Jak wybrać ściernicę zeszkloną do twardego szlifowania stalowych kulek łożysk tocznych?

Celem szlifowania na twardo kulką stalową jest usunięcie defektów powierzchniowych poprzedniego procesu oraz odwęglenia, warstwy tlenku i powierzchniowej struktury troostytu powstałej podczas obróbki cieplnej, dalsza poprawa dokładności wymiarowej, dokładności sferycznej i jakości powierzchni oraz przygotowanie do późniejszego procesu szlifowania . Szlifowanie twarde to metoda szlifowania, w której wykorzystuje się żeliwną tarczę jako tarczę stałą i tarczę szlifierską jako narzędzie ścierne do obróbki powierzchni stalowej kuli, jak pokazano na rysunku 1.

Podczas procesu szlifowania twardego kulka stalowa prowadzona jest przez pierścieniowy rowek na powierzchni roboczej płyty stałej, a kulka stalowa dociskana jest do powierzchni roboczej ściernicy, a kulka stalowa jest szlifowana pod działaniem nacisku . Gdy stalowa kulka stale toczy się po powierzchni roboczej ściernicy, na powierzchni roboczej stopniowo tworzą się rowki. Ponieważ podczas procesu szlifowania stalowej kulki prędkość liniowa na zewnętrznej krawędzi rowka ściernicy jest większa niż prędkość liniowa na wewnętrznej krawędzi rowka ściernicy, podczas pracy ściernicy nieuchronnie wystąpi tarcie ślizgowe występują w miejscu styku ściernicy z kulką stalową; wraz ze wzrostem głębokości rowka wraz ze wzrostem tarcia zwiększa się również efekt tarcia ślizgowego; tarcie ślizgowe na dolnej krawędzi rowka ściernicy jest małe, ale efekt toczenia jest największy; pod wpływem tego złożonego tarcia ziarna ścierne na powierzchni rowka ściernicy wpływają na stal. Kulka działa jak szlifierka. Stan ruchu stalowej kulki podczas procesu szlifowania jest również złożony, obejmujący obrót stalowej kulki wokół osi ściernicy oraz obrót stalowej kulki wokół własnego środka. Obrót może stale zmieniać kierunek, dzięki czemu każdy punkt na powierzchni stalowej kuli ma możliwość szlifowania; rewolucja współpracuje z cykliczną metodą szlifowania obrabiarki, aby w końcu zrealizować proces twardego szlifowania stalowej kuli.

Ściernica jest ważnym narzędziem w procesie szlifowania na twardo kulką stalową. W połączeniu z charakterystyką szlifowania twardego, w celu lepszego zapewnienia dokładności i jakości powierzchni kulki stalowej, należy przestrzegać następujących zasad doboru ściernicy zeszklonej do szlifowania na twardo kulką stalową:

1. Dane techniczne i wymiary ściernicy
Główne specyfikacje i wymiary ściernicy obejmują: średnicę zewnętrzną, średnicę otworu i grubość, które można rozsądnie wybrać na podstawie parametrów technicznych obrabiarki. Typowe wymiary i specyfikacje ściernic ceramicznych do szlifowania na twardo kulkami stalowymi przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1 Typowe wymiary i specyfikacje ściernic zeszklonych do szlifowania na twardo kulkami stalowymi

2. Rodzaje materiałów ściernych
Materiały ścierne stanowią ważną część narzędzi ściernych i pełnią głównie rolę szlifierską. Wybór rodzaju ścierniwa przy projektowaniu narzędzi ściernych zależy głównie od materiału przedmiotu szlifowanego. Kulki ze stali łożyskowej są przeważnie wykonane ze stali łożyskowej, przy czym preferowane mogą być materiały ścierne na bazie korundu. Korund brązowy ma dużą odporność na zgniatanie i wysoką wytrzymałość i jest najczęściej stosowany do produkcji ceramicznych ściernic do szlifowania na twardo kulkami stalowymi. Podczas procesu szlifowania, gdy ziarna ścierne są pasywowane, ze względu na stosunkowo dużą udarność ścierniw korundowych, ziarna ścierne nie mogą same pęknąć pod wpływem szlifowania, odsłaniając nowe krawędzie, co z kolei wpływa na wydajność szlifowania. Dlatego proces obróbki cieplnej kulą stalową i proces szlifowania są połączone. Aby poprawić właściwości skrawania, można zastosować odpowiednie materiały ścierne z węglika krzemu, to znaczy ściernica zeszklona do szlifowania na twardo kulkami stalowymi wykorzystuje mieszany materiał ścierny korundu i węglika krzemu.

3. Wielkość cząstek ściernych
Przy wyborze wielkości cząstek ściernych opiera się to głównie na wymaganiach dotyczących chropowatości powierzchni szlifowania i wydajności szlifowania. Przede wszystkim należy upewnić się, że chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego po szlifowaniu spełnia wymagania. Jeśli wielkość cząstek jest zbyt gruba, gruboziarnisty materiał ścierny przetnie dużą ilość podczas szlifowania i wygeneruje więcej ciepła, ale nagrzewany obszar będzie mały, a na powierzchni stalowej kulki łatwo pojawią się małe plamki. Jeśli wielkość cząstek jest zbyt drobna, z jednej strony wpłynie to na skuteczność mielenia, a z drugiej strony, ze względu na małą siłę skrawania drobnych cząstek, stalowa kulka i powierzchnia łuku rowka występują głównie w postaci tarcia, co generuje dużą ilość ciepła tarcia, a powierzchnia stalowej kulki może łatwo spowodować oparzenia. W oparciu o spełnienie wymagań dotyczących chropowatości powierzchni obróbki należy starać się stosować materiały ścierne gruboziarniste w celu poprawy efektywności szlifowania narzędzia szlifierskiego. Informacje na temat doboru wielkości cząstek ściernic ceramicznych do szlifowania na twardo kulkami stalowymi można znaleźć w tabeli 2.

Tabela 2 Wielkość ziaren ściernic zeszklonych do szlifowania na twardo różnymi kulkami stalowymi

4. Twardość ściernicy
Twardość jest jednym z ważnych wskaźników mierzących jakość ściernic. W przypadku ściernic ceramicznych stosowanych do szlifowania na twardo kulkami stalowymi, jeśli twardość jest zbyt miękka, materiał ścierny przedwcześnie odpadnie podczas procesu szlifowania, odsłaniając nowe ziarna ścierne. Te nowe ziarna ścierne mają większą ostrość, ostrze szlifierskie ma dużą zdolność szlifowania i generuje dużą ilość ciepła. Jeśli chłodzenie nie nastąpi w odpowiednim czasie, spowoduje to punktowe oparzenia na powierzchni stalowej kuli. Jednocześnie, ponieważ twardość ściernicy jest zbyt miękka, podczas szlifowania rowek ulegnie zmniejszeniu. Utwierdzenie stalowej kulki na powierzchni rowka może łatwo spowodować nadmierne zmiany średnicy stalowej kulki. Jeśli twardość jest zbyt wysoka, a właściwości samoostrzenia są słabe, ponieważ powierzchnia łuku rowka w dalszym ciągu szlifuje średnicę stalowej kuli, średnica stalowej kulki staje się mniejsza, a powierzchnia łuku rowka i powierzchnia stalowej kulki mają słabą zgodność, zmniejszając wpływ rowka na stalową kulkę. Siła wiązania może łatwo spowodować zwinięcie się stalowych kulek, a w ciężkich przypadkach na powierzchni stalowych kulek pojawią się liniowe oparzenia.

Stopień twardości ściernicy zeszklonej stosowanej do szlifowania twardego kulek stalowych to stopień Y. Głębokość zagłębienia twardości piaskowania w komorze piaskowej 28cm3 ściernicy ceramicznej do szlifowania kulek stalowych nie jest większa niż 0 0,6 mm. Twardość ściernicy przeprowadza się zgodnie z przepisami. W każdym punkcie wykonywane są trzy badania twardości piaskowania, a trzecia wartość badania jest ostateczną wartością twardości. Informacje na temat doboru twardości ściernic ceramicznych do szlifowania na twardo kulkami stalowymi można znaleźć w tabeli 3.

Tabela 3 Twardość ściernic zeszklonych do szlifowania twardego bez kulek stalowych

Podsumowując, różne właściwości ściernicy mają istotny związek z jakością szlifowania i należy je wybierać ostrożnie.