Często zadawane pytania

Kiedy należy wybrać szlifowanie bezcentrowe zamiast szlifowania cylindrycznego?

Szlifowanie bezcentrowe najlepiej sprawdza się przy dużych seriach produkcyjnych, prostych elementach cylindrycznych bez barków, zwłaszcza gdy detal nie może być łatwo mocowany między centrami. Szlifowanie cylindryczne jest lepsze dla detali z barkami, wewnętrznymi średnicami, stożkami lub wymagających zdefiniowanego punktu odniesienia.

Jaka jest najmniejsza średnica, którą można szlifować?

Około 0.5 mm na dedykowanych mikroszlifierkach bezcentrowych. Maszyny standardowe są najbardziej efektywne w zakresie średnic od 1 mm do 50 mm.

Czy można szlifować profile niestołowe?

Tak. Koło obrabiane CNC może wytwarzać proste profile niestandardowe, stożki i kontury. Profile złożone są zwykle lepiej dostosowane do innych procesów.

Jaki jest naddatek obróbkowy do szlifowania bezkłowego?

Zazwyczaj 0.2–0.4 mm na stronę. W przypadku elementów wysokiej precyzji zaleca się nieznacznie większy naddatek, aby koło mogło skorygować wahania materiału, odwęglanie i odkształcenia.

Planowanie szlifowania przelotowego i wgłębnego

Przegląd procesu obejmuje dobór ściernicy, stan koła regulacyjnego, geometrię podpórki roboczej, metodę szlifowania wgłębnego lub przelotowego oraz naddatek obróbkowy. Część jest prowadzona przez strefę szlifowania lub wprowadzana do niej, umożliwiając kontrolę docelowej średnicy, prostoliniowości, wykończenia powierzchni oraz jednolitego usuwania materiału.

RYZYKO PROCESU: Ciepło, cienkie przekroje, przerywane powierzchnie i niestabilne podparcie mogą mieć takie samo znaczenie jak wymiar nominalny.

Stabilność średnicy i szczegóły krawędzi

Stale, stale nierdzewne, stale narzędziowe, stopy i niektóre metale nieżelazne mogą być odpowiednie. Geometria, stan materiału, twardość i pożądany stan powierzchni decydują o tym, czy obróbka bezcentrowa jest praktyczna.

Wykończenie i zabezpieczenie

Czyść, chroń i pakuj wykończone średnice, aby uniknąć zadrapań lub korozji. Późniejsze powlekanie lub znakowanie nie powinno pogarszać funkcjonalnej średnicy zewnętrznej.

Spójność partii i akceptacja

Plany jakości mogą obejmować średnicę, okrągłość, prostoliniowość, wykończenie powierzchni, stan krawędzi oraz spójność między partiami. Strategia pobierania próbek powinna odzwierciedlać funkcję i wielkość produkcji komponentu.

Materiały, które obrabiamy

• Hartowana stal łożyskowa – 52100 (SUJ2), AISI 440C, 100Cr6.
• Stale narzędziowe – D2, M2, A2, O1, SKD11, S7 (hartowane na wskroś do 58–64 HRC).
• Stale nierdzewne – 303, 304, 316, 410, 416, 420, 17-4 PH (stan H900–H1150).
• Stale węglowe i stopowe – 1018, 1045, 4140, 4340 (hartowane lub nawęglane).
• Stale sprężynowe – 1074, 1095, 301, 302 (odpuszczane do twardości sprężynowej).
• Wstępniaki z węglików – wykończone do docelowej średnicy dla narzędzi skrawających i części zużywających się.
• Aluminium i mosiądz – 6061, 7075, C360 mosiądz do produkcji nieżelaznej.
• Ceramika i ferryty – wybieraj zaawansowane materiały z diamentowymi tarczami.

Kontrola jakości i badania

Szlifowanie bezcentrowe jest typowo stosowane do produkcji wielkoseryjnej, więc kontrola równoważy dokładność i wydajność. Typowy plan QA obejmuje:

• Statystyczna kontrola procesu (SPC) – średnica, okrągłość i wykończenie rejestrowane w regularnych odstępach w całej partii.
• CMM – Zeiss i Hexagon do badań pierwszego egzemplarza i zdolności procesu.
• Tester okrągłości/formy – Taylor Hobson Talyrond lub Mahr do pomiaru okrągłości i cylindryczności.
• Tester chropowatości powierzchni – Mitutoyo SJ-210 lub odpowiednik.
• Wzorcownice trzpieniowe i szczelinomierze powietrzne – szybkie sprawdzanie Go/No-Go przy maszynie.
• Komparator optyczny – do geometrii powierzchni czołowej, faz i zaokrąglenia krawędzi.
• Twardościomierz – Rockwell lub Vickers do materiału dostawczego i wykończonej powierzchni.
• Kontrola pierwszej sztuki – dokumentowana z FAIR (AS9102) lub PPAP tam, gdzie wymagane.

Zagadnienia projektowe (wskazówki DFM)

• Stosować prostą, prostoliniową formę cylindryczną – szlifowanie bezodpryskowe jest najbardziej wydajne na cechach o samej średnicy bez gniazd, wrębów ani otworów poprzecznych.
• Określić stosunek długości do średnicy — 10:1 – długie, smukłe części są trudniejsze do wprowadzania i mogą wymagać podpory stałej lub podpory nożowej.
• Zapewnić geometrię wprowadzenia / wyprowadzenia – dodać niewielką fazę lub wprowadzenie, aby zapewnić płynne wprowadzanie i redukcję zadziorów.
• Dobrać średnicę materiału wyjściowego zbliżoną do wymiaru końcowego – typowy materiał przed szlifowaniem to 0.2 mm do 0.4 mm na stronę dla utwardzonych części.
• Dopasuj twardość materiału do koła – hartowane stale powyżej 55 HRC zwykle wymagają CBN; miększe stale mogą używać kół z tlenku glinu.
• Używaj równej powierzchni dla ostrza podparcia – ostrze podparcia opiera się na części; powierzchnia musi być zdolna do podpierania bez uszkodzenia.
• Unikaj otworów centrujących, gwintów i wpustów – proces nie może obsłużyć tych cech; powinny być obrabiane w oddzielnej operacji.
• Rozważ przezrzut vs. wprowadzenie – przezrzut dla długich, prostych części; wprowadzenie dla stopniowanych lub krótkich cech.
• Określaj wykończenie powierzchni dla każdej cechy – niefunkcjonalny trzpień nie jest tym samym co powierzchnia ślizgowa/uszczelniająca.
• Podawaj wymagania dotyczące zadziorów i zaokrąglenia krawędzi – określaj fazowanie/promień na każdym końcu części.

Czy dostarczają Państwo również surowiec?

Tak. Możemy dostarczać pręty szlifowane bezcentrowo lub obrabiać materiał dostarczony przez klienta. Hartowana stal łożyskowa i narzędziowa w standardowych średnicach jest łatwo dostępna.

Jak uzyskać wycenę

Prześlij nam rysunek w formacie 3D CAD lub 2D, gatunek materiału oraz stan twardości, roczne zużycie lub wielkość partii, średnicę docelową i tolerancje, wykończenie powierzchni oraz wszelkie pokrycia lub wykończenie po szlifowaniu. W przypadku nowych zastosowań wystarczy próbka części lub szkic ręczny z kluczowymi wymiarami, aby rozpocząć. Zwracamy uwagę DFM dotyczącą średnicy zapasu oraz geometrii wlotu/wylotu, wycenę za sztukę lub partię oraz standardowy czas realizacji zarówno dla próbek, jak i ilości produkcyjnych.

Przepływ procesu i sekwencja produkcji

Szlifowanie bezcentrowe to proces wykończania powierzchni zewnętrznych o wysokiej wydajności, bez punktu odniesienia, w którym detal jest podparty na nożu oporowym między ściernicą a kołem regulacyjnym. Poniższa sekwencja obejmuje typowe trasy przelotowe i wgłębne stosowane dla produkcyjnych elementów cylindrycznych.

1. Odbiór materiału i wydanie partii – Pręty, drut ciągniony lub półfabrykaty obrabiane wstępnie są przyjmowane z MTC. Średnica, owalność, twardość i prostoliniowość są sprawdzane próbnie, aby potwierdzić, że mieszczą się w dopuszczalnym zakresie zapasu dla szlifowania bezcentrowego.
2. Przed obróbką (przy rozpoczęciu od pręta) – Cięcie na długość, toczenie powierzchni czołowych, fazowanie oraz wszelkie wymagane wiercenie centralne lub operacja frezowania powierzchni czołowych. Szlifowanie bezcentrowe generalnie zakłada, że detal jest gotowy do szlifowania na powierzchni cylindrycznej.
3. Czyszczenie przed szlifowaniem – Części są myte w celu usunięcia płynu chłodząco-smarującego, oleju i wiórów, które w przeciwnym razie zanieczyściłyby chłodziwo i obciążyły ściernicę.
4. Szlifowanie bezcentrowe przelotowe – Długie, proste części cylindryczne są ciągle przesuwane między ściernicą a wolniejszym kołem regulacyjnym spojonym gumą. Koło regulacyjne jest ustawione pod kątem 0.5—–3— w celu przesuwania detalu i nadania mu obrotu.
5. Bezцентowe szlifowanie posuwowe – Części stopniowane, z barkiem lub krótkie cylindryczne są ładowane do uchwytu lub gniazda noża i wsypywane przeciwko ściernicy profilowanej, aż średnica, bark i przyległy pas zostaną uformowane w jednej stacji.
6. Bezцентowe szlifowanie wzdłużne – Stosowane do części stożkowych lub części z pojedynczą szlifowaną średnicą i określonym barkiem; część przesuwa się osiowo podczas cyklu czasowego.
7. Obciąganie ściernicy – Ściernica jest obciągana diamentem jednopunktowym lub obciągaczem obrotowym w celu utrzymania współśrodkowości, odsłonięcia świeżego ziarna i (dla szlifowania posuwowego) określenia profilu barku.
8. Ustawienie koła regulacyjnego – Kąt koła regulacyjnego, prędkość i wysokość noża podpierającego są ustawiane na średnicę części. Nóż podpierający jest ustawiany tuż poniżej linii środkowej (zazwyczaj 6–12 mm poniżej).
9. Dobieg i stabilizacja wymiaru – Końcowe obroty części bez posuwu promieniowego w celu osadzenia części na nożu i stabilizacji wymiaru.
10. Wybieg przelotowy (zjeżdżanie z noża) – Ostatnia część opuszcza kontakt ze ściernicą i toczy się po nożu podpierającym; operator sprawdza temperaturę wyjściową i stan bez przypaleń.
11. Automatyczny pomiar – Elektroniczne lub pneumatyczne przyrządy pomiarowe mierzą średnicę na wyjściu z maszyny; części poza tolerancją są kierowane przez wyrzutnik pneumatyczny.
12. Operacje wtórne (w razie potrzeby) – Docieranie, superwykończanie, lekkie szlifowanie cylindryczne zewnętrznej powierzchni na szlifierce centrowej dla elementów stopniowanych lub lekkie usuwanie zadziorów szczotką obrotową.
13. Czyszczenie i ochrona przed korozją – mycie wodne, suszenie gorącym powietrzem i worek VCI dla części żelaznych.
14. Kontrola końcowa – średnica, okrągłość, walcowość i wykończenie powierzchni badane metodą próbkowania zgodnie z AQL; pełna kontrola pierwszego wyrobu oraz w określonych odstępach zgodnie z planem kontroli.
15. Znakowanie, pakowanie i wydanie – znakowanie laserowe partii tam, gdzie pozwala na to miejsce; pakowanie luzem do przegródek dla małych części, pakowanie indywidualne dla długich części.

Właściwości materiałów

Wartości odniesienia dla materiałów powszechnie obrabianych metodą szlifowania bezcentrowego. Klasyfikacja skrawalności odnosi się do stali AISI 1212 przy 100%. Wyższe wartości oznaczają łatwiejsze cięcie; szlifowanie bezcentrowe wykorzystuje to luźno jako wskazówkę doboru ściernicy.

Czynniki kosztów i czasu realizacji

Szlifowanie bezkłowe — koszt i czas realizacji silnie zależą od wielkości partii, twardości materiału i naddatku obróbkowego. Ponieważ proces jest bezwzorcowy, koszt mocowania jest niski, ale pomiary w procesie i cykle renowacji są częścią cyklu. Poniższa tabela podsumowuje typowe harmonogramy dla typowych rodzin części.

Typowe wady i zapobieganie

Porównanie z procesami pokrewnymi

Opakowanie, wysyłka i dokumentacja

Części szlifowane bezośrodkowo wysyłane są w dużych ilościach i zazwyczaj pakowane luzem w przegródkowych tackach lub rurach, z indywidualnym opakowaniem zarezerwowanym dla dłuższych części i elementów szlifowanych. Dokumentacja jest dostosowywana do klienta i zakresu regulacyjnego.

• Tace luzem – Przegródkowe tace plastikowe lub faliste, z każdą komorą dopasowaną do średnicy, aby zapobiec uszkodzeniom kontaktowym.
• Pakowanie w rury – Długie pręty i kołki o małych średnicach są pakowane w spiralnie nawinięte rury z zaślepkami.
• Indywidualne opakowanie – Papier lub torebka antykorozyjna VCI dla wykończonych części żelaznych, które będą przechowywane przed następną operacją.
• Pakowanie w sterylnych pomieszczeniach – Kołki medyczne lub półprzewodnikowe szczelnie pakowane w torby polietylenowe w środowisku clean-room.
• Karton zewnętrzny – Dwuworoczna tektura falista z wzmocnionymi rogami; drewniana skrzynia dla każdej przesyłki powyżej długości 25 kg lub 1.2 m.
• Etykietowanie – Każda taca lub rura oznakowana numerem części, numerem partii, średnicą i ilością. Karton zewnętrzny oznakowany zgodnie z IATA / IMDG, gdzie ma to zastosowanie.
• Opcje wysyłki – Fracht LTL, przyspieszony transport lotniczy, kurier oraz pełne kontenery dla produkcji wielkoseryjnej.
• Dokumenty standardowe – Certyfikat zgodności (C of C) powiązany z numerem części i rewizją.
• Certyfikat materiałowy – Świadectwo kontroli fabrycznej (MTC) lub certyfikat kontrolny 3.1 zgodnie z EN 10204.
• Certyfikat obróbki cieplnej – Raport z przebiegu pieca, twardości oraz głębokości warstwy węglowej, gdy obróbka cieplna jest w zakresie.
• Kontrola pierwszej sztuki – Układ wymiarowy AS9102 FAIR lub równoważny dla pierwszej partii produkcyjnej.
• Plan SPC / kontrolny – Wykresy SPC Xbar-R lub dla krótkich serii dla średnicy, okrągłości i Ra; udostępniane klientowi na żądanie.
• Identyfikowalność – Identyfikowalność na poziomie partii od wsadu pręta do opakowania wykończonej części, przechowywana zgodnie z umową z klientem.

Przydatność części do podparcia bezcentrowego

Szlifowanie bezcentrowe to metoda wykańczania zewnętrznych powierzchni cylindrycznych bez mocowania części między center. Wyrób jest podparty na nożu oporowym i kontrolowany między ściernicą a kołem regulacyjnym. Jest często stosowane do powtarzalnych ilości prostych, smukłych lub małośredniczych okrągłych części.

Zapytanie ofertowe gotowe do kontroli

Kluczowe parametry procesu

Tolerancje standardowe i osiągalna dokładność

Szlifowanie bezcentowe to jeden z najdokładniejszych i najbardziej powtarzalnych procesów wykańczania cylindrycznego. Poniższe wartości to typowe wartości produkcyjne, a nie teoretyczne limity.

• ±0.0125 mm standardowa tolerancja szlifowania bezcentowego dla produkcji ogólnej.
• ±0.005 mm precyzyjne szlifowanie bezcentowe na utwardzonych trzpieniach, wałach i rolkach.
• ±0.001 mm do ±0.0025 mm ultra-precyzja na wybranych cechach łożysk i mierników.
• Okrągłość 0.0005 mm do 0.001 mm na kołkach o małej średnicy.
• Cylindryczność 0.001 mm do 0.0025 mm w zależności od stosunku długości do średnicy.
• ISO 2768-m domyślnie, ISO 2768-f przy ostrych tolerancjach, z tolerancją wymiarową według klasy pasowania ISO 286 na życzenie.

Opcje wykończenia powierzchni

• Po szlifowaniu – 0.2 —m do 0.4 —m Ra na utwardzonej stali.
• Dokładne szlifowanie / superwykończenie – 0.05 —m do 0.1 —m Ra dla powierzchni łożyskowych i uszczelniających.
• Wykończenie polerowane – polerowanie i polerowanie pasem ściernym dla powierzchni dekoracyjnych lub ślizgowych.
• Pasywacja – ASTM A967 / A380 na wałkach trzpieni ze stali nierdzewnej.
• Czernienie – MIL-DTL-13924D Klasa 1, 3 lub 4 dla odporności na korozję i wyglądu kosmetycznego.
• Niklowanie bezelektrolitowe – z dołogowaniem po obróbce w celu utrzymania ścisłej tolerancji.
• Chromowanie twarde – nakładane na średnicę zgrubną, a następnie docierane do wymiaru.
• Galwanizacja – cyna, cynk lub wykończenia dekoracyjne na pinach złączy.
• Znakowanie laserowe – drobne oznaczenia ID / partii na powierzchniach czołowych z dala od docieranej średnicy.

Branże i zastosowania

• Motoryzacja – prowadnice zaworów, rolki popychaczy, piny przekładni, elementy wtryskiwaczy.
• Hydraulika i siłowniki – sworznie tłokowe, prowadniki rozdzielaczy hydraulicznych, tłoki pomp.
• Elektronika i złącza – sworznie pozycjonujące, kołki ustalające, trzpienie sondowe, tuleje złączy.
• Produkcja elementów złącznych – wykończone trzony, wiertełka, specjalne wykroje gwintowe.
• Narzędzia – wiertełka, trzony frezów walcowych, trzony rozwiertaków, trzpienie perforujące.
• Lotnictwo i kosmonautyka – sworznie napędowe, tuleje w podwoziu, sondy czujników.
• Medycyna – sworznie chirurgiczne, pręty prowadzące, elementy implantów ortopedycznych.
• Maszyny przemysłowe – rolki, pręty prowadzące, wały oraz sworznie pozycjonujące do przyrządów i oprawek.

Jakie tolerancje możecie utrzymać przy produkcji seryjnej?

±0.005 mm z wykończeniem powierzchni poniżej 0.4 —m Ra jest typowe dla produkcji utwardzonych stalowych kołków partiami od 1,000+ sztuk, z danymi SPC potwierdzającymi zdolność.

Normy branżowe i certyfikaty

• ISO 9001:2015 – podstawa QMS dla warsztatów szlifowania produkcyjnego.
• AS9100D – QMS dla przemysłu lotniczego i kosmicznego dla kołków wciskanych, kołków pozycjonujących i elementów lotniczych o wysokiej cykliczności.
• ISO 13485:2016 – QMS wyrobów medycznych dla kołków chirurgicznych, kształtek dentystycznych i kołków implantowych.
• IATF 16949 – QMS motoryzacyjne dla kołków, tulejek i elementów stożka zmiany biegów.
• RoHS i REACH – wymagane dla europejskich łańcuchów dostaw produktów elektrycznych i konsumenckich.
• ITAR – wymagane dla obronnych i wojskowych części kołkowych/tulejkowych.
• ISO 2768-1 / ISO 2768-2 – Ogólna tolerancja odniesienia dla nietolerowanych cech na rysunku części.
• ASME Y14.5-2018 – GD&T dla cech cylindrycznych, w tym bicie, walcowatość i profil.
• ISO 5459 – Konwencja odniesienia do bazy stosowana podczas kontroli.
• SAE AS9102 – Format raportu z kontroli pierwszego artykułu dla sworzni i prętów lotniczych.
• ASTM A380 / A967 – Odniesienie do pasywacji dla sworzni i prętów ze stali nierdzewnej po szlifowaniu.
• AMS 2430 / AMS-QQ-C-320 – Odniesienie do chromowania dla kołków szlifowanych, gdzie wymagana jest odporność na zużycie po szlifowaniu.

Powiązane możliwości i usługi dodatkowe

Szlifowanie bezkłowe zwykle znajduje się między przygotowaniem materiału wyjściowego a kontrolą lub montażem końcowym. Łączenie tych usług w ramach tego samego zamówienia zmniejsza obsługę części i skraca całkowity czas realizacji.

• Toczenie CNC przed szlifowaniem – Przygotowanie materiału, obróbka czół i fazowanie półproduktów gotowych do szlifowania bezośredniego.
• Toczenie typu Swiss – Dla złożonych elementów o małej średnicy, które wymagają toczenia przed wykończeniem bezośrednim.
• Szlifowanie walcowe między osiami – Dla tej samej rodziny części, gdy wymagana jest kontrola bazy, występów lub elementów wewnętrznych.
• Szlifowanie płaszczyzn – Płaskie powierzchnie czołowe i występy na tej samej rodzinie części.
• Szlifowanie otworów wewnętrznych – Wewnętrzne otwory na tulejach i panewkach w tej samej partii.
• Superwykończenie – Końcowa obróbka powierzchniowa poniżej 0.1 µm Ra dla sworzni uszczelniających lub łożyskowych.
• Honing – Mikrowykończenie w układzie kratkowym na sworzniach hydraulicznych i elementach pomp.
• Docieranie – Wymiarowanie sub-mikronowe sworzni wzorcowych, trzpieni kontrolnych i kołków precyzyjnych.
• Obróbka cieplna – Hartowanie w całym przekroju, hartowanie dyfuzyjne, hartowanie indukcyjne oraz odpuszczanie skoordynowane z sekwencją szlifowania.
• Pasywacja, elektrochemiczne polerowanie i czarny tlenek – Usługi konwersji powierzchni dla szlifowanych części ze stali nierdzewnej, aluminium i stali węglowej.
• Chromowanie twarde / niklowanie bezprądowe – Powłoka nakładana przed lub po szlifowaniu bezcenterowym, z maskowaniem precyzyjnych średnic.
• Pomiar CMM i kontrola optyczna – Kalibrowana metrologia z pełnymi raportami PDF.
• Pakowanie luzem i zestawianie – Zestawianie różnorodnych części i usługa etykietowania dla podzespołów OEM.
• Kołki ustalające i kołki lokalizujące
• Prowadnice i wały
• Małe rolki i tuleje
• Elementy złączne podobne do zamocowań
• Precyzyjne półfabrykaty produkcyjne

—

Rodziny cech konstrukcyjnych

Typowe rodzaje cech obejmują zewnętrzne średnice proste, kołki stopniowane, formy kołkowe, wały, pręty, rolki, tuleje oraz małe elementy cylindryczne wymagające powtarzalnego wymiaru.