Het Beheersen van Centreless Slijpen: 8 Sleutelprincipes voor Precisiebewerking

In de bewerkingswereld zijn draaigereedschappen zoals draaibanken en frezen de stralende sterren. Feitelijk zijn ze bewerking voor de meeste mensen. Echter, de mogelijkheid om precisie centreless slijpen te doen naast bewerken is een bepaald voordeel.

Hoe werkt centreless slijpen?

Centreless slijpen is een van de verschillende bewerkingsprocessen die abrasief snijden gebruiken om materiaal van een onderdeel (werkstuk) te verwijderen. Het proces omvat het ondersteunen van het onderdeel op een werkstukrustmes dat tussen twee draaiende cylinders zit:

• Een regelwiel, dat de rotationele snelheid en voedsnelheid van het onderdeel controleert (voor in-feed slijpen) of lineaire voortbeweging (voor doorvoerslijpen)
• Een groter abrasief slijpwiel

De schoonheid van centreless slijpen is dat het werkstuk op zijn plaats wordt gehouden door de druk van de draaiende wielen. Geen spannen is vereist, dus de opstelling is eenvoudig en de doorlooptijden zijn snel. En omdat het werkstuk rigid ondersteund wordt, is er geen doorbuiging tijdens de slijpoperatie.

Maar ondanks deze en andere voordelen, heeft centreless slijpen minder toepassers dan bewerken. En hoewel de centreless slijpmachine al bijna een eeuw bestaat, worstelen veel mensen met de fundamenten van het proces en hoe het werkt.

Wat is er nog nuttig om te weten over dit enigszins mysterieuze proces? Laten we eens kijken naar 8 basisprincipes van centreless slijpen — dingen die nuttig zijn (en we hopen, interessant) om te weten over dit rijpe en toch nog enigszins onbekende proces.

1. Centreless slijpen pakt waar bewerking op houdt.

Een nadeel van centreless slijpen is dat, in tegenstelling tot bewerken, u niet zoveel meerdere assen kunt hebben die op de werkstukken opereren. Echter, er zijn veel onderdelen waar het centreless proces de beperkingen van bewerking adresseert in termen van dimensies, materialen en oppervlakteafwerkingen.

Daarom willen we graag zeggen dat waar bewerking eindigt, het centreless slijproces begint. Bijvoorbeeld, als u een onderdeel heeft dat uit de ronde is van een draaimachine en de diameter van het onderdeel te klein is of het centrum onmogelijk te spannen is, kunt u rondheid bereiken door centreless slijptechnieken.

Bovendien is er geen axiale duw op werkstukken tijdens het centreless proces. Dat betekent dat het gebruikt kan worden om lange stukken broos materiaal en onderdelen te slijpen die anders vervormd zouden raken.

2. Het centreless slijproces is bedrieglijk eenvoudig doch precies.

Omdat ze hun functionaliteit voor een groot deel verschuldigd zijn aan een paar basisprincipes van de natuurkunde, hebben centreless slijpmachines niet veel bewegende delen. Dat maakt centreless slijpen een relatief eenvoudig proces dat ideaal is voor het afwerken van de buitendiameter van kleine cylindrische metalen onderdelen die een strakke tolerantie vereisen.

Centreless slijpen is vrijwel continu omdat, vergeleken met slijpen tussen punten, de laadtijd klein is. Zo kunnen lange lengtes continu worden geslepen.zelfs grote hoeveelheden kleine onderdelen kunnen automatisch worden geslepen door middel van diverse voederbevestigingen.

Daarnaast kunnen centreless slijpmachines consistent presteren bij hoge snelheden. Dat maakt het proces een geweldige keuze voor hoge-volume toepassingen in luchtvaart, auto-industrie, militair, medisch en andere industrieën.

3. Slijpmethoden verschillen in hoe onderdelen door de machine worden gevoerd.

Het primaire verschil tussen de twee meest gebruikte methoden van centreless slijpen zit in hoe de werkstukken door de machine worden gevoerd.

Doorvoerslijpen wordt typisch gebruikt voor onderdelen met consistente rondheid over de lengte van het onderdeel. In deze methode reist het werkstuk langs het rustmes tussen de twee wielen.

Gedreven door een lichte hoek toegepast op het regelwiel ten opzichte van het slijpwiel, "knijpt" de doorvoermethode het werkstuk eigenlijk over het slijpwiel en weer aan de andere kant uit.

In-feed slijpen — ook wel duikslijpen genoemd — wordt gebruikt om cilindrische onderdelen met kerven of complexe vormen te slijpen, zoals tandwellen. Hier moet het werkstukrustmes getoold worden om de vorm van het onderdeel te matchen, en de slijp- en regelwielen moeten gedresseerd worden om het gewenste profiel van het onderdeel te matchen.

Met de in-feed methode, draait het regelwiel het onderdeel op één snelheid terwijl het het naar het slijpwiel duwt, dat op een hogere snelheid draait. Hoe groter het verschil in snelheden, des te sneller de verwijderingssnelheid.

4. De keuze van het slijpwiel is kritiek.

Een andere sleutelfactor in centreless slijpen is de keuze van het slijpwiel. Het moet geschikt zijn voor zowel het metaal waaruit de onderdelen gemaakt zijn als de oppervlakteafwerking die u wilt bereiken.

Naast beschikbaar in verschillende diameters en breedtes/diktes, komen centreless slijpwielen in verschillende korreltypes en korrelgroottes, vaak met superabrasieve materialen zoals polycristallijn diamant en kubisch boornitride.

Superabrasieve en siliciumcarbide wielmaterialen zijn een voordeel wanneer u extreem harde metalen centreless slijpt, om verschillende redenen:

• De wielen zijn duurzaam en behouden hun scherpte langer.
• Ze hebben hoge thermische geleiding, behouden hun vorm bij hoge contacttemperaturen en hoge rotatiesnelheden.
• Minder tijd is vereist voor het dressuurcyclus.
• Wiellevensduur is veel langer dan die van wielen gemaakt van materialen zoals aluminiumoxide abrasieven.

5. Hoeken beïnvloeden succes in centreless slijpen.

De hoeken waarop de centreless slijpwielen het onderdeel contact maken, zijn cruciaal voor het bereiken van de juiste rondheid en tolerantie.

Over het algemeen worden de middens van het regel- en slijpwiel op dezelfde hoogte op de machine ingesteld, en het midden van het werkstuk hoger. Echter, als het werkstuk te hoog ingesteld is, kan het trillen vertonen. Als het werkstuk te laag ingesteld is, kan het uit de ronde zijn.

Het doel is om het onderdeel (1) in contact met het regelwiel te houden en (2) te laten draaien op een langzamere snelheid, terwijl het snellere, grotere abrasieve slijpwiel de kracht uitoefent die de precise rondheid van het onderdeel creëert. Het gebruik van de juiste wielhoeken helpt ervoor te zorgen dat het gehele oppervlak van het slijpwiel in gebruik is.

Als de hoek van het regelwiel te scherp is, kan het ertoe leiden dat het werkstuk te ver in de slijpzone gaat. Dit kan resulteren in onevenmatige slijtage, afplatheid en verminderde wiellevensduur. Als het regelwiel te parallel is aan het slijpwiel, kan het ertoe leiden dat de onderdelen tussen de wielen stagneren — of, worst-case scenario, een werkstuk/wiel botsing veroorzaken.

De hoek van het werkstukrustmes is ook cruciaal. Bijvoorbeeld, bij slijpen met een 4" (101,6 mm) breed superabrasief wiel, werkt het rustmes doorgaans goed op 30º.

Maar met een wielbreedte van 6" (152,4 mm) of 8" (203,2 mm), kan diezelfde hoek te veel druk genereren naar het slijpwiel en trillingen veroorzaken. In dit geval zal het veranderen van de hoek naar 20º of 25º de druk verminderen en de trillingen op het onderdeel elimineren.

6. Dingen koel houden is verplicht in centreless slijpen.

Koelmiddel wordt in centreless slijpen gebruikt om niet alleen het slijpwiel koel te houden, maar ook warmte te verwijderen uit de zone waar het werkstuk contact maakt met het slijpwiel.

Centreless slijpen vereist het gebruik van correct onder druk staand koelmiddel om de luchtbarrière te overwinnen die ontstaat tussen het slijpwiel en werkstuk tijdens het slijpproces. Dit stelt het koelmiddel in staat om in de ruimte tussen de twee te vloeien.

De koelmiddelstap in centreless slijpen is cruciaal om te voorkomen dat warmte terugkeert naar het werkstuk of het slijpwiel. Anders kan het moeilijk zijn om toleranties voor rondheid en rechtte te handhaven, en thermische schade kan zelfs het slijpwiel laten bellen en barsten.

7. U kunt een "oud" proces nieuwe trucs leren.

Hoewel centreless slijpen al lang bestaat, zijn de machines van vandaag uitgerust met nieuwere functies die de prestaties verbeteren.

Om proces-efficiëntie en productiviteit te verhogen, maken CNC programmeerbare bedieningen het nog gemakkelijker om de apparatuur op te zetten en van de ene klus op de andere te veranderen. Andere nieuwere technologieën maken het mogelijk om:

• Eerder onmogelijke geslepen vormen, dimensies en toleranties te produceren
• Opsteltijden te verminderen
• Laden en lossen te versnellen om cyclus tijden te verkorten

Bijvoorbeeld, de nieuwste generatie centreless slijpmachines verwijdert het regelwiel en vervangt het door stationaire draadsteunen die een busmodus-optie hebben. Deze optie stelt ingewikkeld geslepen vormen en exotische dimensionele kenmerken in staat door op een vergelijkbare manier te functioneren als de leidingsbuchsen op Zweedse automatische draaibanken.

Bovendien stellen vooruitgang in softwarebesturingen, direct-aandrijvingmotoren en robotische laden/lossen van werkstukken het eenvoudige concept van centreless slijpen in staat om complexe onderdelen te maken die eerder ondenkbaar waren.

8. Ervaring is deel van de centreless slijpvaardigheidenset.

Het centreless proces wordt meestal niet geleerd. Het is een vaardigheid die vaak verworven wordt uit jaren werken in het deel van de industrie dat centreless slijpdiensten aan klanten levert.

Dus, om de beste resultaten te krijgen, wilt u een partner die:

• Centreless slijpen belangrijk genoeg vindt om een expertise te ontwikkelen ondanks de nicheaandacht
• Doorgegroeid is met de industrie in plaats van te vertrouwen op de oorspronkelijke machines van decennia geleden

Bijvoorbeeld, vanaf het begin heeft Metal Cutting onze snijmogelijkheden aangevuld met centreless slijpen voor de productie van glas-naar-metaal-seal onderdelen. Meer dan 50 jaar later voeren we nog steeds vrijwel elke dag centreless slijpen uit en blijven we op de hoogte van industrietrends en klantvraag door de nieuwste generatie apparatuur te gebruiken.

Waarom overwegen om centreless slijpen te gebruiken?

In de juiste handen is centreless slijpen in staat om een "bewerkte oppervlakte" te produceren die een proces zoals draaien simpelweg niet kan evenaren — zowel als Ra-waarde als ook op bepaalde metalen die bijna onmogelijk te draaien zijn met een snijgereedschap.

Zelfs waar draaien mogelijk is, zou het nooit de precise materiaalverwijdering en resulterende oppervlakteafwerking produceren die een slijpwiel kan bereiken.

Bijna 100 jaar na zijn ontstaan, is centreless slijpen nog steeds niet zo algemeen als andere metaalfabricagemethoden. Toch laten de unieke kenmerken van een geslepen (vs. gedraaide) afwerking gecombineerd met de innovaties en variaties beschikbaar met centreless slijpen het metaalonderdelen produceren die onvervangbaar zijn voor hun toepassingen.

Hoe kiest u een precisieslijpproces? Lees hier meer.