Jak wykonać ultraprecyzyjną obróbkę łożysk

Czym jest szlifowanie ultraprecyzyjne?
Szlifowanie ultraprecyzyjne to rodzaj ruchu posuwowego mający na celu osiągnięcie mikroszlifowania w procesie wykańczania. Powierzchnia przed obróbką ultraprecyzyjną jest zazwyczaj poddawana precyzyjnemu toczeniu i szlifowaniu.

Odnosi się to konkretnie do dobrych warunków smarowania i chłodzenia, przy użyciu drobnoziarnistego materiału ściernego (ostrza) wywierającego niewielki nacisk na obrabiany przedmiot oraz w kierunku pionowego obrotu obrabianego przedmiotu na sucho, obrotu przedmiotu obrabianego z określoną prędkością w celu uzyskania szybkiego i krótkiego ruchu oscylacyjnego posuwisto-zwrotnego w ramach metody obróbki wykańczającej.

Szlifowanie ultraprecyzyjne to tradycyjny proces obróbki polegający na szlifowaniu za pomocą małych oscylacji o wysokiej częstotliwości osełki, mający na celu poprawę jakości powierzchni przedmiotu obrabianego. Jest szeroko stosowany w wielu gałęziach przemysłu, takich jak łożyska, motoryzacja, hydraulika i pneumatyka, szczególnie w przemyśle łożyskowym. Obecnie jest to główny proces obróbki końcowej wewnętrznej powierzchni roboczej łożysk.

Na czym polega ultraprecyzyjna obróbka łożysk?

Super-wykańczanie łożysk, znane również jako super-wykańczanie, to proces mikro-szlifowania. W przypadku łożysk o wysokiej precyzji zazwyczaj powierzchnia toczna pierścienia i powierzchnia robocza korpusu tocznego muszą być ultra-wykańczane.
Obróbka ultrawykończeniowa wymaga różnego sprzętu przetwórczego, a zasady obróbki nie są takie same. Aby spełnić wymagania dotyczące dokładności geometrycznej i jakości powierzchni, należy wziąć pod uwagę sprzęt, narzędzia, kamień osełkowy, płyn szlifierski, a nawet elementy nośne procesu szlifowania.

Moresuperhard oferuje pełną gamę ściernic do szlifowania wewnętrznego i zewnętrznego, szlifowania bezkłowego, superwykańczania i docierania, a także narzędzia diamentowe i CBN do szlifowania pierścieni łożyskowych i ściernice profilowe.

Jaką rolę odgrywa ultraprecyzyjna obróbka łożysk?

W procesie produkcji łożysk tocznych, na końcu procesu następuje ultraprecyzyjna obróbka pierścieni łożyskowych, której celem jest zmniejszenie lub wyeliminowanie odchyleń kołowych powstających podczas szlifowania, naprawa kształtu błędu kanału, udoskonalenie chropowatości powierzchni, poprawa właściwości fizycznych i mechanicznych, redukcja wibracji i hałasu powierzchni łożyska, wydłużenie żywotności łożyska, odgrywanie ważnej roli, w szczególności:
1. Może skutecznie zmniejszyć stopień tętnienia.
W procesie superwykańczania, aby zapewnić, że osełka zawsze działa na szczyt i nie styka się z korytem, ​​łuk styku między osełką a przedmiotem obrabianym jest większy lub równy długości fali pofalowań powierzchni przedmiotu obrabianego. W ten sposób nacisk styku szczytu jest większy, a wypukły szczyt zostaje usunięty, co zmniejsza pofalowania.
2. Poprawa błędu kształtu rowka bieżni łożyska kulkowego.
Nadzwyczajna precyzja może skutecznie zmniejszyć błąd kształtu rowka o około 30% bieżni.
3. Może powodować naprężenia ściskające na powierzchni superrafinowanej.
W procesie superwykańczania następuje główne odkształcenie plastyczne na zimno, w wyniku czego na powierzchni przedmiotu obrabianego po superwykańczaniu powstają szczątkowe naprężenia ściskające.

4. Może zwiększyć powierzchnię styku powierzchni roboczej pierścienia.

Po szlifowaniu z najwyższą precyzją powierzchnia styku powierzchni roboczej pierścienia łożyskowego może zostać zwiększona z 15%- 40% do 80% – 95%.

Analiza procesu obróbki łożysk metodą ultraprecyzyjną

Obróbkę łożysk o ultraprecyzyjnej obróbce można podzielić na trzy etapy:

1. Cięcie

Gdy powierzchnia osełki i szorstki wypukły szczyt powierzchni bieżni stykają się, ze względu na małą powierzchnię styku, siła na powierzchni jednostki jest duża, pod pewnym ciśnieniem, osełka jest najpierw poddawana efektowi „odwrotnego cięcia” obrabianego przedmiotu łożyska, tak że część powierzchni osełki ściera się i pęka, odsłaniając nowe ostre ścierniwo i krawędź. Jednocześnie wypukły szczyt powierzchni obrabianego przedmiotu łożyska jest poddawany szybkiemu cięciu, a wypukły szczyt i warstwa pogorszenia szlifowania na powierzchni obrabianego przedmiotu łożyska są usuwane przez działanie cięcia i cięcia odwrotnego. Ten etap jest znany jako etap cięcia, w którym usuwana jest większość naddatku metalu.

2. Etap cięcia połowy łożyska

W miarę postępu obróbki powierzchnia obrabianego elementu łożyska jest stopniowo szlifowana i wygładzana.

W tym momencie powierzchnia styku pomiędzy osełką a powierzchnią przedmiotu obrabianego zwiększa się, nacisk na jednostkę powierzchni maleje, głębokość cięcia maleje, a zdolność cięcia słabnie.

Jednocześnie pory na powierzchni osełki są blokowane, a osełka znajduje się w stanie pół-tnącym. Ten etap jest znany jako etap pół-tnący obróbki wykańczającej łożyska, w którym ślady cięcia na powierzchni obrabianego przedmiotu łożyska stają się płytsze i pojawia się ciemniejszy połysk.

3. Wykończenie łożyska
Etap ten można podzielić na dwa kroki: pierwszy to etap przejściowy szlifowania; drugi to szlifowanie po zakończeniu cięcia.

Etap przejściowy szlifowania:

cząstki ścierne ze zredukowanej, krawędź ścierna jest szlifowana, wióry tlenkowe zaczynają osadzać się w szczelinie osełki, proszek ścierny blokuje pory osełki, tak że cząstki ścierne mogą tylko słabo ciąć, czemu towarzyszy wytłaczanie i polerowanie, następnie chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego szybko się zmniejsza, powierzchnia osełki ma czarne wióry tlenkowe.

Przestań ciąć i szlifować:

Gdy tarcie kamienia olejowego i przedmiotu obrabianego jest gładkie, powierzchnia styku znacznie się zwiększa, ciśnienie maleje, ścierniwo nie jest w stanie przeniknąć przez film olejowy i kontakt przedmiotu obrabianego, gdy ciśnienie filmu olejowego na powierzchni nośnej i ciśnienie kamienia osełkowego są zrównoważone, kamień osełkowy unosi się. Podczas formowania filmu olejowego, w tym momencie nie ma efektu cięcia. Ten etap jest unikalny dla ultra-wykańczania.