|
|
|
АВТОБИОГРАФИЯ АВТОРЕФЕРАТ ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК ОТЧЕТ О ПОИСКЕ ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
В настоящее время наблюдается значительный интерес к использованию керамических компонентов в автомобильной промышленности. Обработка их зачастую - это долговременный и дорогостоящий процесс, поэтому ведётся постоянный поиск новых и усовершенствование старых процессов. Эта статья посвящена шлифованию плоских поверхностей из керамики.
Шлифование криволинейных или плоских поверхностей может реализовываться с относительно высокой производительностью при использовании метода плоского шлифования. При использовании любого плоского шлифовального диска, большая часть его торцевой поверхности используется для шлифования; нет линейных контактов, как при шлифовании периферией круга. Обычный 18-дюймовый (по наружному диаметру) круг с центральным отверстием в 305 мм (12 дюймов) имеет режущую поверхность в 910 см2 (141 кв. дюймов) используя метод плоского шлифования можно увеличить производительность до 100% по сравнению с другими процессами. Это методы с применением поворотного стола или методы, во многих случаях требующие использование вакуумных приспособлений или сложных механизмов для закрепления основания.
В процессе изготовления керамики методом литья иногда требуется оставить избыточный припуск на изделии, который должен будет удален для внедрения в непористые материалы. Это может быть реализовано различными методами плоского шлифования, которые будут описаны позже.
Другие керамические детали не имеют избыточного припуска, который нужно будет удалять и образуются почти нужной формы. Такие изделия обрабатываются с высокой производительностью при минимальном съёме припуска и выдержке достаточно жёстких допусков. В зависимости от указанных допусков, шлифование может быть использовано как на заключительной стадии обработки детали, так и на подготовительном этапе удаления неровностей. В последнем случае, шлифование неровностей позволяет сократить время обработки.
Различные методы для шлифования керамических поверхностей рассмотрены позже. Выбор конкретного метода целесообразно производить на основании рассмотрения следующих критериев: формы детали, последующей обработки, удаляемого припуска, автоматизации, допусков на размеры, качества поверхности, затрат, типоразмера, предыдущей обработки и твердости керамики.
Закрепление методом прямой связи ЧПУ (числового программного управления) с горизонтальным шпинделем. При использовании этого метода плоского шлифования, подача заготовкам передаётся различными методами, такими как ременные механические передачи, цепные, роликовые и при помощи магнитных дисков. Верхняя и нижняя стойки поддерживают и напавляют заготовку через зону шлифования. Режим снабжения заготовками методом прямой связи ЧПУ с приводами станка имеет наиболее высокую производительность среди всех методов с закреплением заготовки.
Метод горизонтального и вертикального поворотных шпинделей. Здесь, заготовки, помещённые или зажатые в поворотное приспособление, проходят по дуге между двумя абразивными кругами.
Метод снабжения заготовками с помощью поворотных зажимных спутников второй по производительности метод после метода прямой связи ЧПУ. Абразивные диски устанавливают таким образом, чтобы получить наиболее производительную обработку.
Метод возвратно-поступательного движения горизонтального шпинделя. При использовании такого метода закрепления, заготовки, помещённые в спутник, совершают возвратно-поступательные движения вдоль и поперёк плоскости круга.
Метод возвратно-поступательного движения спутника с заготовкой рекомендуется при мелкосерийном производстве с малыми допусками, для обработки трудноперемещаемых заготовок, базирования по подобным базовым поверхностям или для обработки больших заготовок при невозможности применения другого метода шлифования. Специальный метод фиксирования. Специальное фиксирование предназначено для закрепления заготовок, которые различаются по размеру и форме от типовой заготовки и не могут быть обработаны обычным инструментом.
Инженеры фирмы Gardner могут спроектировать специальные зажимные приспособления для широкого диапазона нестандартных деталей. Метод с применением одного вертикального шпинделя. Здесь шлифование реализовывается при помощи одного вертикального шпинделя и одного абразивного диска.
В зависимости от размера детали, две рабочие позиции находятся одновременно в зоне шлифования, так что каждый раз на столе шлифуется две заготовки.
Во время шлифования, отдельные рабочие позиции вращают свои заготовки под вращающимся абразивным кругом, который в качестве подачи опускается вниз. Обрабатываемое изделие вращается только в зоне шлифования.
Заготовки обычно находятся в свободном состоянии в своих позициях, поэтому не возникает деформаций от фиксаторов или магнитных патронов. Вот четыре типичных примера, которые иллюстрируют шлифование керамических изделий. Керамические изделия круглой, квадратной или неправильной форм, обрабатываются двойным шлифовальным кругом с возвратно-поступательными движениями.
В этом методе шлифования, обрабатываемые заготовки помещены в специальные стопорные механизмы (нормально открытые), которые вырезают форму изделия. Инструментальное оснащение, в данном случае, является недорогим и может быть изготовлен из различных материалов. Изделие, помещённое в фиксатор, шлифуется алмазным кругом, удаляя для получения требуемой толщины 0,254 мм керамического материала. Фиксатор перемещается вперёд и помещает заготовку между двумя абразивными кругами.
Подача круга осуществляется с заранее запрограммированной скоростью и реализуется путём возвратно-поступательного перемещения заготовки от периферии к центру круга, при этом изделие проходит от наружного к внутреннему диаметру абразивного круга.
Это операция продолжается до получения необходимого размера. На заготовке с площадью поверхности примерно в 129 см2 (20 кв. дюймов), толщиной керамического слоя 3,81 мм (0,150 дюймов) может удаляться припуск со скоростью примерно 0.030 мм/сек с допускаемым отклонением по параллельности 0.0051мм (0.0002 дюймов) и допуском на размер 0.010 мм (0,0004 дюйм).
Для этой операции обычно используется алмазные круги диаметром 584 мм (23 дюйма) с зернистостью 100 мкм. Запрограммированная правка круга даёт постоянство режущей способности зёрен круга и уменьшает энергопотребление привода шпинделя.
Абразив перемещается со скоростью 1889 м/мин (6200 футов/мин). Смазочно-охлаждающая жидкость ( с 2350 1:12 смеси) используется для охлаждения детали и удаления сошлифованного материала из зоны обработки. Температура охлаждения строго контролируется для обеспечения стабильности процесса.
Контроль температуры рекомендуется для большинства видов шлифования и может увеличить жизненный цикл абразивного круга и снизить частоту правки, что повышает работоспособность и снижает расходы на изготовление изделия. Во втором примере шлифуются керамические кольца с диаметрами примерно 51х38 м и толщиной 9,5 мм (2,0х1,5х0,375 дюймов). Это типичный пример шлифования с использованием режима прямой связи ЧПУ, обе стороны колец обрабатываются со скоростью от 10000 до 16000 штук в час.
Как правило на станках используются алмазные круги диаметром 406 мм (16 дюймов). Керамические кольца будут удерживаться между кругами при помощи двух простых стальных планок. Кольца приводятся в движение парой ремней, находящихся в передней части машины.
Для уменьшения износа инструмента алмазные круги должны вращатся в противоположных друг другу направлениях (один по часовой стрелке, другой - против часовой). Вращение в противоположные стороны предотвращает кольца от проворачивания относительно абразивных кругов на некоторой скорости, с которой подаётся круг (в этом случае 3050 м/мин или 10000 футов в минуту).
Абразивные круги устанавливают под небольшим наклоном, чтобы в процессе шлифования керамики стружка сходила по поверхности круга.
За один проход удаляется примерно 0,254 мм (0,010 дюймов). Этот метод
шлифования самый производительный из доступных методов шлифования спаренными дисками. Положение кругов компенсируют только для уменьшения износа алмазоносного слоя В третьем примере вертикальная двухшпиндельная шлифовальная головка используется для обработки керамических колец и других компонентов наружным диаметром примерно 28.57mm (1,125 дюймов) и толщиной 3,56 мм (0,140 дюймов).
Производительность метода составляет 1000 изделий в час при удалении припуска от 0,127 до 0,254 (0,005 – 0,010 дюймов) с допусками на диаметральные и линейные размеры +/-0,0254 мм (0,0005 дюймов). Подобные изделия шлифуются с допуском плоскостности +/-0,0001, линейными – -0,0002 мм. В этом случае скорость круга 1706м/мин (5600 футов/мин), зернистость 220 мкм.
Верхний круг имеет небольшой наклон для более производительного движения изделия по дуге по отношению к поверхности круга.
Круги подают только в момент соприкосновения изделия с алмазоносным слоем. В четвёртом примере плоского шлифования рассматривается обработка чрезвычайно тонких изделий (например, 0,75 мм или 0,030 дюймов) с использованием вертикального шпинделя.
Этот метод использует узкопрофильные алмазные круги и врезную подачу, шлифование двух изделий одновременно. Во время врезной подачи, заготовка вращается под абразивным кругом. По завершению цикла круг отводится и производится контроль полученной поверхности.
Данный метод может быть использован как для изделий, которые требуют шлифования только одной стороны, так и для изделий, нуждающиеся в обработке обеих поверхностей. Плоское шлифование может применяться в таких случаях, где критериями выступают высокая производительность и достижение высокой точности при снятии припусков.
Плоскошлифовальные методы обработки изделий являются гораздо более дешёвыми по сравнению с другими менее точными процессами. АВТОБИОГРАФИЯ
АВТОРЕФЕРАТ
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
ОТЧЕТ О ПОИСКЕ
ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ Пример номер один
Пример номер два
Пример номер три
Пример номер четыре
Заключение