Kuinka pyöreä veitsihiomakone toimii?

A Pyöreä veitsi hiomakone toimii asentamalla pyöreän (pyörivän) leikkuuterän tarkkuuskaralle, pyörittämällä sitä kontrolloidulla alhaisella nopeudella ja saattamalla pyörivän hiomalaikan kosketuksiin veitsen leikkuuterän kanssa ohjelmoidussa kulmassa, syöttösyvyydessä ja liikenopeudessa. Hiomalaikka poistaa teräksen mikrokerrokset terän reunasta rouhinta-, puoliviimeistely- ja viimeistelyvaiheessa, kunnes leikkausviisteen muoto on palautettu määritettyyn geometriaan, pinnan viimeistelyyn ja halkaisijaan. Koko prosessia ohjaa kolme toisistaan ​​riippuvaista järjestelmää - hiomalaikan käyttö, veitsen pito- ja pyöritysmekanismi sekä CNC-syötön ohjaus - jotka toimivat koordinoidussa järjestyksessä toistettavan, geometrisesti tarkan leikkuureunan tuottamiseksi.

Pyöreäveitsihiomakone on suunniteltu erityisesti pyöreiden (levynmuotoisten) leikkausterien uudelleenhiontaan, joita käytetään leikkaus- ja kelauslinjoissa paperi-, kalvo-, folio-, kuitukangas-, teippi-, tekstiili- ja joustopakkauksia jalostavassa teollisuudessa. Toisin kuin pintahiomakoneet tai lieriömäiset hiomakoneet, se on suunniteltu pitämään, pyörittämään ja hiomaan pyöreitä veitsiä äärimmäisen samankeskisesti - koska pyöreä veitsi, joka on hiottu uudelleen jopa 0,01 mm:n iskulla, tuottaa epätasaisen raonlaadun nopealla muunnoslinjalla. Kunkin työprosessin vaiheen yksityiskohtainen ymmärtäminen on käytännöllisin tapa määrittää, käyttää ja huoltaa näitä koneita oikein.

Vaihe 1 -- Veitsen asennus ja peruspisteen asettaminen

Jokainen hiontajakso alkaa pyöreän veitsen asentamisella koneen karaan ja hiontapisteen määrittämisellä – referenssipisteen, josta kaikki ohjelmoidut asetusliikkeet mitataan. Nämä kaksi vaihetta on suoritettava oikein ennen kuin hiominen alkaa, koska virheet leviävät tässä koko jauhatusjakson ajan ja saavat aikaan veitsen, joka ei täytä mittamäärityksiään riippumatta siitä, kuinka hyvin itse jauhatusprosessit suoritetaan.

Kara- ja karajärjestelmät

Pyöreä veitsi asennetaan tarkkuushiottuun karan akseliin käyttämällä yhtä useista kiinnitysjärjestelyistä riippuen veitsen reiän halkaisijasta ja koneen rakenteesta:

• Holkkiistukka: Jousiteräsholkki sulkeutuu samankeskisesti veitsen reiässä, kun vetopuomia kiristetään, keskittäen veitsen karan akselille. Holkkijärjestelmät saavuttavat alle 0,003 mm:n TIR-arvot (Total Indicator Reading), kun holkki ja poraus ovat puhtaat ja vahingoittumattomat – olennaista hiontaveitsen samankeskisyyden kannalta.
• Hydraulinen laajennusakseli: Hydraulinestekammio laajentaa ulkoholkkia tarttumaan veitsen reikään. Hydrauliset karat tarjoavat erinomaisen keskityksen toistettavuuden ja ovat suositeltavia useiden identtisten veitsien tuotantohiontaan, jossa asennusaika on minimoitava.
• Tarkkuuslaipallinen kara kiristysmutterilla: Veitsi on hiottu laippapintaa vasten ja se on kiinnitetty aksiaalisesti mutterilla. Tämä järjestelmä on vähemmän herkkä reiän halkaisijan vaihteluille, ja sitä käytetään veitsissä, joiden porauskoot ovat poikkeavia tai joiden porausolosuhteet ovat epäsäännölliset aiemmasta kulumisesta.

Ennen asennusta sekä karan karan pinta että veitsen reikä on puhdistettava kaikista lastuista, jäähdytysnesteen jäämistä ja pinnan epäpuhtauksista. Karan ja reiän välissä oleva lastuhiukkanen siirtää veitsen pois keskustasta koko hiukkaspaksuuden verran – 0,05 mm:n lastu tuottaa 0,05 mm:n vääntöä, mikä ei ole hyväksyttävää tarkkuuskalvo- tai folioleikkuriveitsissä, jossa toleranssi on tyypillisesti alle 0,005 mm TIR .

Peruspisteen asettaminen ja pinnan mittaus

Kun veitsi on asennettu, kone määrittää hiontapisteen tutkimalla veitsen pintaa joko kosketuspäällä (karkaistu kynä, joka koskettaa veitsen pintaa ja rekisteröi kosketuskohdan) tai kosketuksettomalla anturilla (pyörrevirta tai laser). Mittausasento kertoo CNC-ohjaimelle tarkalleen missä veitsen pinta sijaitsee koneen koordinaattijärjestelmässä, joten ohjelmoitu kokonaissyöttö (poistettavan teräksen määrä) syötetään todellisesta veitsen pinnasta oletetun nimellisasennon sijaan.

Tämä perusaskel estää yleisimmän virheen manuaalisessa hionnassa - liian paljon tai liian vähän materiaalia, koska käyttäjä arvioi väärin, missä pyörä ensimmäisen kerran koskettaa veistä. CNC-pyöreäveitsihiomakoneissa peruspisteen mittapää erottuu arvoon 0,001 mm tai parempi , varmistaen, että jauhatusjakso poistaa tarkasti ohjelmoidun määrän materiaalia riippumatta veitsen halkaisijan vaihtelusta aikaisemmista uudelleenhiontauksista.

Vaihe 2 – Hiomalaikka: Hankaus ja materiaalin poisto

Hiomalaikka on koneen ensisijainen leikkauselementti. Se on sidottu hiomatyökalu – miljoonia hiomarakeita, jotka on pidetty lasitetussa, resinoidi- tai metallisidosmatriisissa – joka pyörii suurella kehänopeudella. Jokainen pyörän pinnalla oleva paljastunut hiomarae toimii yksikärkisenä leikkaustyökaluna ja leikkaa pois mikroskooppisen veitsen teräslastan veitsen reunan kosketuskohdasta. Tämä vastaa mekaanisesti tavanomaista sorvausta tai jyrsintää, mutta asteikolla mikrometriä per jyvä mieluummin kuin millimetrejä työkalua kohti.

Hiomalaikan nopeus ja reunanopeus

Hiomalaikan kehänopeus – vanteen nopeus veitsen kosketuskohdassa – on kriittisin toimintaparametri, joka vaikuttaa sekä pinnan viimeistelyyn että vanteen käyttöikään. Tavalliset alumiinioksidipyörät pyöreäveitsihiontaan toimivat kehänopeuksilla 25-35 m/s . CBN (kuutioinen boorinitridi) superhiomapyörät toimivat 35-60 m/s . Suurempi kehänopeus lisää hiomarakeiden ja teräksen välisten koskettimien määrää sekunnissa, mikä tekee pinnasta hienomman ja vähentää lastua jyvää kohti – mikä sekä parantaa viimeistelyä että pidentää vanteen käyttöikää.

Kehänopeus lasketaan seuraavasti: V = pi x D x n / 60, jossa V on kehänopeus m/s, D on pyörän halkaisija metreinä ja n on pyörän kierrosluku. Halkaisijaltaan 200 mm:n laikka, joka toimii nopeudella 2 865 rpm, saavuttaa noin 30 m/s:n kehänopeuden – optimaalisen alueen keskipiste alumiinioksidipyörille työkaluteräksen veitsihionnalla (lähde: Norton Abrasives Grinding Application Guide, 2020).

Hiomaraetyypit pyöreäveitsihiontaan

Suurin osa pyöreäveitsihiontasovelluksista -- HSS- ja D2-teräksiset leikkuuterät paperin, kalvon ja kuitukankaiden jalostukseen -- lasitetut alumiinioksidipyörät karkeuskoolla 46-80 rouhintaan ja 100-220 viimeistelyyn ovat vakiospesifikaatioita. CBN-pyörät ovat perusteltuja korkean tuotantolaitoksen tiloihin, joissa hiotaan suuria määriä karkaistuja HSS-veitsiä, joissa pidempi pyörän käyttöikä ja nopeammat kiertoajat kompensoivat korkeammat pyöräkustannukset.

Pyörän pinnan geometria ja viisteen muodostus

Hiomalaikan pinnan muoto - olipa se tasainen, kulmikas tai säteilevä - määrittää suoraan veitsen reunaan tuotetun viistegeometrian. Tasainen pyörän pinta muodostaa litteän viisteen; säteitetty tai kovera pyörän pinta saa aikaan onton hiontaan - hieman koveran viisteen, joka pienentää leikkuureunan kärjessä olevaa kulmaa säilyttäen samalla teräspohjan reunan takana. Onttoja hiontoja suositellaan kalvo- ja kalvoleikkuriveitsille, koska pienentynyt kärkikulma antaa terävämmän leikkaustoiminnon ja vähemmän vastusta raon reunassa.

Itse viistekulma - pyörän pinnan ja veitsen pinnan välinen kulma kosketuspisteessä - asetetaan kallistamalla joko hiomapäätä tai veitsen karaa vaadittuun kulma-asentoon ennen hiontajakson alkamista. Yleiset mukana tulevat viistekulmat pyöreille leikkausveitsille vaihtelevat 30 astetta kalvo- ja kalvosovelluksissa 55 astetta paperille ja kartongille , jossa kunkin sovelluksen erityinen kulma määräytyy veitsen teräslaadun, leikatun alustan ja linjan nopeuden mukaan.

Vaihe 3 – Veitsen kierto hionnan aikana

Vaikka hiomalaikka suorittaa leikkaustoiminnon, itse pyöreän veitsen tulee pyöriä hitaasti hionnan aikana, jotta laikka toimii asteittain veitsen kehän 360 asteen ympäri. Tämä veitsen kierto tekee pyöreän veitsen hiomakoneesta pohjimmiltaan erilaisen kuin litteäteroittaja tai tavallinen pintahiomakone – pyörivä työkappale vaatii erillisen pyörivän käyttöjärjestelmän ja samankeskisyyttä ylläpitävän kararakenteen, jotka ovat keskeisiä koneen suunnittelussa.

Veitsen pyörimisnopeus

Veitsi pyörii hitaasti, kontrolloidulla nopeudella hionnan aikana - tyypillisesti 3-25 rpm riippuen veitsen halkaisijasta, hiomalaikan syöttösyvyydestä ja vaaditusta pinnan viimeistelystä. Hitaampi pyöriminen mahdollistaa pidemmän hiomalaikan kosketusajan veitsen ympärysmittayksikköä kohden, jolloin saadaan hienompi lopputulos. Nopeampi pyöritys siirtää enemmän veistä pyörän kosketusvyöhykkeen läpi aikayksikköä kohden, mikä lisää materiaalin poistonopeutta mutta heikentää viimeistelyn laatua.

Halkaisijaltaan 200 mm:n veitsellä hiottaessa nopeudella 10 rpm veitsen ympärysmitta kulkee noin 105 mm/s pyörän kosketusalueen läpi. 450 mm:n veitsellä samalla kierrosluvulla ympärysnopeus on 236 mm/s – mikä tarkoittaa, että pyörä liikkuu tehokkaasti nopeammin suhteessa veitsen pintaan, mikä edellyttää joko hitaampaa veitsen pyörimistä tai nopeampaa pyörän kehänopeutta vastaavan pinnanlaadun säilyttämiseksi. CNC-pyöreäveitsihiomakoneet kompensoivat tämän automaattisesti, kun veitsen halkaisija syötetään ohjelmaan, säätämällä pyörimisnopeutta siten, että pintanopeus pysyy tasaisena pyörän kosketuspisteessä erikokoisilla veitsillä.

Karan poisto: Kriittinen samankeskisyysparametri

Karan, joka käyttää veitsen pyörimistä, on pidettävä veitsi täysin todellisella ympyräradalla hionnan aikana. Kaikki karan laakerissa esiintyvät poikkeamat (epäkeskisyys) saavat veitsen huojumaan sen pyöriessä, mikä muuttuu suoraan halkaisijan vaihteluksi veitsen kehän ympärillä hionnan jälkeen. Leikkausryhmässä, jossa useiden veitsien on oltava halkaisijaltaan 0,01 mm:n tarkkuudella, karan kulku on ensisijainen rajoittava tekijä saavutettavissa olevan veitsen halkaisijan yhtenäisyydessä.

Laadukkaat pyöreäveitsihiomakoneet määrittävät karan poiston alle 0,002 mm TIR , joka saavutetaan tarkalla kulmikkaalla kosketuslaakerilla, jotka on esikuormitettu välyksen eliminoimiseksi, maadoitettujen karatappien ja lämpöstabiilin karakotelon suunnittelun avulla. Tämä spesifikaatio varmistetaan koneen hyväksyntätestauksen aikana korkearesoluutioisella mittarilla tai laserinterferometrillä, ja se tulee tarkistaa säännöllisesti osana koneen ennaltaehkäisevää huoltoa, koska laakerien kuluminen lisää vähitellen kulumista ajan myötä.

Vaihe 4 – Syöttöohjausjärjestelmä: Syöttö- ja poikittaisakselit

Syöttöjärjestelmä on mekanismi, joka ohjaa hiomalaikan asentoa, nopeutta ja syvyyttä suhteessa veitsen pintaan jokaisena hetkenä hiontajakson aikana. Se koostuu kahdesta itsenäisestä lineaarisesta liikeakselista, jotka yhdessä määrittävät kaikki materiaalinpoistoprosessin osa-alueet.

Syöttöakseli (X-akseli)

Syöttöakseli siirtää hiomalaikkaa kohti veitsen pintaa, jolloin hiomapinta koskettaa ja siirtää sitä ohjelmoidulla askeleella jokaisen ajon jälkeen peräkkäisten teräskerrosten poistamiseksi. Laadukkaan CNC-pyöreäveitsihiomakoneen syöttöresoluutio on 0,001 mm (1 mikrometri) askelta kohti , jolloin hiontaohjelma voi määrittää 0,001 mm:n syöttövälit hienoimpia viimeistelyjä varten. Tyypilliset syöttöarvot jauhatusvaiheittain ovat:

• Rouhintapassit: 0,01 - 0,03 mm kulkua kohti -- poistaa suurimman osan kuluneesta tai vaurioituneesta materiaalista nopeasti; pinnan viimeistely on karkea, mutta tarkkuus tässä vaiheessa ei ole kriittinen
• Puoliviimeistelypassit: 0,005 - 0,01 mm kulkua kohti -- tarkentaa rouhintaan muodostettua viistegeometriaa; pinnan karheus alkaa lähestyä lopullista spesifikaatiota
• Maalipassi: 0,001 - 0,003 mm kulkua kohti -- tuottaa lopullisen pinnan viimeistelyn ja geometrian; pinnan karheus Ra 0,2 - 0,8 mikrometriä on saavutettavissa tässä vaiheessa
• Spark-out pass: Ei lisäsyöttöä – pyörä kulkee veitsen pinnan poikki etenemättä eteenpäin, jolloin jäännöshiontavoimat ja elastinen taipuma rentoutuvat ja tuottaa hienomman viimeistelyn kuin viimeinen syöttökerta yksinään

Poikittainen akseli (Z-akseli)

Poikittaisakseli liikuttaa hiomalaikkaa veitsen viistepinnan leveydellä varmistaen tasaisen massan poiston koko viisteen leveydeltä jokaisella ajolla. Liikenopeus on kriittinen parametri, koska se määrää sekä materiaalin poistonopeuden että pinnan viimeistelyn laadun:

• Nopea liike (100 - 400 mm/min): Käytetään rouhintaajon aikana korkean materiaalin poistonopeuden saavuttamiseksi; jättää näkyviä kulkujälkiä maan pinnalle
• Hidas liike (20-80 mm/min): Käytetään viimeistelyssä; vähentää liikejälkiä ja parantaa pinnan tasaisuutta viisteen leveydellä
• Spark-out-liike: Tyypillisesti viimeistelyliikenopeudella nollasyötöllä; tuottaa hienoimman saavutettavissa olevan pintakäsittelyn pyörän karkeus- ja liimausspesifikaatioille

Molemmat akselit ovat servokäyttöisiä CNC-koneissa, ja asema palautetaan lineaarisista koodereista tai kuularuuviin asennetuista pyörivistä koodereista. CNC-ohjain lukee akselien sijainnit reaaliajassa ja vertaa niitä ohjelmoituun liikeradalle korjaaen mahdolliset poikkeamat millisekuntien sisällä. Tämä suljetun silmukan asennonsäätö mahdollistaa 0,001 mm:n syöttöresoluution ja liikenopeuden tasaisuuden, jotka tuottavat toistettavia hiontatuloksia satojen veitsijaksojen aikana.

Vaihe 5 – Jäähdytysjärjestelmä: Lämmönhallinta hionnan aikana

Hionta tuottaa voimakasta paikallista lämpöä pyörän ja veitsen kosketusalueelle kitkan ja metallisirun plastisen muodonmuutoksen kautta. Ilman aktiivista jäähdytystä veitsen reunan lämpötila voi nousta 300-800 celsiusastetta sekunneissa , selvästi korkeampi kuin useimpien pyöreissä leikkuuterissä käytettyjen työkaluterästen karkaisulämpötila (tyypillisesti 150–200 astetta C D2-teräkselle 60–62 HRC:llä). Karkaisulämpötilan ylittäminen vähentää teräsnauhan kovuutta leikkuureunan lähellä – näkyy sinisenä tai ruskeana lämpösävynä maan pinnalla – luo pehmeän vyöhykkeen, joka himmenee nopeasti käytössä.

Jauhatusjäähdytysnesteen neljä toimintoa

1. Lämmön poisto: Hiontakosketusvyöhykkeelle suunnattu tulvajäähdytysneste imee lämpöenergiaa pyörän ja veitsen rajapinnasta ja kuljettaa sen pois veitsestä ennen kuin se pääsee johtamaan teräsbulkkiin ja nostaa pinnan lämpötilan karkaisukynnyksen yläpuolelle.
2. Sirujen huuhtelu: Jäähdytysnesteen virtaus poistaa metallilastut ja hankaavia rakeita jauhatusalueelta. Ilman huuhtelua pyörän pinnan ja veitsen pinnan väliin kerääntyy lastuja, jolloin ne leikataan uudelleen - mikä tuottaa lisälämpöä ja huonontaa pinnan viimeistelyä.
3. Pyörien puhdistus (kuormituksenesto): Jatkuva jäähdytysnesteen virtaus estää metallilastujen uppoamisen hiomalaikan pinnan huokosiin - tätä tilaa kutsutaan kuormitukseksi - mikä vähentää leikkaustehoa ja tuottaa lisälämpöä kitkasta tukkeutuneen pyörän ja veitsen pinnan välillä.
4. Korroosionesto: Vesipohjaiset jäähdytysnesteet sisältävät ruosteenestopakkauksia, jotka suojaavat sekä vastajauhettua veitsen pintaa että koneen teräsosia ruosteen muodostumiselta käyttökertojen välillä.

Jäähdytysnesteen tekniset tiedot ja huolto

Jauhamisen jäähdytysneste pyöröveitsihiontaan on tyypillisesti vesiliukoista öljyä tai synteettistä jäähdytysnestettä laimennettuna 3-8 % pitoisuus puhtaassa vedessä. Konsentraatio on säilytettävä tällä alueella: liian laimea vähentää voitelukykyä ja ruostesuojaa; Liian tiivistetty lisää vaahtoamista, vähentää lämmönsiirtotehokkuutta ja nopeuttaa biologista kasvua kaivossa. Jäähdytysnesteen pH tulee säilyttää välillä 8.5 ja 9.5 -- Alkalinen sarja, joka estää bakteerien kasvua ja tarjoaa parhaan ruostesuojan teräsveitsien pinnoille (lähde: IMTS Metalworking Fluid Management Guidelines, 2021).

Jäähdytysnesteen virtausnopeuden hiontavyöhykkeellä tulisi olla riittävä täyttämään kosketuskaaren kokonaan – tyypillisesti 10-20 litraa minuutissa pyöreäveitsihiontasovelluksiin. Riittämätön virtaus on yleisin syy veitsen reunojen lämpövaurioihin (palovammoihin) hionnan aikana, vaikka jäähdytysnesteen oikea pitoisuus säilyy. Jäähdytysnestesuutin tulee sijoittaa mahdollisimman lähelle pyörän ja terän kosketuskohtaa, ja se on suunnattava katkaisemaan pyörivän pyörän mukanaan kulkema raja-ilmakerros - joka muuten ohjaisi jäähdytysnestevirran pois kriittiseltä kosketusvyöhykkeeltä.

Vaihe 6 – Pyörän pinnoitus: Hiomalaikan leikkauskunnon ylläpitäminen

Kun hiomalaikka leikkaa, kaksi asiaa tapahtuu asteittain: hiomarakeita kuluvat ja pyöristyvät (menettävät leikkausterävänsä) ja metallilastut uppoavat pyörän pinnan huokosiin (kuormitus). Molemmat olosuhteet vähentävät leikkaustehokkuutta, lisäävät hiontavoimia, lisäävät lämmöntuotantoa ja heikentävät pinnan laatua. Pyörän pintakäsittely on prosessi, jossa pyörän pinta teroitetaan uudelleen sen leikkauskunnon palauttamiseksi.

Kuinka pukeutuminen toimii

Timanttityökalu - joko yksipisteinen timantti, timantilla kyllästetty tela tai monipisteinen timanttirypäle - kuljetetaan pyörän pinnan poikki kontrolloidulla syöttönopeudella ja syvyydellä. Timanttityökalu murtaa hiomarakeiden uloimman kerroksen ja sidosmatriisin poistaen kuluneen ja kuormitetun materiaalin ja paljastaen alta tuoreita, teräviä hiomarakeita. Timantin liikenopeus pyörän poikki (pukujohto) hallitsee tuloksena olevaa pyörän pinnan topografiaa: hidas liike luo tasaisemman pyörän pinnan, joka tuottaa hienomman pinnan; nopea liike luo avoimemman, aggressiivisemman pyörän pinnan, joka poistaa materiaalia nopeammin, mutta jättää karkeamman pinnan.

CNC-pyöreäveitsihiomakoneissa pyörän viimeistely ohjelmoidaan alirutiiniksi hiontajakson sisällä ja suoritetaan automaattisesti määritetyin väliajoin - joko tietyn veitsen ajon jälkeen, tietyn määrän kokonaishionta-ajan jälkeen tai kun karan kuormitus tai akustinen emissioanturi havaitsee, että pyörän kunto on heikentynyt alle kynnyksen. Automaattinen viimeistely eliminoi käyttäjän harkintavirheen, joka on yleisin syy epätasaiseen pinnan viimeistelyyn manuaalisissa hionnoissa , ja varmistaa, että jokainen tuotantoerän veitsi jauhetaan pyörällä vastaavassa leikkauskunnossa.

Pyörän kulumisen kompensointi

Jokainen hiontajakso poistaa pienen osan hiomalaikan halkaisijasta. Kun pyörän halkaisija pienenee, sen kehänopeus pienenee samalla kierrosluvulla (koska V = pi x D x n / 60), ja sen sijainti suhteessa veitsen pintaan muuttuu. Ilman kompensaatiota kutistuva pyörä tuottaisi asteittain alimittaisia ​​veitsen viisteitä ja toimisi asteittain pienemmällä kehänopeudella.

CNC-pyöreäveitsihiomakoneet kompensoivat pyörän kulumista automaattisesti seuraamalla viimeistelyjaksojen aikana poistettua kokonaissyvyyttä ja siirtämällä syöttöakselin asentoa oikean pyörän ja veitsen välisen suhteen säilyttämiseksi. Tämä pyörän kulumisen kompensointi on käyttäjälle läpinäkyvä – kone jatkaa oikean veitsen geometrian toimittamista nykyisestä pyörän halkaisijasta riippumatta, kunnes pyörä saavuttaa pienimmän käyttöhalkaisijansa ja se on vaihdettava. MYD-sarjassa Pyöreä veitsi hiomakone , tämä kompensointi toimii reaaliajassa ilman, että käyttäjä tarvitsee syöttöä pyörän vaihtojen välillä.

Vaihe 7 – Täydellinen CNC-hiontasykli alusta loppuun

Kun yksittäiset järjestelmän komponentit ymmärretään, koko jauhatusjakso voidaan kuvata integroituna sekvenssinä. CNC-pyöreäveitsihiomakoneessa tämä sekvenssi tallennetaan ohjelmana koneen ohjaimeen ja suoritetaan automaattisesti, kun käyttäjä on ladannut veitsen ja käynnistänyt syklin.

1. Ohjelman palautus ja parametrien syöttäminen: Käyttäjä palauttaa tallennetun jauhatusohjelman veitsityypille (tai luo uuden ohjelman syöttämällä veitsen halkaisijan, viistekulman, kokonaismassan poiston, ajoaikataulun ja pyörän tiedot). Kone asettaa karan kallistuksen ohjelmoituun viistekulmaan ja siirtää pyörän aloitusasentoon.
2. Veitsen asennus ja mittaus: Käyttäjä asentaa veitsen karaan, puhdistaa liitospinnat ja varmistaa varman kiinnityksen. Kone mittaa veitsen pintaa peruspisteen sijainnin määrittämiseksi ja syöttää sen CNC-koordinaatistoon.
3. Jäähdytysjärjestelmän aktivointi: Jäähdytysnestepumppu käynnistyy ja virtaus tarkistetaan hiontasuuttimesta ennen kuin pyörä etenee veitsen pinnalle. Älä koskaan anna pyörän koskettaa veistä ilman jäähdytysnestettä.
4. Pyörälähetys ja ilmaleikkaus: Hiomalaikka etenee kohti veitsen pintaa suurella liikenopeudella, kunnes se saavuttaa lähestymisasennon, ja hidastuu sitten ensimmäisen kosketuksen hiontaan. Kone havaitsee ensimmäisen kosketuksen karan kuormituksen valvonnan tai akustisen emission tunnistuksen avulla, vahvistaa peruspisteen sijainnin ja aloittaa ensimmäisen rouhinnan sisäänsyöttöaskelman.
5. Rouhintapassit: CNC suorittaa ohjelmoidun määrän rouhintaa määritellyllä asetussyvyydellä ajoa ja liikenopeutta kohti. Veitsi pyörii jatkuvasti koko ajan. Kone valvoo karan kuormitusta rouhinnan aikana ja voi automaattisesti vähentää syöttösyvyyttä, jos kuormitus ylittää ohjelmoidun maksimin, mikä suojaa sekä veistä että pyörää ylikuormitukselta.
6. Automaattinen pukeutuminen (jos aikataulussa): Kun ohjelmoitu määrä rouhintaa on suoritettu, pyörä vetäytyy pukeutumisasentoon ja timanttilaikka kulkee pyörän pinnan poikki. Kone rekisteröi hiontasyvyyden ja soveltaa vastaavaa pyörän kulumisen tasauspoikkeamaa ennen paluuta hiontaasentoon.
7. Puoliviimeistelypassit: Syöttöä vähennetään puoliviimeistelyspesifikaatioon ja liikenopeus pienenee. Veitsi jatkaa pyörimistä. Nämä läpikäynnit tarkentavat viisteen geometriaa ja alkavat tuottaa loppuvaiheessa tarvittavaa pintakäsittelyä.
8. Viimeistely ja kipinäsyötöt: Syöttö pienenee pienimpään viimeistelyväliin tai nollaan (kipinä). Liikenopeus on minimissä. Jäljellä oleva elastinen taipuma hiontajärjestelmässä vapautuu kipinöinnin aikana ja veitsen pinta saavuttaa ohjelmoidun Ra-viimeistelyspesifikaation.
9. Pyörän sisäänvedon ja halkaisijan mittaus: Hiomalaikka vetäytyy vapaaseen asentoon. Kone mittaa veitsen halkaisijan integroidulla kosketinsondilla tai käyttäjä mittaa sen ulkoisella mikrometrillä. Mitattua halkaisijaa verrataan tavoite- ja toleranssialueeseen. Jos toleranssin sisällä, sykli on valmis. Jos ulkona on, ylimääräiset korjaushyväksynnät suoritetaan automaattisesti (täysautomaattisissa järjestelmissä) tai käyttäjä aloittaa korjaushyväksynnän (puoliautomaattisissa järjestelmissä).
10. Jäähdytysnesteen pysäytys ja veitsen poisto: Kun lopullinen mittaus vahvistaa, että veitsi on toleranssin sisällä, jäähdytysnesteen virtaus pysähtyy, veitsen kara hidastuu pysähtymiseen ja käyttäjä poistaa veitsen, puhdistaa sen ja siirtää sen valmiiden osien telineeseen.

Täydellinen sykli tavalliselle pyöreälle leikkuuveitselle kestää 3-10 minuuttia CNC-koneella riippuen tarvittavasta massan poiston määrästä, veitsen halkaisijasta ja viimeistelymäärityksestä. Tämä vastaa 10–25 minuuttia vastaavassa manuaalisessa hiontatoiminnassa, ja lisäetuna on tasainen laatu riippumatta käyttäjän taitotasosta tai kertyneestä väsymyksestä.

CNC-ohjaus: kuinka ohjelmointi tuottaa toistettavia tuloksia

Siirtyminen manuaalisesta CNC-pyöreäveitsihiontaan on vaikuttavin yksittäinen muutos tarkkuudessa ja tuottavuudessa jalostuslaitoksen työkaluhuoneessa. Manuaalinen hionta vaatii ammattitaitoisen käyttäjän asettamaan leikkaussyvyyden, liikenopeuden ja viistokulman jokaiselle veitselle, ja tulos vaihtelee eri käyttäjillä ja työvuorojen välillä. CNC-ohjaus korvaa kaikki nämä manuaaliset säädöt tallennetuilla ohjelmilla, jotka tuottavat identtiset tulokset jokaisella veitsellä joka työvuorossa.

Mitä CNC-hiomaohjelma ohjaa

Täydellinen CNC-hiontaohjelma pyöreälle veitselle määrittelee:

• Viistekulma (asteita veitsen pinnasta, tyypillisesti 15 - 28 astetta sivua kohden 30 - 55 asteen kulmassa)
• Kokonaismassan poisto (mm) -- kokonaissyöttö peruspisteestä valmiiseen mittaan
• Rouhintakertojen määrä ja syöttösyvyys ajoa kohti (mm)
• Puoliviimeistelyjen määrä ja syöttösyvyys ajoa kohti (mm)
• Viimeistelykertojen määrä ja syöttösyvyys ajoa kohti (mm)
• Kipinäiskujen määrä
• Liikenopeus jokaisessa hiontavaiheessa (mm/min)
• Veitsen pyörimisnopeus (RPM) jokaisessa jauhatusvaiheessa
• Pyörän kehänopeus (m/s) jokaisessa hiontavaiheessa
• Pukeutumistiheys (joka N:n ajon jälkeen tai jokaisen N veitsen jälkeen)
• Pukeutumissyvyys ja liikenopeus
• Tavoiteveitsen halkaisija ja toleranssi (mm)
• Jäähdytysnesteen päälle/pois-järjestys

Keskitason CNC pyöreä veitsi hiomakone kaupat 50-200 täydellistä veitsiohjelmaa , jolloin työkaluhuone, joka palvelee useita muunnoslinjoja eri veitsityypeillä, voi vaihtaa ohjelmien välillä alle kahdessa minuutissa – dramaattinen lyhennys 15 minuutista 30 minuuttiin, joka tarvitaan manuaalisen hiomakoneen määrittämiseen eri veitsityypille. Tämä ohjelman säilytysominaisuus on erityisen arvokas tiloissa, joissa hiotaan veitsiä paperi-, kalvo- ja foliolinjoille, joista jokainen vaatii eri viistekulmia ja viimeistelyvaatimuksia.

Käyttöliittymä ja laadukas tietojen tallennus

Nykyaikaiset CNC-pyöreäveitsihiomakoneet tarjoavat kosketusnäytöllisen käyttöliittymän, joka opastaa käyttäjää veitsen lataamisessa, ohjelman valinnassa ja syklin käynnistämisessä ilman koulutusta. Laatutiedot – mitattu veitsen halkaisija, jauhatusjakson aika, suoritettujen kulkujen määrä ja mahdolliset hälytykset tai poikkeamat – tallennetaan automaattisesti jokaiselle veitselle ja voidaan viedä laadunhallintajärjestelmään. jäljitettävyyttä ja prosessianalyysiä varten. Tämä tietue tukee veitsen hiontaan liittyvän tilastollisen prosessinhallinnan (SPC) analyysiä, jonka avulla työkaluhuoneen valvojat voivat tunnistaa trendejä, kuten pyörän kulumiskuvioita, systemaattista viistekulman poikkeamaa tai pidentyviä jaksoaikoja, jotka osoittavat koneen kalibroinnin tai pyörän vaihdon tarpeen.

Viistekulman asetus: Hiontaprosessin geometria

Uudelleenhiotun veitsen viistokulma määrää sen leikkaussuorituskyvyn leikkauslinjalla. Liian terävä kulma saa aikaan erittäin terävän reunan, joka tylsyy nopeasti ja halkeilee kovien tai paksujen alustojen leikkauskuormituksen alla. Liian tylppä kulma tuottaa kestävän, mutta tylsän reunan, joka vetää rakomateriaalia ja tuottaa repaleisia reunoja. Oikea viistekulma on kompromissi, joka määräytyy veitsen teräslaadun, alustan tyypin ja paksuuden sekä linjan nopeuden mukaan.

Viistekulma asetetaan koneessa säätämällä hiomalaikan pinnan ja veitsen pinnan välistä kulmasuhdetta. Koneissa, joissa on kallistuva karapää, kara kallistuu ohjelmoituun kulmaan suhteessa pyörän pintaan. Kallistuvalla pyöränpäällä varustetuissa koneissa pyörän pää kallistuu vaakasuoraan veitsen karaan nähden. Kummallakin kokoonpanolla saavutetaan sama geometrinen tulos - pyörä koskettaa veitsen pintaa ohjelmoidussa viistekulmassa - mutta kallistuskaran rakenne on yleensä parempi, koska se pääsee paremmin käsiksi veitseen mittausta ja tarkastusta varten syklin aikana.

Mittaustulokset: Kuinka veitsen laatu varmistetaan hionnan jälkeen

Veitsen hiominen oikeaan geometriaan on vain puolet työstä – sen varmistaminen, että tulos vastaa vaatimuksia, on yhtä tärkeää, varsinkin leikkaussovelluksissa, joissa veitsisarjan halkaisijan yhdenmukaisuus määrää suoraan raon laadun muuntolinjalla.

Halkaisijan mittaus

Veitsen halkaisija mitataan terän reunasta mikrometrillä, digitaalisella jarrusatulalla tai integroidulla koneen mittapäällä. Joukkoleikkurin veitsisarjoissa kaikki sarjan veitset on hiottava samaan halkaisijaan määritetyn toleranssin sisällä - tyypillisesti /- 0,005 - 0,01 mm tarkkuuskalvo- ja kalvosovelluksiin ja /- 0,02 - 0,05 mm vakiopaperin muuntamiseen. Tämän toleranssialueen ulkopuolella olevat veitset aiheuttavat epätasaisia ​​rakojen leveyksiä ja erilaista kulumista vierekkäisten veitsien välillä leikkuukarissa.

Viistekulman tarkistus

Viistekulma tarkistetaan optisella profiiliprojektorilla, laserkulman mittausjärjestelmällä tai maapintaan kiinnitetyllä tarkkuudella. Kulman toleranssi useimmissa sovelluksissa on /- 0,5 astetta määritetystä sisäkulmasta . Tiukemmat /- 0,25 asteen toleranssit vaaditaan akkuelektrodien kalvon leikkaamiseen ja lääkepakkauskalvosovelluksiin, joissa reunageometrian yhtenäisyys on validoitu prosessiparametri.

Pinnan viimeistelyn mittaus

Maan viisteen pinnan viimeistely mitataan kosketusprofiilimittarilla (stylus-instrumentti), joka kulkee maanpinnan läpi ja raportoi Ra-arvon (aritmeettinen keskikarheus). Valmis Ra-arvo vahvistaa, että oikeaa pyörän karkeutta, liikenopeutta ja kipinöintisykliä on käytetty. Määritettyä korkeampi Ra-arvo tarkoittaa riittämättömiä viimeistelyajoja, saastunutta jäähdytysnestettä, kuormitettua pyörän pintaa tai liiallista liikenopeutta viimeistelyvaiheessa.

Reunan eheys – visuaalinen ja tuntotarkastus

Mittamittausten lisäksi hiottu veitsen reuna on tarkastettava:

• Lämpövauriot (palojäljet): Sininen tai ruskea värjäytyminen maan viisteessä, joka osoittaa, että teräs ylitti karkaisulämpötilansa hionnan aikana – johtuen riittämättömästä jäähdytysnesteestä, liiallisesta syöttösyvyydestä tai hionnasta ilman kuormitetun pyörän hiomista. Palaneet reunat ovat pehmeitä ja ne on hiottava uudelleen, kunnes kaikki värimuutokset on poistettu.
• Sirpale tai mikromurtuma: Leikkuureunan kärjessä näkyviä lastuja, jotka aiheutuvat iskuvaurioista ennen hiomista, hauraiden kovametalliveitsien hiomisesta liiallisella syöttömäärällä tai jaksoittaisesta jäähdytysnesteen syötöstä johtuvasta lämpöiskusta. Halkeamat reunat vaativat lisämassan poistoa, kunnes vaurioalue on hiottu kokonaan pois.
• Purse reunan kärjessä: Ohut metallievä, joka jää reunaan hiontaprosessin seurauksena, erityisesti viisteen ja veitsen tasaisen pinnan välisessä siirtymässä. Purseet poistetaan lyhyellä hiomalla hienorakeisella kivellä tai jäysteenpoistoviilalla, joka levitetään tasaiselle pinnalle pitäen veistä tasaisena vertailupinnalla.

Kuinka MYD-sarja toimii käytännössä: Tärkeimmät suunnitteluominaisuudet

The Pyöreä veitsi hiomakone MYD-sarjassa toteuttaa kaikki yllä kuvatut toimintaperiaatteet tarkoitukseen rakennetussa suunnittelussa, joka on optimoitu nykyaikaisten jalostuslaitosten pyöreän leikkuuterän uudelleenhiontavaatimuksiin. Useat tämän sarjan suunnitteluominaisuudet liittyvät suoraan sen ymmärtämiseen, kuinka kone täyttää suorituskykynsä:

Tarkkuuskaran kokoonpano

MYD-sarjassa käytetään esikuormitettuja kulmakosketuslaakereita lämpökompensoidussa karakotelossa, mikä saavuttaa alle 0,002 mm:n TIR-karan poistumisspesifikaation. Karaa käyttää säädettävänopeuksinen servomoottori, jossa on suljetun kierron nopeudensäätö, mikä ylläpitää ohjelmoidun veitsen pyörimisnopeuden /- 1 RPM:ssä riippumatta hiontakuormituksen vaihteluista syklin aikana.

CNC-servokäyttöiset syöttöakselit

Sekä syöttö- että poikittaisakselilla käytetään tarkkuuskuularuuveja, joita käyttävät servomoottorit lineaarisella anturin takaisinkytkennällä, ja ne tarjoavat 0,001 mm:n paikannusresoluution ja alle 0,002 mm:n asennon toistettavuuden, jotka vaaditaan tasaisten veitsen halkaisijatulosten saamiseksi tuotantoerissä. Akselit on suojattu tiivistetyillä lineaarisilla johteilla, jotka säilyttävät tarkkuutensa huolimatta hiontaan liittyvästä jäähdytysnesteen ja lastujen altistumisesta.

Automaattinen pyörän kiinnitys kompensaatiolla

Integroitu timanttilaikkakori on servo-ohjattu ja ohjelmoitu osaksi hiontajaksoa, joka toimii kussakin veitsiohjelmassa määritetyin aikavälein ja soveltaa automaattisesti kulumiskompensaatiota jokaisen hiontajakson jälkeen. Tämä varmistaa, että tuotantoerän ensimmäinen veitsi ja sadas veitsi saavat identtisen hiontakäsittelyn ja tasaiset pyörän leikkausolosuhteet kaikkialla.

Ohjelmakirjasto ja tietojen tallennus

Koneohjain tallentaa jopa 100 veitsiohjelmaa, joihin pääsee kosketusnäyttöliittymän kautta ohjelman parametrien varmistuskehotteineen, jotka vähentävät käyttäjän virheitä ohjelman valinnan aikana. Hiontajakson tiedot – halkaisijan mittaus, syklin aika, läpäisymäärä ja mahdolliset vikakoodit – tallennetaan automaattisesti sisäiseen lokiin, joka voidaan viedä USB- tai verkkoliitännän kautta laadunhallintajärjestelmän integrointia varten. Tämä tietue tukee ISO 9001 -standardin prosessidokumentaatiovaatimuksia, joita useimmat suuret jalostuslaitosten käyttäjät vaativat nyt työkaluhuoneiltaan.

Yleiset hiontaongelmat, perussyyt ja korjaavat toimet

Koneen toiminnan ymmärtäminen tarkoittaa myös sen ymmärtämistä, mikä menee pieleen, kun tulos ei täytä vaatimuksia, ja kuinka tunnistaa ja korjata perimmäinen syy: