Při obrábění tvrdých materiálů, jako je nástrojová ocel, jsou popáleniny při broušení jedním z nejvíce frustrujících problémů. Mnoho lidí předpokládá, že bruska postrádá dostatečnou přesnost, ale v mnoha případech jsou skutečnými příčinami nesprávný výběr kotouče nebo nedostatečné orovnávání. Jako základní nástroj pro přesné broušení aslinutý brusný kotoučmůže pomoci zabránit popálení u zdroje, pokud je správně vybrán a oblečen. Na druhou stranu, i vysoce přesné zařízení může mít potíže s výrobou kvalifikovaných dílů, pokud kolo není správně přizpůsobeno a udržováno. Zde je praktický výběr a řešení orovnávání založené na běžných podmínkách obrábění, které pomáhá eliminovat popáleniny od broušení.
1. Nejprve pochopte hlavní příčiny popálení od broušení
K popáleninám při broušení dochází, když teplo vznikající při broušení nemůže být dostatečně rychle odvedeno, což způsobí prudké zvýšení teploty povrchu obrobku nad transformační teplotu. To může vést k oxidaci, temperování nebo dokonce praskání. Tvorba a odvod tepla jsou přímo ovlivněny výkonem a stavem zeskelněného brusného kotouče. Tři běžné příčiny jsou:
Tupá brusná zrna:
Jakmile se zrna otupí, nemohou již účinně řezat a místo toho se opracovávají opracovávaným kusem, což způsobuje tření a rychlý nárůst tepla.
Špatný odvod čipů:
Když se póry kotouče ucpou nečistotami z broušení, teplo nemůže být účinně odváděno a nadále se hromadí na povrchu obrobku.
Nesoulad mezi parametry broušení a specifikacemi kotouče:
Například použití kotouče s jemnou zrnitostí- pro suché hrubé broušení nebo tvrdého kotouče na kalenou ocel může zvýšit brusné síly a tvorbu tepla.
Klíčovými faktory ovlivňujícími popáleniny při broušení jsou brusivo, velikost zrna, tvrdost kotouče, struktura a ostrost po orovnání. Správný výběr a oblékání může vyřešit většinu problémů-souvisejících s popáleninami hned u zdroje.
2. Základní řešení 1: Vyberte si správný skleněný brusný kotouč
Základním principem výběru je udržet kotouč ostrý a zároveň zajistit efektivní odvod třísek a odvod tepla a zároveň přizpůsobit materiál obrobku a operaci broušení.
(1) Vyberte brusivo podle materiálu obrobku
Nástrojová ocel (HRC 55–65) / rychlořezná-ocel:
Preferovány jsou CBN slinuté brusné kotouče. Zrna CBN nabízejí vysokou tvrdost, vynikající odolnost proti opotřebení a ostré řezné hrany, což umožňuje efektivní řezání s menším vývinem tepla než běžné kotouče z oxidu hlinitého.
Formy ze slinutého karbidu / skla:
Vhodné jsou vitrifikované brusné kotouče GC (zelený karbid křemíku). Jejich vysoká tvrdost a relativně křehká struktura zajišťuje dobré samoostří-a pomáhá odhalit čerstvé řezné hrany, než se nadměrně zahřeje.
Uhlíková ocel / ocel s nízkou- až střední-tvrdostí (HRC<50):
Skleněný brusný kotouč (bílý oxid hlinitý) je nákladově-efektivní volbou. S vhodnými parametry broušení dokáže poskytnout stabilní výkon a zároveň minimalizovat riziko popálení.
(2) Vyberte velikost zrna a strukturu podle stupně broušení
Hrubé broušení (úběr materiálu a odstraňování okují):
Prioritou je rychlý odvod třísek a dobrý odvod tepla. Použijte hrubé zrnitosti, jako je 46–60 a otevřenější strukturu, jako je 7–9. Větší vzdálenost mezi brusnými zrny umožňuje rychlý únik třísek a zabraňuje hromadění tepla. Měkčí stupeň tvrdosti, jako je L–M, také umožňuje včasné uvolnění matných zrn a udržuje kotouč ostrý.
Polo{0}}dokončování/dokončování (přesné broušení a prevence spálení):
Důraz je kladen na vyvážení ostrosti řezu a povrchové úpravy. Používejte střední-jemné zrnitosti, například 80–120 se střední strukturou 5–6. Střední stupeň tvrdosti, jako je N, pomáhá udržovat rozměrovou přesnost při zachování dostatečné schopnosti samoostří-.
Zrcadlové broušení (vysoká přesnost s minimálním rizikem popálení):
Používejte CBN vitrifikované brusné kotouče s jemnou zrnitostí v rozsahu 150–800 s mikrokrystalickým vitrifikovaným pojivem. Rovnoměrné rozložení zrna a nízká řezná síla pomáhají dosáhnout jemného povrchu a zároveň snižují tvorbu tepla. V kombinaci s-vysokorychlostním broušením při 80–120 m/s může tento proces poskytovat-kvalitní výsledky bez spálení obrobku.
(3) Důležitá poznámka: Spojte vazbu s rychlostí kola
Bez ohledu na typ abraziva se doporučuje vitrifikované pojivo (V). Jeho vysoká-teplotní odolnost, nad 1000 stupňů, je výrazně lepší než u pryskyřičných pojiv, což jim umožňuje odolávat teplu generovanému při vysokorychlostním broušení-a snižuje tepelné-ztráty zrna. Rychlosti kol se obecně doporučují v rozmezí 35–80 m/s. Pro-broušení vysokou rychlostí by mělo být k dispozici také dostatečné množství chladicí kapaliny pro broušení-na vodní bázi s průtokem alespoň 20 l/min, aby se zlepšil odvod tepla.
3. Základní řešení 2: Správně oblečte kotouč pro hladší broušení
I správné kolo může způsobit popáleniny, pokud je špatně oblečené. Účelem úpravy je vytvořit ostré a jednotné řezné hrany a zároveň otevřít ucpané póry. V závislosti na typu kotouče a podmínkách broušení lze použít následující metody.
(1) Vyberte orovnávací nástroj podle typu kola
CBN / GC slinuté brusné kotouče:
Preferovány jsou diamantové orovnávací válce s typickou přesností ±0,002 mm. Jsou vhodné pro sériovou výrobu a poskytují přesné profily kotouče a konzistentní řezné hrany po orovnání, což kotouči pomáhá udržet si ostrost po delší dobu.
Vitrifikované brusné kotouče A (bílý oxid hlinitý):
Lze použít diamantovou obvazovou tyčinku. Je ekonomičtější a flexibilnější, takže je vhodný pro malé-sériové a více{2}}produktové obrábění.
(2) Upravte parametry orovnávání podle velikosti zrna
Parametry orovnávání přímo ovlivňují ostrost kola. Toto jsou referenční nastavení:
Hrubá zrna (46–60):
Rychlost orovnávacího válce 5–8 m/min, s posuvem 0,01–0,02 mm na jeden průchod. Dva až tři převazy jsou obvykle dostačující. Udržujte dostatečný prostor pórů pro efektivní odvod třísek.
Střední-jemná zrna (80–120):
Rychlost orovnávání 8–10 m/min, s posuvem 0,005–0,01 mm na jeden průchod. Tři až čtyři průchody pomáhají vytvořit rovnoměrnější řezné hrany a snižují tření a tvorbu tepla.
Jemné zrno (150 a více):
Použijte lehký posuv s více průchody, obvykle 0,002–0,005 mm na jeden průchod a čtyři až pět převazů. To pomáhá udržovat ostré, konzistentní řezné hrany a minimalizuje třecí teplo.
(3) Oblékněte kolo ve správný čas
Nečekejte, až se kotouč silně otupí. Obvaz by měl být proveden, když se objeví některý z následujících stavů:
Povrch obrobku začne vykazovat lehké žluté nebo modré zbarvení nebo se znatelně zvýší teplota obrobku.
Zvyšují se vibrace kotouče a přesnost broušení se začíná zhoršovat, např. odchylka rovinnosti přesahující 0,01 mm.
Zvuk broušení je tupý. Namísto jasného zvuku řezání uslyšíte více tření nebo tření.
4. Běžné chyby, které mohou způsobit horší popáleniny při broušení
Chyba 1: Volba příliš jemného zrna pro zlepšení přesnosti
Oprava:Kotouče s jemnou zrnitostí-mají horší odvod třísek a při použití na hrubé broušení mohou způsobit hromadění tepla. Používejte hrubé zrnitosti pro hrubé broušení a jemnější zrnitosti při dokončování.
Chyba 2: Odstranění příliš velkého množství materiálu při jednom oblékání
Oprava:Nadměrný orovnávací posuv může zanechat kotouč s méně účinnými řeznými hranami, což zvyšuje tření a teplo. Místo toho použijte lehké podávání a vícenásobné ošetření.
Chyba 3: Ignorování chladicí kapaliny pro broušení nebo poskytování nedostatečného chlazení
Oprava:I se správným kotoučem může suché broušení nebo nedostatečný průtok chladicí kapaliny bránit účinnému odvodu tepla. Brousicí chladicí kapalina-na vodní bázi je pro chlazení kritická a průtok by měl být udržován na 20 l/min nebo vyšší.
Chyba 4: Výběr příliš tvrdého kola
Oprava:Tvrdé kotouče drží brusná zrna příliš pevně. Jakmile se zrna zmatní, pokračují v tření o obrobek a vytvářejí nadměrné teplo. Při broušení kalené oceli se obecně upřednostňuje měkčí typ kotouče, aby se zachovala samoostří{2}}.
5. Poslední připomenutí: Správný výběr + oblékání je klíčem k prevenci popálenin
Popáleniny při broušení není obtížné kontrolovat, pokud se zaměříme na dva základní principy: snížit tvorbu tepla a účinně odvádět teplo. Kotouč vybírejte podle materiálu obrobku a stupně broušení tak, aby odpovídal brusivu, velikosti zrna, tvrdosti a struktuře. Během provozu kolo správně a ve správný čas oblékejte a zároveň zajistěte dostatečné chlazení. Dodržováním těchto zásad lze výrazně snížit riziko popálení při broušení a zlepšit celkovou kvalitu broušení.
