Șlefuirea CNC pentru toleranțe de precizie și finisare fină

Șlefuirea CNC poate acoperi mai multe tipuri, inclusiv șlefuirea cilindrică externă, șlefuirea internă, șlefuirea fără centru, șlefuirea suprafeței, șlefuirea profilului/formei și șlefuirea sculelor. Este potrivită pentru prelucrarea de înaltă precizie a materialelor dificile, cum ar fi metalele, ceramica și aliajele dure.

Avantajele principale ale rectificării CNC:

1. Precizie dimensională și geometrică ridicată: stabilitate constantă la ±0,005–±0,01 mm sau mai bună. Controlul rotunjimii, cilindricității, planeității și perpendicularității este mai fiabil.
2. Rugozitate redusă a suprafeței: rugozitatea suprafeței Ra atinge de obicei 0,2–0,8 μm (în funcție de material și roată), îndeplinind cerințele pentru rulmenți, garnituri și îmbinări glisante.
3. Stabilitate și consistență: programele CNC, viteza constantă/viteza constantă a suprafeței și compensarea roții asigură consistența lotului și reduc fluctuațiile procesului.
4. Potrivit pentru materiale greu de prelucrat: prelucrează în mod fiabil oțelul călit, aliajele dure, ceramica, aliajele de titan, aliajele pe bază de nichel și alte materiale cu duritate ridicată sau fragile.
5. Economic și fiabil: îmbunătățește rata de trecere în etapa finală de finisare, reducând costurile ulterioare de corectare și refacere.

Materiale și tipuri de piese aplicabile pentru rectificarea CNC:

1. Materiale: oțeluri călite/temperate, oțel inoxidabil, aliaje de aluminiu (este necesară potrivirea roții), aliaje de cupru, aliaje de titan, aliaje pe bază de nichel, aliaje dure (carburi), ceramică, ceramică din sticlă etc.
2. Piese de prelucrat: arbori, manșoane, elemente glisante, contururi de matrițe, scule de tăiere și calibre, miezuri și scaune de supape, arbori și rotoare de pompe, glisiere de ghidare liniare, piese plate de precizie etc.

Tipuri de discuri de rectificat:

1. Oxid de aluminiu (A/WA): piese din oțel obișnuit și materiale de duritate medie.
2. Carbură de siliciu (GC): potrivită pentru fontă, metale neferoase și materiale fragile.
3. Diamant (D): potrivit pentru aliaje dure (carbură cimentată), ceramică și vitroceramică.
4. Nitrură de bor cubic (CBN): adecvată pentru oțeluri călite și materiale feroase de duritate ridicată; eficiență ridicată și uzură redusă.

Echipamente și configurație:

1. Echipamente: mașini de rectificat CNC externe/interne, mașini de rectificat CNC fără centre, mașini de rectificat CNC de suprafață, mașini de rectificat CNC de profil, mașini de rectificat CNC pentru scule. Se preferă arbori cu rigiditate ridicată, ghidaje de precizie și un sistem de răcire stabil.
2. Tipuri de liant: vitrificat (ceramic), rășină, metal, galvanizat etc. Alegeți în funcție de material și de cerințele de precizie.
3. Dimensiunea și duritatea granulației roții: granulație fină și duritate moderată pentru șlefuirea de finisare; granulație mai grosieră și duritate mai mare pentru șlefuirea brută. Trebuie să se echilibreze autoascuțirea și păstrarea formei.
4. Prindere și susținere: mandrine cu trei/patru fălci, centre și găuri centrale, suporturi fără centru și roți de reglare. Pentru piese cu pereți subțiri, utilizați dispozitive speciale de fixare și prindere cu tensiune redusă.

Setări ale parametrilor procesului:

1. Viteza periferică a discului: setată în funcție de materialul discului și de materialul piesei de prelucrat, în general 20-45 m/s; CBN/diamantul poate fi mai mare (respectați specificațiile de siguranță ale echipamentului și ale discului).
2. Avans și adâncime de tăiere: adâncimi mici și avans constant pentru a controla căldura și deformarea. Șlefuirea de finisare utilizează micro-tăieturi și scântei.
3. Răcire și lubrifiere: răcire suficientă și direcționată pentru a reduce deformarea termică și riscul de ardere. Precizia filtrării asigură curățenia lichidului de răcire.

Referință privind fluxul procesului:

1. Pre-prelucrare: revizuiți desenele și toleranțele; confirmați starea tratamentului termic al materialului; selectați tipul de disc, granulația și liantul; setați nivelul lichidului de răcire și al filtrării.
2. Prindere și aliniere: asigurați coaxialitatea și consistența datelor; pentru piesele de arbore, asigurați precizia orificiului central și suportul rigid.
3. Șlefuire grosieră și fină: îndepărtați surplusul în șlefuirea grosieră, apoi șlefuiți fin până la dimensiunea dorită; pentru suprafețele critice, utilizați măsurarea stop-scânteie și compensarea programată.
4. Dressare și compensare: utilizați dressoare diamantate sau dressare în timpul procesului pentru a menține forma și ascuțimea roții; programați compensarea dimensională și compensarea derivației termice.
5. Inspecție și debavurare: efectuați verificări dimensionale și geometrice în timpul procesului/offline; efectuați o ușoară debavurare și curățare atunci când este necesar.

Controlul calității și inspecția:

1. Dimensiuni și geometrie: utilizați micrometre, calibre de alezaj, calibre de aer, calibre cu dop/inel, testere de rotunjime și CMM pentru a inspecta dimensiunea, rotunjimea, planeitatea, coaxialitatea etc.
2. Calitatea suprafeței: utilizați un tester de rugozitate pentru Ra/Rz; inspecție microscopică pentru arsuri, fisuri și zgârieturi.
3. Stabilitate: stabilirea statisticilor SPC, rutine de inspecție a primei piese/în curs de procesare/finale; înregistrarea duratei de viață a roții și a ciclurilor de dressare, monitorizarea deviației termice și a tendințelor dimensionale.
4. Trasabilitate: furnizați rapoarte de inspecție, înregistrări ale loturilor de materiale și tratamente termice și jurnale ale parametrilor de proces.

Scenarii comune de aplicare pentru rectificarea CNC:

1. Rulmenți și componente de etanșare: căi de rulare, inele, suprafețe de etanșare.
2. Hidraulice și pneumatice: miezuri de supape, scaune de supape, piese de potrivire glisante unde rotunjimea și rugozitatea sunt critice.
3. Unelte și calibre: fețe de relief, rectificare de formă și dimensionare a calibrelor.
4. Matrițe și profile de precizie: cavități, miezuri, stâlpi și bucșe de ghidare, inserții și suprafețe plane de precizie.
5. Aerospațial și medical: suprafețe de îmbinare critice și microcaracteristici în materiale de înaltă rezistență și duritate.
6. Electronică și semiconductori: suprafețe plane de precizie, șine de ghidare și suprafețe de contact ale radiatoarelor.

Comparație între rectificarea CNC și strunjirea, frezarea și diferite tipuri de rectificare:

1. Strunjire și frezare: eficiență ridicată și generare flexibilă a formei, dar precizia finală și calitatea suprafeței sunt de obicei inferioare rectificării fine; adesea combinate cu rectificarea.
2. Rectificarea externă/internă: utilizată pentru dimensionarea de înaltă precizie și controlul geometric al suprafețelor rotative și ale alezajelor.
3. Rectificarea fără centre: soluție de înaltă eficiență și consistență pentru prelucrarea în serie a pieselor de arbori.
4. Șlefuirea suprafețelor: asigură planeitatea și rugozitatea suprafeței; potrivită pentru suprafețele de referință.
5. Rectificarea profilelor și a sculelor: realizează curbe/profile complexe și geometrii precise ale sculelor, cu formare și reascuțire de înaltă precizie.