센터리스 연삭 표면 마감: 생산 시 4~32Ra를 달성하는 방법

샤프트는 점심 직전에 센터리스 그라인더의 12마이크로인치 Ra를 유지합니다. 오후 중반까지 동일한 설정으로 24마이크로인치 Ra가 생산됩니다. 인쇄가 변경되지 않았고 휠이 갓 장식된 것처럼 보이며 냉각수 시스템이 정상적으로 작동하고 있습니다. 그러나 표면 마감은 100% 달라졌습니다. 대부분의 상점은 조만간 이 패턴에 직면하게 되며 단일 다이얼이나 새 휠로 해결되는 경우는 거의 없습니다. 센터리스 연삭 표면 조도는 휠 상태, 기계 지지 형상 및 공정 매개변수 등 세 가지 상호 작용하는 변수 그룹의 결과이며 세 가지가 모두 함께 제어되는 경우에만 예측 가능해집니다.

센터리스 연삭은 원통형 부품의 가장 생산적인 마무리 공정 중 하나입니다. 공작물은 연삭 휠과 조정 휠 사이의 작업대 블레이드를 타고 있기 때문에 센터 홀, 척 또는 심압대가 필요하지 않습니다. 따라서 이 공정은 대량 생산 시 엄격한 공차를 유지해야 하는 바, 핀, 롤러, 밸브 스풀 및 기타 원형 부품에 자연스럽게 적합합니다. 이는 또한 생산되는 표면 마감이 제품의 품질을 결정하는 요인이 되는 이유이기도 합니다. 센터리스 연삭이 가장 널리 사용되는 산업 .

센터리스 연삭에서는 실제로 어떤 표면 조도를 유지할 수 있습니까?

설정을 변경하기 전에 현실적인 숫자부터 시작하십시오. 생산 시 센터리스 연삭은 일반적으로 32~4마이크로인치 Ra(대략 0.8~0.1μm Ra)의 표면 마감을 달성합니다. 특정 작업이 도달할 수 있는 값은 프로세스 모드, 휠 사양 및 제거해야 하는 재고량에 따라 달라집니다.

위의 범위는 기계의 상태가 양호하고, 휠을 새로 입었으며, 열 상태가 안정적이라고 가정합니다. 알고 싶다면 센터리스 연삭이 얼마나 정확할 수 있는지 , 짧은 대답은 표면 마감이 동일한 패스에서 생성되는 동안 0.0002인치 이상의 진원도와 직진도가 현실적이라는 것입니다. 프로세스는 빠르기만 한 것이 아닙니다. 정확합니다. 그러나 마감면은 형상면보다 설정에 더 민감하므로 동일한 기계가 날짜에 따라 매우 다른 Ra 값을 생성할 수 있습니다.

마감 한도를 설정하는 기계측 변수

피드와 속도를 다루기 전에 공정에서 물리적으로 생산할 수 있는 마감재를 결정하는 세 가지 기계 측면 요소를 확인하세요.

연삭 휠 사양 및 드레싱

입자 크기가 가장 분명한 변수입니다. 46방 휠은 스톡을 빠르게 제거하지만 거친 스크래치 패턴을 남기는 반면, 80방 또는 120방 휠은 눈에 띄게 미세한 마감을 생성합니다. 채권과 등급도 그만큼 중요합니다. 단단한 결합은 휠 프로파일을 더 오래 유지하지만 가공물에 윤이 나거나 태울 수 있습니다. 더 부드러운 결합은 둔한 입자를 방출하고 더 시원하게 절단되므로 마감 휠이 황삭 휠보다 한 등급 더 부드러운 경우가 많습니다.

드레싱은 대부분의 마무리 문제가 실제로 시작되는 곳입니다. 드레싱 공급 속도는 휠 표면에서 돌출되는 입자의 양을 제어합니다. 0.05mm/rev 이상의 빠른 드레스는 공격적인 절단을 위해 휠을 열지만 절단 표면이 거칠게 됩니다. 미세한 마무리를 위해서는 약 0.02~0.03mm/rev로 천천히 드레싱하고 첫 번째 마무리 주기 전에 날카로운 다이아몬드로 가볍게 통과시킵니다.

휠 및 속도 비율 조절

조절 휠은 공작물 회전과 통과 공급 속도를 모두 제어합니다. 연삭 휠과 가공물 사이의 속도 비율은 초당 표면을 통과하는 절단 입자의 수를 결정합니다. 연삭 휠 대 가공물 속도 비율이 높을수록 각 입자가 점점 더 얇은 칩을 차지하기 때문에 더 미세한 마감이 생성됩니다. 조절 휠의 속도를 늦추거나 경사각을 줄여 통과 공급 속도를 낮추는 것이 이미 작동 중인 기계에서 Ra를 개선하는 가장 빠른 방법인 경우가 많습니다.

블레이드 높이 및 작업대 지지대

작업대 블레이드는 작업물을 운반하며 휠 중심선에 대한 높이는 접촉 영역의 형상을 제어합니다. 블레이드를 너무 높게 설정하면 부품이 진동하고 덜거덕거립니다. 너무 낮으면 부품에 로빙이 발생할 수 있습니다. 대부분의 작업자는 공작물 직경에 권장되는 중심선 오프셋을 사용하여 블레이드 위치를 지정한 다음 떨림이 사라질 때까지 미세 조정합니다. 블레이드 마모와 더러운 블레이드 표면은 긁힘 및 고르지 못한 마감으로 직접적으로 전달됩니다.

이러한 기계 측 변수는 해당 변수를 운반하는 기계에서만 작동합니다. 정적 강성과 스핀들 정확도는 설정을 얼마나 멀리 밀 수 있는지를 결정합니다. 무거운 주조 베드, 잘 감쇠된 가이드웨이 및 균형 잡힌 휠을 갖춘 기계는 장기간 생산이 진행되는 동안 설정을 유지합니다. 예측 가능한 마감 처리로 지속적인 대량 생산이 필요한 매장의 경우 당사에서 생산하는 센터리스 연삭기 견고한 구조와 절단 시 진동을 방지하는 정밀하게 정렬된 스핀들을 통해 이러한 안정성 요구 사항을 정확하게 충족하도록 제작되었습니다.

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성능을 반복 가능한 Ra로 전환하는 프로세스 매개변수

기계 측 설정이 올바르면 공정 매개변수에 따라 마무리가 부품 간 반복, 교대 후 교대 반복되는지 여부가 결정됩니다.

스파크아웃 시간과 패스 전략

스파크아웃은 휠이 전진을 멈춘 후의 시간 또는 회전 수입니다. 스파크 아웃 중에 휠은 두께가 감소하는 칩을 계속 제거하여 기계와 가공물의 탄성 편향을 완화합니다. 2~5초의 스파크 아웃은 인피드 연삭의 전체 마무리 등급으로 Ra 값을 향상시킬 수 있습니다. 관통 연삭에서는 최종 패스의 절삭 깊이가 가벼워도 비슷한 효과가 있습니다.

냉각수 여과 및 전달

냉각수는 화상을 예방하는 것 이상의 역할을 합니다. 이는 접촉 영역에서 부스러기를 씻어내고 휠 면을 열린 상태로 유지합니다. 오염된 절삭유는 센터리스 연삭에서 불규칙한 긁힘과 일관성 없는 마무리의 주요 원인 중 하나입니다. 냉각수를 최소 20μm로 필터링하고, 흐름이 분쇄 영역에 직각으로 닿도록 노즐 방향을 지정하고 유속과 온도를 안정적으로 유지합니다. 냉각수 온도의 변화로 인해 기계의 열 상태가 바뀌고 마감도 이에 따릅니다.

황삭 및 정삭 피드 전략

부품에 스톡 제거와 정밀한 마무리가 모두 필요한 경우 두 가지 작업을 한 번에 수행하려고 하지 마십시오. 더 거친 휠과 더 무거운 피드를 사용하여 재료의 대부분을 제거한 다음 마무리 패스를 위해 피드를 약 0.005~0.01mm 줄입니다. 8Ra 미만으로 유지되어야 하는 부품의 경우, 인피드를 감소시키는 다중 패스가 스파크아웃 확장이 뒤따르는 공격적인 한 번의 패스보다 더 안정적입니다.

기계를 마감 요구 사항에 맞추십시오.

센터리스 연삭은 센터가 없는 원형 부품, 특히 긴 바와 작은 직경의 부품에 적합한 선택입니다. 그러나 그 과정에는 한계가 있습니다. 숄더, 키홈, 스플라인 또는 기타 단속된 표면이 있는 부품은 작업대 블레이드에 지지하기 어렵고 단속 시 마감이 저하되는 경우가 많습니다. 중앙 구멍을 유지해야 하는 부품이나 길이 대 직경 비율이 비정상적으로 높은 부품도 원통형 연삭기로 마무리하는 것이 더 좋습니다. 원통형 그라인더에서는 공작물이 중심 사이에 고정되고 직경, 면 및 여러 단계가 한 번의 클램핑으로 연삭될 수 있습니다.

• 조절 휠을 통과할 수 없는 숄더 및 다직경 샤프트
• 이후 작업을 위해 정확성을 유지해야 하는 중앙 구멍이 있는 부품
• 블레이드에 진동을 발생시키는 키 홈 및 스플라인과 같은 단속된 표면

부품 형상으로 인해 중심 없는 지지가 방지되는 경우 고정밀 CNC 원통 연삭기 하나의 프로그램에서 여러 직경, 테이퍼 및 면을 연삭할 수 있는 유연성을 제공하면서 동일한 마무리 범위를 유지합니다. 결정은 한 프로세스가 다른 프로세스보다 낫다는 것이 아닙니다. 부품을 올바르게 지지하는 것입니다. 올바르게 지지되지 않는 부품은 휠을 아무리 조심스럽게 드레싱하더라도 일관된 마감을 유지할 수 없습니다.

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가장 일반적인 마감 결함 수정

마무리 문제가 나타나면 휠을 한 번에 교체하기보다는 체계적으로 원인을 해결하십시오. 아래 표에는 센터리스 연삭에서 가장 자주 나타나는 결함과 그 일반적인 원인이 나열되어 있습니다. 이러한 상황 중 다수는 다음 검토에서 더 자세히 논의됩니다. 센터리스 연삭의 일반적인 문제 .

확실한 원인을 먼저 확인해보세요. 센터리스 연삭에서 마무리 결함의 대부분은 기계 성능보다는 유지 관리 및 설정 세부 사항에서 비롯됩니다. 모든 설정 변경 전에 간단한 체크리스트를 사용하십시오.

1. 냉각수 청결도와 접촉 구역에 대한 노즐 위치를 확인하십시오.
2. 작업대 블레이드에 마모, 흠집 또는 쌓인 부스러기가 있는지 검사하십시오.
3. 드레싱 이송 속도와 다이아몬드 상태를 확인하십시오.
4. 조절 휠의 균형을 확인하고 작업대 블레이드의 높이가 올바른지 확인하십시오.

이와 같은 구조화된 체크리스트는 원인을 신속하게 파악하고 센터리스 연삭이 속하는 16~4 마이크로인치 Ra 범위로 공정을 다시 가져옵니다.