Pri obrábaní tvrdých materiálov, ako je nástrojová oceľ, sú popáleniny pri brúsení jedným z najviac frustrujúcich problémov. Mnoho ľudí predpokladá, že brúske chýba dostatočná presnosť, ale v mnohých prípadoch sú skutočnými príčinami nesprávny výber kotúča alebo nedostatočné orovnávanie. Ako hlavný nástroj na presné brúsenie, asklený brúsny kotúčmôže pomôcť zabrániť popáleniu pri zdroji, ak je správne vybratý a oblečený. Na druhej strane, aj veľmi presné zariadenia môžu mať problémy s výrobou kvalifikovaných dielov, ak koleso nie je správne prispôsobené a udržiavané. Tu je praktický výber a riešenie orovnávania založené na bežných podmienkach obrábania, ktoré pomáha eliminovať popáleniny spôsobené brúsením.
1. Najprv pochopte hlavné príčiny popálenín brúsením
Popáleniny pri brúsení vznikajú vtedy, keď sa teplo vznikajúce pri brúsení nemôže dostatočne rýchlo rozptýliť, čo spôsobí prudké zvýšenie teploty povrchu obrobku nad transformačnú teplotu. To môže viesť k oxidácii, temperovaniu alebo dokonca praskaniu. Tvorba a odvod tepla sú priamo ovplyvnené výkonom a stavom skleného brúsneho kotúča. Tri bežné príčiny sú:
Tupé brúsne zrná:
Akonáhle sa zrná otupí, už nemôžu efektívne rezať a namiesto toho sa otierajú o obrobok, čo spôsobuje trenie a rýchly nárast tepla.
Slabá evakuácia čipov:
Keď sa póry kotúča upchajú brúsnymi úlomkami, teplo sa nemôže efektívne odvádzať a naďalej sa hromadí na povrchu obrobku.
Nezhoda medzi parametrami brúsenia a špecifikáciami kotúča:
Napríklad použitie kotúča s jemnou zrnitosťou-na suché hrubé brúsenie alebo tvrdého kotúča na kalenú oceľ môže zvýšiť brúsne sily a tvorbu tepla.
Kľúčovými faktormi ovplyvňujúcimi popáleniny pri brúsení sú brusivo, zrnitosť, tvrdosť kotúča, štruktúra a ostrosť po úprave. Správny výber a obliekanie môže vyriešiť väčšinu problémov-súvisiacich s popáleninami už pri zdroji.
2. Základné riešenie 1: Vyberte si správny sklený brúsny kotúč
Základným princípom výberu je zachovať ostrosť kotúča pri súčasnom zabezpečení účinného odvodu triesok a odvodu tepla, ako aj prispôsobenia materiálu obrobku a brúsenia.
(1) Vyberte brusivo podľa materiálu obrobku
Nástrojová oceľ (HRC 55–65) / rýchlorezná-oceľ:
Uprednostňujú sa brúsne kotúče so sklovinou CBN. Zrná CBN ponúkajú vysokú tvrdosť, vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a ostré rezné hrany, čo umožňuje efektívne rezanie s menším vývinom tepla ako bežné kotúče z oxidu hlinitého.
Formy zo slinutého karbidu / skla:
Vhodné sú vitrifikované brúsne kotúče GC (zelený karbid kremíka). Ich vysoká tvrdosť a relatívne krehká štruktúra zaisťuje dobré samoostrenie-, čím pomáha odkryť čerstvé rezné hrany pred nadmerným hromadením tepla.
Uhlíková oceľ / oceľ s nízkou{0}} až strednou-tvrdosťou (HRC<50):
Vitrifikovaný brúsny kotúč (biely oxid hlinitý) je cenovo{0}}efektívna voľba. S vhodnými parametrami brúsenia dokáže poskytnúť stabilný výkon a zároveň minimalizovať riziko popálenín.
(2) Vyberte veľkosť zrna a štruktúru podľa stupňa brúsenia
Hrubé brúsenie (odstraňovanie materiálu a odstraňovanie okovín):
Prioritou je rýchle odvádzanie triesok a dobrý odvod tepla. Použite hrubé zrnitosti, ako napríklad 46–60 a otvorenejšiu štruktúru, napríklad 7–9. Väčšia vzdialenosť medzi brúsnymi zrnami umožňuje rýchly únik triesok a zabraňuje hromadeniu tepla. Mäkší stupeň tvrdosti, ako je L–M, tiež umožňuje včasné uvoľnenie matných zŕn a udržuje kotúč ostrý.
Polo{0}}dokončovanie / konečná úprava (presné brúsenie a prevencia popálenia):
Dôraz je kladený na vyváženie ostrosti rezu a povrchovej úpravy. Použite strednú-jemnú zrnitosť, napríklad 80 – 120 so strednou štruktúrou 5 – 6. Stredná trieda tvrdosti, ako je N, pomáha udržiavať rozmerovú presnosť pri zachovaní dostatočnej schopnosti samoostrenia.
Zrkadlové brúsenie (vysoká presnosť s minimálnym rizikom popálenia):
Používajte brúsne kotúče CBN s jemným zrnom v rozsahu 150 – 800 s mikrokryštalickým vitrifikovaným spojivom. Rovnomerné rozloženie zrna a nízka rezná sila pomáhajú dosiahnuť jemnú povrchovú úpravu a zároveň znižujú tvorbu tepla. V kombinácii s-vysokorýchlostným brúsením pri rýchlosti 80 – 120 m/s môže tento proces poskytnúť-kvalitné výsledky bez spálenia obrobku.
(3) Dôležitá poznámka: Spojte väzbu s rýchlosťou kolesa
Bez ohľadu na typ abrazíva sa odporúča vitrifikované spojivo (V). Jeho vysoká-teplotná odolnosť, nad 1 000 stupňov , je výrazne lepšia ako odolnosť živicových spojov, čo im umožňuje odolávať teplu generovanému pri vysokorýchlostnom brúsení-a znižuje tepelné-straty zrna. Rýchlosti kolies sa všeobecne odporúčajú v rozsahu 35–80 m/s. Na-brúsenie pri vysokých rýchlostiach by sa malo poskytnúť dostatočné množstvo chladiacej kvapaliny na brúsenie na báze vody{11}}s prietokom aspoň 20 l/min., aby sa zlepšil odvod tepla.
3. Základné riešenie 2: Správne oblečte kotúč pre hladšie brúsenie
Aj správne koleso môže spôsobiť popáleniny, ak je nesprávne oblečené. Účelom úpravy je vytvoriť ostré a rovnomerné rezné hrany pri otvorení upchatých pórov. V závislosti od typu kotúča a podmienok brúsenia je možné použiť nasledujúce metódy.
(1) Vyberte nástroj na orovnávanie podľa typu kolesa
CBN / GC vitrifikované brúsne kotúče:
Výhodné sú diamantové orovnávacie valce s typickou presnosťou ±0,002 mm. Sú vhodné na sériovú výrobu a poskytujú presné profily kotúča a konzistentné rezné hrany po orovnávaní, čím pomáhajú kotúču udržať si ostrosť po dlhšiu dobu.
Vitrifikované brúsne kotúče A (biely oxid hlinitý):
Môže sa použiť diamantová obväzová tyčinka. Je ekonomickejší a flexibilnejší, vďaka čomu je vhodný na malé-sériové a viacnásobné{2}}obrábanie produktov.
(2) Upravte parametre orovnávania podľa veľkosti zrna
Parametre orovnávania priamo ovplyvňujú ostrosť kolies. Toto sú referenčné nastavenia:
Hrubé zrno (46–60):
Rýchlosť orovnávacieho valca 5–8 m/min, s posuvom 0,01–0,02 mm na prejazd. Vo všeobecnosti stačia dva až tri prechody na obliekanie. Udržujte dostatočný priestor pórov pre efektívne odvádzanie triesok.
Stredne-jemná zrnitosť (80 – 120):
Rýchlosť orovnávania 8–10 m/min, s posuvom 0,005–0,01 mm na jeden prechod. Tri až štyri prechody pomáhajú vytvárať rovnomernejšie rezné hrany a znižujú trenie a tvorbu tepla.
Jemná zrnitosť (150 a viac):
Použite ľahký posuv s viacerými prechodmi, zvyčajne 0,002 – 0,005 mm na jeden prechod a štyri až päť orovnávacích prechodov. To pomáha udržiavať ostré, konzistentné rezné hrany a minimalizuje teplo spôsobené trením.
(3) Oblečte si volant v správnom čase
Nečakajte, kým sa koleso výrazne otupí. Obliekanie by sa malo vykonať, keď sa objaví ktorýkoľvek z nasledujúcich stavov:
Povrch obrobku začne vykazovať mierne žlté alebo modré sfarbenie alebo sa výrazne zvýši teplota obrobku.
Zvyšujú sa vibrácie kotúča a presnosť brúsenia sa začína zhoršovať, napríklad odchýlka rovinnosti presahujúca 0,01 mm.
Zvuk brúsenia bude matný. Namiesto jasného rezania počujete viac trenia alebo trenia.
4. Bežné chyby, ktoré môžu zhoršiť popáleniny pri brúsení
Chyba 1: Výber príliš jemnej zrnitosti na zlepšenie presnosti
oprava:Kotúče s jemnou zrnitosťou- horšie odvádzajú triesky a pri použití na hrubé brúsenie môžu spôsobiť hromadenie tepla. Na hrubé brúsenie používajte hrubé zrná a pri dokončovaní jemnejšie zrná.
Chyba 2: Odstránenie príliš veľkého množstva materiálu pri jednom obliekaní
oprava:Nadmerný posuv orovnávania môže zanechať kotúč s menej účinnými reznými hranami, čím sa zvyšuje trenie a teplo. Namiesto toho použite mierne podávanie a viacnásobné obliekanie.
Chyba 3: Ignorovanie chladiacej kvapaliny na brúsenie alebo nedostatočné chladenie
oprava:Aj pri správnom kotúči môže brúsenie nasucho alebo nedostatočný prietok chladiacej kvapaliny brániť efektívnemu odvodu tepla. Chladiaca kvapalina na brúsenie na báze vody-je rozhodujúca pre chladenie a prietok by sa mal udržiavať na hodnote 20 l/min alebo vyššej.
Chyba 4: Výber príliš tvrdého kolesa
oprava:Tvrdé kotúče držia brúsne zrná príliš pevne. Akonáhle sa zrná otupí, pokračujú v trení o obrobok a vytvárajú nadmerné teplo. Pri brúsení kalenej ocele sa vo všeobecnosti uprednostňuje mäkšia trieda kotúča, aby sa zachovala samoostriteľnosť.
5. Záverečné pripomenutie: Správny výber + obliekanie je kľúčom k prevencii popálenín
Popáleniny pri brúsení nie je ťažké kontrolovať, keď sa riešia dva základné princípy: zníženie tvorby tepla a efektívne odvádzanie tepla. Kotúč vyberte podľa materiálu obrobku a stupňa brúsenia, pričom sa zhoduje s brusivom, veľkosťou zrna, tvrdosťou a štruktúrou. Počas prevádzky obliekajte koleso správne a v správnom čase a zároveň zabezpečte dostatočné chladenie. Dodržiavanie týchto zásad môže výrazne znížiť riziko popálenín pri brúsení a zlepšiť celkovú kvalitu mletia.
