ماشین سنگ زنی چاقوی دایره ای چگونه کار می کند؟

A ماشین سنگ زنی چاقو دایره ای این کار با نصب یک چاقوی برش دایره ای (دوار) روی یک دوک دقیق، چرخاندن آن با سرعت کم کنترل شده، و تماس چرخ آسیاب ساینده دوار با لبه برش چاقو با زاویه برنامه ریزی شده، عمق تغذیه و سرعت تراورس انجام می شود. چرخ سنگ زنی ریز لایه های فولادی را از لبه تیغه به صورت متوالی از خشن کردن، نیمه تمام کردن، و پایان دادن به پایان می برد تا زمانی که مورب برش به هندسه، سطح و قطر مشخص شده بازگردد. کل فرآیند توسط سه سیستم وابسته به هم کنترل می شود - چرخ چرخ سنگ زنی، مکانیسم نگه داشتن و چرخش چاقو، و کنترل تغذیه CNC - که به ترتیب هماهنگ برای تولید لبه برش قابل تکرار و دقیق هندسی کار می کنند.

دستگاه آسیاب چاقوی دایره ای به طور خاص برای سنگ زنی مجدد تیغه های برش دایره ای (دیسکی شکل) مورد استفاده در خطوط برش و بازپیچ در سراسر کاغذ، فیلم، فویل، نبافته، نوار چسب، نساجی و صنایع تبدیل بسته بندی انعطاف پذیر طراحی شده است. برخلاف آسیاب‌های سطحی یا آسیاب‌های استوانه‌ای، برای نگه‌داشتن، چرخاندن و آسیاب کردن چاقوهای دایره‌ای با تمرکز زیاد ساخته شده است - زیرا یک چاقوی مدور که حتی با 0.01 میلی‌متر ریزش مجدد آسیاب شده باشد، کیفیت شکاف ناهمواری را در یک خط تبدیل با سرعت بالا ایجاد می‌کند. درک دقیق هر مرحله از فرآیند کار، عملی ترین راه برای تعیین، کارکرد و نگهداری صحیح این ماشین ها است.

مرحله 1 - نصب چاقو و تنظیم نقطه

هر چرخه سنگ زنی با نصب چاقوی دایره ای بر روی دوک ماشین و تعیین مبدأ سنگ زنی - موقعیت مرجعی که تمام حرکات تغذیه برنامه ریزی شده از آن اندازه گیری می شود، آغاز می شود. این دو مرحله باید قبل از شروع هر گونه سنگ زنی به درستی انجام شود، زیرا خطاها در اینجا در کل چرخه سنگ زنی منتشر می شوند و چاقویی تولید می کنند که مشخصات ابعادی آن را برآورده نمی کند، صرف نظر از اینکه خود پاس های سنگ زنی چقدر خوب اجرا شده اند.

سیستم های اسپیندل و آربور

چاقوی دایره ای با استفاده از یکی از چندین ترتیب بستن بسته به قطر سوراخ چاقو و طراحی دستگاه، بر روی یک چوب دوکی با زمین دقیق نصب می شود:

• کولت چاک: هنگامی که میله کشش محکم می شود، یک کلت فولادی فنری به طور متمرکز روی سوراخ چاقو بسته می شود و چاقو را روی محور دوک متمرکز می کند. هنگامی که کولت و سوراخ تمیز و آسیب ندیده باشند، به مقادیر خروجی کمتر از 0.003 میلی متر TIR (خوانش نشانگر کل) دست می یابند که برای متمرکز بودن چاقوی زمین ضروری است.
• درخت انبساط هیدرولیک: یک محفظه مایع هیدرولیک یک آستین بیرونی را گسترش می دهد تا سوراخ چاقو را بگیرد. آربورهای هیدرولیک تکرارپذیری مرکزی عالی را ارائه می دهند و برای آسیاب تولید چاقوهای یکسان متعدد که زمان نصب باید به حداقل برسد ترجیح داده می شوند.
• تخته فلنج دار دقیق با مهره بستن: چاقو روی یک فلنج زمینی قرار می گیرد و به صورت محوری توسط یک مهره محکم می شود. این سیستم حساسیت کمتری به تغییر قطر سوراخ دارد و برای چاقوهایی با اندازه سوراخ‌های غیر استاندارد یا شرایط سوراخ‌های نامنظم ناشی از سایش قبلی استفاده می‌شود.

قبل از نصب، هم سطح نخ دوک و هم سوراخ چاقو باید از تمام تراشه ها، باقی مانده مایع خنک کننده و آلودگی سطح تمیز شوند. ذره‌ای از ضخامت بین سوراخ و سوراخ، چاقو را از مرکز خارج می‌کند و با ضخامت کامل ذرات، یک تراشه 0.05 میلی‌متری 0.05 میلی‌متر خروجی ایجاد می‌کند، که برای چاقوهای دقیق فیلم یا فویل که معمولاً تحمل دارند، غیرقابل قبول است. کمتر از 0.005 میلی متر TIR .

تنظیم مبنا و کاوش سطحی

هنگامی که چاقو نصب شد، دستگاه با کاوش روی صفحه چاقو با یک پروب تماسی (یک قلم سخت شده که سطح چاقو را لمس می کند و موقعیت تماس را ثبت می کند) یا یک سنسور غیر تماسی (جریان گردابی یا لیزر) نقطه آسیاب را تعیین می کند. موقعیت کاوش شده دقیقاً به کنترل کننده CNC می گوید که صفحه چاقو در سیستم مختصات دستگاه در کجا قرار دارد، به طوری که کل تغذیه برنامه ریزی شده (مقدار فولادی که باید برداشته شود) از سطح واقعی چاقو به جای موقعیت اسمی فرضی اعمال می شود.

این مرحله مبنا همان چیزی است که از رایج‌ترین خطا در آسیاب دستی جلوگیری می‌کند - حذف مواد خیلی زیاد یا خیلی کم، زیرا اپراتور به اشتباه در جایی که چرخ برای اولین بار با چاقو برخورد می‌کند، قضاوت می‌کند. در ماشین‌های آسیاب چاقوی دایره‌ای CNC، کاوشگر مبنا به 0.001 میلی‌متر یا بهتر می‌رسد. اطمینان حاصل شود که چرخه آسیاب دقیقاً مقدار برنامه ریزی شده مواد را بدون توجه به تغییر قطر چاقو نسبت به دوباره آسیاب های قبلی حذف می کند.

مرحله 2 -- چرخ سنگ زنی: عمل ساینده و حذف مواد

چرخ سنگ زنی عنصر اصلی برش دستگاه است. این یک ابزار ساینده پیوندی است -- میلیون ها دانه ساینده که در یک ماتریس پیوند شیشه ای، رزینوئیدی یا فلزی نگهداری می شوند -- که با سرعت محیطی بالا می چرخد. هر دانه ساینده بر روی صفحه چرخ به عنوان یک ابزار برش تک نقطه ای عمل می کند و یک تراشه میکروسکوپی از فولاد چاقو را در نقطه تماس با لبه چاقو برش می دهد. این از نظر مکانیکی معادل تراشکاری یا آسیاب معمولی است، اما در مقیاس میکرومتر در هر دانه به جای میلی متر در هر عبور ابزار.

سرعت چرخ سنگ زنی و سرعت محیطی

سرعت محیطی چرخ سنگ زنی - سرعت لبه چرخ در نقطه تماس با چاقو - حیاتی ترین پارامتر عملیاتی است که بر روی سطح و عمر چرخ تاثیر می گذارد. چرخ های استاندارد اکسید آلومینیوم برای سنگ زنی چاقوی دایره ای با سرعت های محیطی کار می کنند 25 تا 35 متر بر ثانیه . چرخ های فوق ساینده CBN (مکعب بور نیترید) در آن کار می کنند 35 تا 60 متر بر ثانیه . سرعت محیطی بالاتر، تعداد تماس‌های ساینده دانه به فولاد را در هر ثانیه افزایش می‌دهد، سطحی ظریف‌تر ایجاد می‌کند و بار براده‌ها را به ازای هر دانه کاهش می‌دهد - که هم سطح کار را بهبود می‌بخشد و هم عمر چرخ را افزایش می‌دهد.

سرعت محیطی به صورت زیر محاسبه می شود: V = pi x D x n / 60، که در آن V سرعت محیطی بر حسب متر بر ثانیه، D قطر چرخ بر حسب متر و n دور چرخ است. یک چرخ با قطر 200 میلی‌متر که در 2865 دور در دقیقه کار می‌کند، به سرعت محیطی تقریباً 30 متر بر ثانیه دست می‌یابد - مرکز محدوده بهینه برای چرخ‌های اکسید آلومینیوم در آسیاب چاقوی فولادی ابزار (منبع: Norton Abrasives Grinding Application Guide، 2020).

انواع دانه های ساینده برای سنگ زنی با چاقو دایره ای

برای اکثر کاربردهای آسیاب چاقوی دایره ای - تیغه های برش فولادی HSS و D2 برای تبدیل کاغذ، فیلم و غیر بافته شده - چرخ های اکسید آلومینیوم منجمد شده در سایز شن 46 تا 80 برای خشن کردن و 100 تا 220 برای تکمیل مشخصات استاندارد هستند. چرخ‌های CBN برای تسهیلات تولید بالا که تعداد زیادی چاقوی سخت‌شده HSS را آسیاب می‌کنند، توجیه می‌شوند که عمر چرخ‌های طولانی‌تر و زمان‌های چرخه سریع‌تر هزینه چرخ‌های بالاتر را جبران می‌کند.

هندسه صورت چرخ و شکل گیری اریب

شکل صفحه چرخ سنگ زنی - چه مسطح، زاویه دار یا شعاعی - مستقیماً هندسه اریب تولید شده روی لبه چاقو را تعیین می کند. یک صفحه چرخ مسطح یک اریب صاف ایجاد می کند. یک صفحه چرخ شعاعی یا مقعر، یک سنگ زنی توخالی ایجاد می کند - یک اریب کمی مقعر که زاویه موجود در نوک لبه برش را کاهش می دهد در حالی که پشتیبان فولادی را در پشت لبه حفظ می کند. آسیاب‌های توخالی برای چاقوهای برش فیلم و فویل ترجیح داده می‌شوند زیرا زاویه نوک کاهش‌یافته باعث برش تیزتر با کشش کمتر بر روی لبه شکاف می‌شود.

خود زاویه اریب - زاویه بین صفحه چرخ و صفحه چاقو در نقطه تماس - با کج کردن سر آسیاب یا دوک چاقو به موقعیت زاویه ای مورد نیاز قبل از شروع چرخه سنگ زنی تنظیم می شود. زوایای متداول شامل اریب برای چاقوهای برش دایره ای از محدوده متفاوت است 30 درجه برای کاربردهای فیلم و فویل تا 55 درجه برای کاغذ و مقوا ، با زاویه خاص برای هر کاربرد که با درجه فولاد چاقو، شکاف بودن بستر و سرعت خط تعیین می شود.

مرحله 3 - چرخش چاقو در طول آسیاب

در حالی که چرخ سنگ زنی عمل برش را انجام می دهد، خود چاقوی دایره ای باید در حین آسیاب به آرامی بچرخد تا چرخ به طور تدریجی در اطراف 360 درجه کامل محیط چاقو کار کند. این چرخش چاقو چیزی است که یک ماشین سنگ زنی چاقوی دایره ای را از یک چاقو تیزکن مسطح یا یک آسیاب سطحی استاندارد متفاوت می کند - قطعه کار دوار به یک سیستم محرک چرخش اختصاصی و طراحی دوک با حفظ تمرکز متمرکز نیاز دارد که در طراحی ماشین نقش اساسی دارند.

سرعت چرخش چاقو

چاقو با سرعت آهسته و کنترل شده در طول آسیاب می چرخد - معمولا 3 تا 25 دور در دقیقه بسته به قطر چاقو، عمق تغذیه چرخ سنگ زنی و سطح مورد نیاز. چرخش آهسته تر به ازای هر واحد محیط چاقو، زمان تماس چرخ سنگ زنی بیشتری را امکان پذیر می کند و روکش ظریف تری ایجاد می کند. چرخش سریع‌تر چاقو را در هر واحد زمان در ناحیه تماس چرخ حرکت می‌دهد و سرعت حذف مواد را افزایش می‌دهد اما کیفیت پایان را کاهش می‌دهد.

برای آسیاب چاقویی با قطر 200 میلی‌متر در 10 دور در دقیقه، دور چاقو تقریباً 105 میلی‌متر بر ثانیه در ناحیه تماس چرخ حرکت می‌کند. برای یک چاقوی 450 میلی‌متری در همان دور در دقیقه، سرعت محیطی 236 میلی‌متر بر ثانیه است - که به این معنی است که چرخ نسبت به سطح چاقو سریع‌تر حرکت می‌کند، که به چرخش چاقو آهسته‌تر یا سرعت محیطی چرخ بیشتر برای حفظ سطح معادل نیاز دارد. ماشین‌های سنگ‌زنی چاقو دایره‌ای CNC وقتی قطر چاقو وارد برنامه می‌شود، این را به‌طور خودکار جبران می‌کنند و سرعت چرخش را برای حفظ سرعت سطح ثابت در نقطه تماس چرخ در اندازه‌های مختلف چاقو تنظیم می‌کنند.

Runout اسپیندل: پارامتر تمرکز بحرانی

دوکی که چرخش چاقو را به حرکت در می آورد باید چاقو را در یک مسیر دایره ای کاملاً واقعی در طول آسیاب نگه دارد. هر گونه ریزش (خروج از مرکز) در یاتاقان دوک باعث می شود که چاقو در حین چرخش آن تکان بخورد، که مستقیماً به تغییر قطر در اطراف دور چاقو پس از آسیاب تبدیل می شود. در یک دستگاه شکاف باند که قطر چاقوهای متعدد باید تا 0.01 میلی متر مطابقت داشته باشد، خروج دوک عامل محدود کننده اولیه در قوام قطر چاقو قابل دستیابی است.

ماشین‌های آسیاب چاقوی دایره‌ای با کیفیت، خروجی دوک را مشخص می‌کنند کمتر از 0.002 میلی متر TIR از طریق بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای دقیقی که از قبل بارگذاری شده‌اند برای حذف فاصله، ژورنال‌های دوک زمین و طراحی محفظه دوک از نظر حرارتی پایدار به دست می‌آیند. این مشخصات در طول آزمایش پذیرش دستگاه با یک نشانگر شماره‌گیر با وضوح بالا یا تداخل‌سنج لیزری تأیید می‌شود و باید به‌عنوان بخشی از تعمیر و نگهداری پیشگیرانه دستگاه به‌صورت دوره‌ای مجدداً تأیید شود زیرا سایش یاتاقان به مرور زمان باعث افزایش تدریجی فرسودگی می‌شود.

مرحله 4 - سیستم کنترل خوراک: محورهای ورودی و عبوری

سیستم تغذیه مکانیزمی است که موقعیت، سرعت و عمق چرخ سنگ زنی را نسبت به صفحه چاقو در هر لحظه در طول چرخه سنگ زنی کنترل می کند. از دو محور حرکت خطی مستقل تشکیل شده است که با هم تمام جنبه های فرآیند حذف مواد را تعریف می کنند.

محور ورودی (X-Axis)

محور تغذیه چرخ سنگ زنی را به سمت صفحه چاقو حرکت می دهد و سطح ساینده را در تماس قرار می دهد و آن را با افزایش برنامه ریزی شده پس از هر بار عبور برای حذف لایه های متوالی فولاد به جلو می برد. وضوح تغذیه یک ماشین سنگ زنی چاقوی مدور CNC با کیفیت است 0.001 میلی متر (1 میکرومتر) در هر مرحله ، به برنامه آسیاب اجازه می دهد تا برای بهترین پاس های تکمیلی، افزایش ورودی به کوچکی 0.001 میلی متر را مشخص کند. مقادیر معمول تغذیه با فاز آسیاب عبارتند از:

• پاس های خشن: 0.01 تا 0.03 میلی متر در هر پاس - بخش عمده ای از مواد فرسوده یا آسیب دیده را به سرعت حذف می کند. پرداخت سطح درشت است اما دقت در این مرحله حیاتی نیست
• پاس های نیمه تمام: 0.005 تا 0.01 میلی متر در هر پاس - هندسه اریب ایجاد شده در زبر را اصلاح می کند. زبری سطح با نزدیک شدن به مشخصات نهایی شروع می شود
• پاس پایانی: 0.001 تا 0.003 میلی‌متر در هر پاس - سطح نهایی و هندسه را ایجاد می‌کند. زبری سطح Ra 0.2 تا 0.8 میکرومتر در این فاز قابل دستیابی است
• پاس خروج جرقه: صفر ورودی اضافی - چرخ بدون پیشروی بیشتر از سطح چاقو عبور می کند و به نیروهای سنگ زنی باقیمانده و انحراف الاستیک اجازه می دهد تا شل شوند و سطحی ظریف تر از آخرین پاس ورودی به تنهایی ایجاد کنند.

محور تراورس (محور Z)

محور تراورس چرخ سنگ زنی را در عرض صفحه مخروطی چاقو به حرکت در می آورد و در هر گذر از برداشتن یکنواخت ذخایر در عرض کامل اریب اطمینان حاصل می کند. سرعت تراورس یک پارامتر حیاتی است زیرا هم میزان حذف مواد و هم کیفیت پرداخت سطح را تعیین می کند:

• تراورس سریع (100 تا 400 میلی متر در دقیقه): در هنگام عبور زبر برای سرعت حذف مواد بالا استفاده می شود. آثار تراورس قابل مشاهده بر روی سطح زمین باقی می گذارد
• تراورس آهسته (20 تا 80 میلی متر در دقیقه): در طول پاس های تکمیلی استفاده می شود. علائم تراورس را کاهش می دهد و یکنواختی سطح را در عرض اریب بهبود می بخشد
• تراورس جرقه ای: به طور معمول در سرعت پایان تراورس با ورودی صفر. بهترین سطح قابل دستیابی را برای مشخصات شن چرخ و چسب تولید می کند

هر دو محور بر روی ماشین‌های CNC با بازخورد موقعیت از رمزگذارهای خطی یا انکودرهای چرخشی نصب شده بر روی بال‌اسکرو هدایت می‌شوند. کنترلر CNC موقعیت های محور را در زمان واقعی می خواند و آنها را با مسیر برنامه ریزی شده مقایسه می کند و هر گونه انحراف را در عرض میلی ثانیه تصحیح می کند. این کنترل موقعیت حلقه بسته همان چیزی است که وضوح تغذیه 0.001 میلی متری و ثبات سرعت پیمایش را امکان پذیر می کند که نتایج آسیاب تکرارپذیر را در صدها چرخه چاقو ایجاد می کند.

مرحله 5 -- سیستم خنک کننده: مدیریت حرارت در حین سنگ زنی

سنگ زنی از طریق اصطکاک و تغییر شکل پلاستیک تراشه فلزی، گرمای موضعی شدیدی را در ناحیه تماس چرخ با چاقو ایجاد می کند. بدون خنک کننده فعال، دمای لبه چاقو می تواند افزایش یابد 300 تا 800 درجه سانتیگراد در عرض چند ثانیه ، بسیار بالاتر از دمای حرارت اکثر فولادهای ابزار مورد استفاده برای چاقوهای شکاف دایره ای (معمولاً 150 تا 200 درجه سانتیگراد برای فولاد D2 در 60 تا 62 HRC). بیش از حد دمای تلطیف، سختی یک نوار فولادی را در نزدیکی لبه برش کاهش می‌دهد - که به صورت رنگ آبی یا قهوه‌ای حرارتی روی سطح زمین قابل مشاهده است - یک ناحیه نرم ایجاد می‌کند که به‌سرعت در هنگام کار کدر می‌شود.

چهار عملکرد خنک کننده سنگ زنی

1. حذف حرارت: خنک کننده سیل که به ناحیه تماس آسیاب هدایت می شود، انرژی حرارتی را از رابط چرخ و چاقو جذب می کند و آن را از چاقو دور می کند قبل از اینکه بتواند به توده فولادی هدایت شود و دمای زیرسطحی را بالاتر از آستانه تمپرینگ افزایش دهد.
2. شستشوی تراشه: جریان خنک کننده، قطعات فلزی و دانه های ساینده را از ناحیه آسیاب حذف می کند. بدون شستشو، تراشه‌ها بین صفحه چرخ و سطح چاقو جمع می‌شوند و باعث برش مجدد آنها می‌شوند - که گرمای اضافی ایجاد می‌کند و سطح را کاهش می‌دهد.
3. تمیز کردن چرخ (ضد بار): جریان مداوم مایع خنک‌کننده از فرورفتن تراشه‌های فلزی در منافذ صفحه چرخ آسیاب جلوگیری می‌کند - وضعیتی که بارگذاری نامیده می‌شود - که باعث کاهش راندمان برش و ایجاد گرمای اضافی از اصطکاک بین چرخ مسدود شده و سطح چاقو می‌شود.
4. پیشگیری از خوردگی: خنک‌کننده‌های مبتنی بر آب شامل بسته‌های بازدارنده زنگ هستند که هم سطح چاقوی تازه آسیاب شده و هم از اجزای فولادی دستگاه را از تشکیل زنگ‌زدگی بین جلسات کاری محافظت می‌کنند.

مشخصات و تعمیر و نگهداری مایع خنک کننده

خنک کننده آسیاب برای سنگ زنی با چاقوی دایره ای معمولاً یک روغن محلول در آب یا خنک کننده مصنوعی است که رقیق می شود. غلظت 3 تا 8 درصد در آب تمیز غلظت باید در این محدوده حفظ شود. بیش از حد غلیظ باعث افزایش کف، کاهش راندمان انتقال حرارت و تسریع رشد بیولوژیکی در سامپ می شود. PH مایع خنک کننده باید بین آنها حفظ شود 8.5 و 9.5 - محدوده قلیایی که رشد باکتری ها را مهار می کند و بهترین محافظت از زنگ زدگی را برای سطوح چاقوی فولادی فراهم می کند (منبع: دستورالعمل های مدیریت سیالات فلزکاری IMTS، 2021).

سرعت جریان مایع خنک‌کننده در ناحیه آسیاب باید به اندازه‌ای باشد که قوس تماس را کاملاً پر کند - معمولاً 10 تا 20 لیتر در دقیقه برای کاربردهای آسیاب چاقوی دایره ای. جریان ناکافی شایع ترین علت آسیب حرارتی (سوختن) به لبه های چاقو در حین سنگ زنی است، حتی زمانی که غلظت مایع خنک کننده صحیح حفظ شود. نازل مایع خنک‌کننده باید تا حد امکان نزدیک به نقطه تماس چرخ و چاقویی قرار گیرد، به طوری که لایه مرزی هوا را که چرخ در حال چرخش با خود حمل می‌کند قطع کند - که در غیر این صورت جریان مایع خنک‌کننده را از منطقه تماس بحرانی منحرف می‌کند.

مرحله 6 - پانسمان چرخ: حفظ شرایط برش چرخ سنگ زنی

همانطور که چرخ سنگ زنی قطع می شود، دو چیز به تدریج اتفاق می افتد: دانه های ساینده فرسوده شده و گرد می شوند (ظرافت برشی خود را از دست می دهند)، و تراشه های فلزی در منافذ صفحه چرخ فرو می روند (بارگیری). هر دو شرایط راندمان برش را کاهش می دهند، نیروهای سنگ زنی را افزایش می دهند، تولید گرما را افزایش می دهند و سطح را کاهش می دهند. پانسمان چرخ فرآیند تیز کردن و ترمیم مجدد صفحه چرخ برای بازیابی حالت برش آن است.

چگونه لباس پوشیدن کار می کند

یک ابزار پانسمان الماس - یا یک الماس تک نقطه‌ای، یک غلتک آغشته به الماس یا یک خوشه الماس چند نقطه‌ای - با سرعت و عمق کنترل‌شده روی صفحه چرخ رد می‌شود. ابزار الماس خارجی ترین لایه دانه ساینده و ماتریس پیوند را می شکند، مواد فرسوده و بارگذاری شده را از بین می برد و دانه های ساینده تازه و تیز زیر آن را آشکار می کند. سرعت تراورس الماس در سراسر چرخ (سرب لباس) توپوگرافی صورت چرخ حاصل را کنترل می کند: یک تراورس آهسته صفحه صاف تری ایجاد می کند که سطح ریزتری ایجاد می کند. یک تراورس سریع صفحه چرخ بازتر و تهاجمی‌تری ایجاد می‌کند که مواد را سریع‌تر از بین می‌برد، اما ظاهری درشت‌تر به جا می‌گذارد.

در ماشین‌های آسیاب چاقوی دایره‌ای CNC، پانسمان چرخ به‌عنوان یک روال فرعی در چرخه سنگ‌زنی برنامه‌ریزی می‌شود و به‌طور خودکار در فواصل زمانی مشخص اجرا می‌شود - یا پس از گذشت تعداد معینی از چاقو، پس از مقدار معینی از زمان کل سنگ‌زنی، یا زمانی که بار دوک یا سنسور انتشار صوتی تشخیص دهد که وضعیت چرخ کمتر از حد آستانه بدتر شده است. پانسمان خودکار خطای قضاوت اپراتور را که شایع ترین علت پرداخت ناهماهنگ سطح در عملیات سنگ زنی دستی است حذف می کند. و تضمین می کند که هر چاقو در یک دسته تولیدی با یک چرخ در شرایط برش معادل آسیاب می شود.

جبران سایش چرخ

هر چرخه پانسمان مقدار کمی از قطر چرخ سنگ زنی را حذف می کند. با کاهش قطر چرخ، سرعت محیطی آن برای همان RPM کاهش می یابد (از V = pi x D x n / 60)، و موقعیت آن نسبت به صورت چاقو تغییر می کند. بدون جبران، یک چرخ منقبض می‌شود که به تدریج چاقوهایی با اندازه کم‌تر تولید می‌کند و با سرعت محیطی به تدریج پایین‌تر عمل می‌کند.

ماشین‌های سنگ‌زنی چاقوی دایره‌ای CNC با ردیابی عمق کل حذف‌شده در طول چرخه‌های پانسمان و تعدیل موقعیت محور تغذیه برای حفظ رابطه چرخ به چاقو، سایش چرخ را به‌طور خودکار جبران می‌کنند. این جبران سایش چرخ برای اپراتور شفاف است -- دستگاه بدون توجه به قطر چرخ فعلی به ارائه هندسه صحیح چاقو ادامه می دهد تا زمانی که چرخ به حداقل قطر قابل استفاده خود برسد و باید تعویض شود. در سری MYD ماشین سنگ زنی چاقو دایره ای ، این جبران در زمان واقعی بدون نیاز به ورودی اپراتور بین تغییرات چرخ عمل می کند.

مرحله 7 - چرخه کامل سنگ زنی CNC از ابتدا تا پایان

با درک اجزای سیستم منفرد، چرخه سنگ زنی کامل را می توان به عنوان یک توالی یکپارچه توصیف کرد. در یک ماشین سنگ زنی چاقوی دایره ای CNC، این دنباله به عنوان یک برنامه در کنترل کننده دستگاه ذخیره می شود و پس از اینکه اپراتور چاقو را بارگیری می کند و چرخه را شروع می کند، به طور خودکار اجرا می شود.

1. فراخوانی برنامه و ورود پارامتر: اپراتور برنامه آسیاب ذخیره شده را برای نوع چاقو به یاد می آورد (یا با وارد کردن قطر چاقو، زاویه اریب، حذف کل انبار، برنامه زمانبندی عبور و مشخصات چرخ، برنامه جدیدی ایجاد می کند). دستگاه شیب دوک را روی زاویه اریب برنامه ریزی شده تنظیم می کند و چرخ را به موقعیت شروع حرکت می دهد.
2. نصب و کاوش چاقو: اپراتور چاقو را بر روی آربور نصب می کند، سطوح جفت گیری را تمیز می کند و بستن ایمن را تایید می کند. دستگاه صورت چاقو را کاوش می کند تا موقعیت پایه را تعیین کند و آن را وارد سیستم مختصات CNC می کند.
3. فعال سازی سیستم خنک کننده: پمپ مایع خنک‌کننده روشن می‌شود و قبل از اینکه چرخ به سطح چاقو برسد، جریان در نازل سنگ‌زنی بررسی می‌شود. هرگز اجازه ندهید چرخ بدون جریان مایع خنک کننده با چاقو تماس پیدا کند.
4. نزدیک شدن چرخ و قطع هوا: چرخ سنگ زنی با سرعت تراورس سریع به سمت صفحه چاقو پیش می رود تا زمانی که به موقعیت نزدیک می رسد، سپس به سرعت تغذیه آسیاب برای اولین تماس کاهش می یابد. دستگاه اولین تماس را از طریق نظارت بر بار دوک یا سنجش انتشار آکوستیک تشخیص می‌دهد، موقعیت مبنا را تأیید می‌کند و اولین افزایش ورودی عبور ناهموار را آغاز می‌کند.
5. پاس های خشن: CNC تعداد برنامه ریزی شده گذرهای خشن را در عمق ورودی مشخص شده در هر گذر و سرعت عبور اجرا می کند. چاقو به طور مداوم در تمام طول می چرخد. دستگاه بار دوک را در حین خشن کردن کنترل می کند و اگر بار از حداکثر برنامه ریزی شده بیشتر شود می تواند به طور خودکار عمق تغذیه را کاهش دهد و از چاقو و چرخ در برابر اضافه بار محافظت می کند.
6. پانسمان خودکار (در صورت برنامه ریزی): پس از تعداد برنامه‌ریزی‌شده گذر، چرخ به موقعیت پانسمان جمع می‌شود و کمد الماس از صفحه چرخ عبور می‌کند. دستگاه عمق پانسمان را ثبت می کند و جبران سایش چرخ مربوطه را قبل از بازگشت به موقعیت سنگ زنی اعمال می کند.
7. پاس های نیمه تمام: ورودی به مشخصات نیمه نهایی کاهش می یابد و سرعت تراورس کاهش می یابد. چاقو به چرخش ادامه می دهد. این پاس ها هندسه اریب را اصلاح می کنند و شروع به تولید سطح مورد نیاز برای فاز نهایی می کنند.
8. پاس های پایان و جرقه: ورودی به حداقل افزایش تکمیل یا صفر (جرقه خاموش) کاهش می یابد. سرعت تراورس به حداقل رسیده است. انحراف الاستیک باقی مانده در سیستم سنگ زنی در طول جرقه خارج می شود و سطح چاقو به مشخصات پایان برنامه ریزی شده Ra می رسد.
9. جمع شدن چرخ و اندازه گیری قطر: چرخ سنگ زنی به موقعیت فاصله جمع می شود. دستگاه قطر چاقو را با استفاده از یک پروب تماس یکپارچه اندازه گیری می کند یا اپراتور آن را با یک میکرومتر خارجی اندازه گیری می کند. قطر اندازه گیری شده با هدف و نوار تحمل مقایسه می شود. اگر در محدوده تحمل باشد، چرخه کامل است. اگر در خارج، پاس های اصلاحی اضافی به طور خودکار اجرا می شوند (در سیستم های کاملاً خودکار) یا اپراتور یک پاس اصلاح را آغاز می کند (در سیستم های نیمه خودکار).
10. توقف مایع خنک کننده و حذف چاقو: پس از اینکه اندازه گیری نهایی تایید کرد که چاقو در محدوده تحمل قرار دارد، جریان مایع خنک کننده متوقف می شود، دوک چاقو تا حد توقف کند می شود و اپراتور چاقو را خارج می کند، آن را تمیز می کند و آن را به قفسه قطعات تمام شده منتقل می کند.

یک چرخه کامل برای یک چاقوی برش دایره ای استاندارد طول می کشد 3 تا 10 دقیقه بر روی یک دستگاه CNC، بسته به میزان برداشت مورد نیاز، قطر چاقو و مشخصات نهایی. این زمان با 10 تا 25 دقیقه برای یک عملیات آسیاب دستی معادل، با مزیت اضافی کیفیت ثابت بدون در نظر گرفتن سطح مهارت اپراتور یا خستگی انباشته مقایسه می شود.

کنترل CNC: چگونه برنامه نویسی نتایج قابل تکرار را ارائه می دهد

انتقال از آسیاب دستی به چاقوی دایره ای CNC تنها تاثیرگذارترین تغییر در دقت و بهره وری است که در اتاق ابزار یک مرکز تبدیل وجود دارد. آسیاب دستی به یک اپراتور ماهر نیاز دارد که عمق برش، سرعت عبور و زاویه اریب را برای هر چاقو تنظیم کند، و نتیجه بین اپراتورها و بین شیفت‌ها متفاوت است. کنترل CNC همه این تنظیمات دستی را با برنامه‌های ذخیره‌شده جایگزین می‌کند که نتایج یکسانی را برای هر کارد در هر شیفت کاری ایجاد می‌کند.

برنامه سنگ زنی CNC چه چیزی را کنترل می کند

یک برنامه کامل آسیاب CNC برای یک چاقوی دایره ای مشخص می کند:

• زاویه اریب (درجه از صورت چاقو، معمولاً 15 تا 28 درجه در هر طرف برای یک زاویه 30 تا 55 درجه شامل)
• حذف کل موجودی (میلی متر) -- کل ورودی از مبدأ تا بعد نهایی
• تعداد پاس‌های خشن و عمق تغذیه در هر پاس (میلی‌متر)
• تعداد پاس های نیمه تمام و عمق تغذیه در هر پاس (mm)
• تعداد پاس‌های نهایی و عمق تغذیه در هر پاس (میلی‌متر)
• تعداد پاس های خروج جرقه
• سرعت تراورس برای هر فاز سنگ زنی (mm/min)
• سرعت چرخش چاقو (RPM) برای هر مرحله آسیاب
• سرعت محیطی چرخ (m/s) برای هر مرحله سنگ زنی
• فرکانس پانسمان (بعد از هر N پاس یا بعد از هر N چاقو)
• عمق پانسمان و میزان تراورس
• قطر و تحمل چاقوی هدف (میلی متر)
• توالی روشن/خاموش خنک کننده

یک دستگاه آسیاب چاقوی دایره ای CNC میان رده فروشگاهی 50 تا 200 برنامه کامل چاقو ، به یک اتاق ابزار که چندین خط تبدیل با انواع مختلف چاقو را ارائه می دهد اجازه می دهد بین برنامه ها در کمتر از 2 دقیقه جابجا شود -- کاهش چشمگیری از 15 به 30 دقیقه مورد نیاز برای راه اندازی دستی آسیاب دستی برای نوع مختلف چاقو. این قابلیت ذخیره‌سازی برنامه به‌ویژه در امکاناتی که چاقوها را برای خطوط کاغذ، فیلم و فویل آسیاب می‌کنند، که هرکدام به زوایای اریب و مشخصات نهایی نیاز دارند، ارزشمند است.

رابط اپراتور و ضبط داده با کیفیت

ماشین‌های آسیاب چاقوی مدور CNC یک رابط اپراتور صفحه لمسی را ارائه می‌کنند که اپراتور را از طریق بارگذاری چاقو، انتخاب برنامه و شروع چرخه با حداقل آموزش مورد نیاز راهنمایی می‌کند. داده های کیفیت - قطر چاقو اندازه گیری شده، زمان چرخه سنگ زنی، تعداد پاس های اجرا شده، و هر گونه هشدار یا انحراف - به طور خودکار برای هر چاقو ثبت می شود و می تواند به یک سیستم مدیریت کیفیت صادر شود. برای ردیابی و تجزیه و تحلیل فرآیند. این رکورد داده‌ها از تجزیه و تحلیل کنترل فرآیند آماری (SPC) از قوام سنگ‌زنی چاقو پشتیبانی می‌کند، و به سرپرستان اتاق ابزار اجازه می‌دهد روندهایی مانند الگوهای سایش چرخ‌ها، رانش سیستماتیک زاویه اریب یا افزایش زمان چرخه را شناسایی کنند که نشان‌دهنده نیاز به کالیبراسیون ماشین یا تعویض چرخ است.

تنظیم زاویه اریب: هندسه فرآیند سنگ زنی

زاویه اریب چاقوی ریground عملکرد برش آن را بر روی خط برش تعیین می کند. زاویه خیلی تند لبه بسیار تیز ایجاد می کند که به سرعت کدر می شود و زیر بارهای برشی زیرلایه های سخت یا ضخیم خرد می شود. زاویه بیش از حد مبهم، لبه‌ای بادوام اما صاف ایجاد می‌کند که روی مواد شکاف کشیده می‌شود و لبه‌های ناهموار ایجاد می‌کند. زاویه مخروطی صحیح با درجه فولاد چاقو، نوع و ضخامت بستر و سرعت خط تعیین می شود.

زاویه اریب بر روی دستگاه با تنظیم رابطه زاویه ای بین صفحه چرخ سنگ زنی و صفحه چاقو تنظیم می شود. در ماشین‌هایی با سر دوک کج، دوک به زاویه برنامه‌ریزی‌شده نسبت به صفحه چرخ کج می‌شود. در ماشین هایی با سر چرخ کج، سر چرخ نسبت به دوک چاقوی افقی کج می شود. هر یک از پیکربندی‌ها به نتیجه هندسی یکسانی می‌رسند - چرخ با صفحه چاقو در زاویه اریب برنامه‌ریزی‌شده تماس می‌گیرد - اما طراحی دوک کج معمولاً برای دسترسی بهتر آن به چاقو برای اندازه‌گیری و بازرسی در طول چرخه ترجیح داده می‌شود.

نتایج اندازه گیری: چگونه کیفیت چاقو پس از آسیاب تایید می شود

آسیاب کردن چاقو با هندسه صحیح فقط نیمی از کار است -- تأیید اینکه نتیجه مطابق با مشخصات است به همان اندازه مهم است، به ویژه برای کاربردهای باند شکاف که در آن قوام قطر در مجموعه ای از چاقوها به طور مستقیم کیفیت شکاف در خط تبدیل را تعیین می کند.

اندازه گیری قطر

قطر چاقو در لبه تیغه با استفاده از یک میکرومتر، یک کولیس دیجیتال یا یک پروب دستگاه یکپارچه اندازه گیری می شود. برای مجموعه چاقوهای باند شکاف، همه چاقوهای موجود در مجموعه باید به همان قطر در محدوده تحمل مشخص شده آسیاب شوند - معمولاً /- 0.005 تا 0.01 میلی متر برای کاربردهای دقیق فیلم و فویل و /- 0.02 تا 0.05 میلی متر برای تبدیل کاغذ استاندارد. چاقوهای خارج از این محدوده تحمل، عرض شکاف های ناهموار و سایش دیفرانسیل را بین چاقوهای مجاور روی چوب شکاف ایجاد می کنند.

تأیید زاویه اریب

زاویه اریب با استفاده از یک پروژکتور پروفیل نوری، یک سیستم اندازه گیری زاویه لیزری، یا یک نقاله مخروطی دقیق اعمال شده بر روی سطح زمین تأیید می شود. تحمل زاویه برای اکثر برنامه ها است /- 0.5 درجه از زاویه مشخص شده . تحمل‌های سخت‌تر 0.25/- درجه برای برش فویل الکترود باتری و کاربردهای فیلم بسته‌بندی دارویی که سازگاری هندسه لبه یک پارامتر فرآیند تأیید شده است، مورد نیاز است.

اندازه گیری پایان سطح

سطح سطح اریب زمین با یک پروفیلومتر تماسی (ابزار قلم) اندازه گیری می شود که از سطح زمین عبور می کند و مقدار Ra (میانگین محاسباتی زبری) را گزارش می دهد. مقدار Ra تمام شده تأیید می کند که شن چرخ، سرعت تراورس و چرخه جرقه زدن صحیح اعمال شده است. مقدار Ra بالاتر از مقدار مشخص شده، نشان‌دهنده پاس‌های تکمیل ناکافی، مایع خنک‌کننده آلوده، سطح چرخ بارگیری شده یا سرعت تراورس بیش از حد در مرحله تکمیل است.

یکپارچگی لبه -- بازرسی بصری و لمسی

فراتر از اندازه گیری های ابعادی، لبه چاقوی زمین باید برای موارد زیر بازرسی شود:

• آسیب حرارتی (علامت سوختگی): تغییر رنگ آبی یا قهوه‌ای روی اریب زمین که نشان می‌دهد فولاد در حین سنگ‌زنی از دمای معتدل خود فراتر رفته است - ناشی از مایع خنک‌کننده ناکافی، عمق بیش از حد ورودی، یا سنگ زنی بدون پانسمان چرخ بارگذاری شده است. لبه های سوخته نرم هستند و باید دوباره آسیاب شوند تا همه تغییر رنگ ها از بین بروند.
• تراشه یا ریز شکستگی: تراشه های قابل مشاهده روی نوک لبه برش، ناشی از آسیب ضربه قبل از سنگ زنی، با آسیاب کردن چاقوهای کاربید شکننده با تغذیه بیش از حد، یا در اثر شوک حرارتی ناشی از تامین متناوب مایع خنک کننده. لبه های برش خورده نیاز به برداشتن انبار اضافی دارند تا زمانی که ناحیه آسیب به طور کامل از بین برود.
• سوراخ کردن در نوک لبه: یک باله فلزی نازک که در اثر سنگ زنی روی لبه باقی می‌ماند، به‌ویژه در هنگام انتقال بین اریب و صفحه صاف چاقو. سوراخ‌ها با یک گذر کوتاه با سنگ ریزه یا سوهان زدایی که روی صفحه صاف اعمال می‌شود در حالی که چاقو را روی سطح مرجع صاف نگه داشته‌اید، جدا می‌شوند.

چگونه سری MYD در عمل کار می کند: ویژگی های کلیدی طراحی

را ماشین سنگ زنی چاقو دایره ای در سری MYD تمام اصول کاری که در بالا توضیح داده شد را در یک طراحی هدفمند بهینه سازی شده برای نیازهای سنگ زنی مجدد چاقوی شکافنده دایره ای در تاسیسات تبدیل مدرن اجرا می کند. چندین ویژگی طراحی این سری به طور مستقیم با درک نحوه ارائه مشخصات عملکرد دستگاه مرتبط است:

مونتاژ اسپیندل دقیق

را MYD Series uses preloaded angular contact bearings in a thermally compensated spindle housing, achieving spindle runout specification of less than 0.002 mm TIR. The spindle is driven by a variable-speed servo motor with closed-loop speed control, maintaining the programmed knife rotation speed within /- 1 RPM regardless of grinding load variations during the cycle.

محورهای تغذیه سروو محور CNC

هر دو محور ورودی و تراورس از پیچ‌های توپ دقیقی استفاده می‌کنند که توسط موتورهای سروو با بازخورد رمزگذار خطی هدایت می‌شوند و وضوح موقعیتی 0.001 میلی‌متر و تکرارپذیری موقعیت کمتر از 0.002 میلی‌متر را ارائه می‌دهند که برای نتایج قطر چاقوی ثابت در سرتاسر دسته‌های تولیدی مورد نیاز است. محورها توسط راهنماهای خطی مهر و موم شده محافظت می شوند که علیرغم قرار گرفتن در معرض مایع خنک کننده و ضایعات ذاتی در عملیات سنگ زنی، دقت خود را حفظ می کنند.

چرخ پانسمان اتوماتیک با جبران

را integrated diamond wheel dresser is servo-controlled and programmed as part of the grinding cycle, executing at the intervals specified in each knife program and automatically applying the wear compensation offset after each dressing cycle. This ensures that the first knife and the hundredth knife in a production batch receive identical grinding treatment, with consistent wheel cutting condition throughout.

کتابخانه برنامه و ضبط داده ها

را machine controller stores up to 100 knife programs, accessible through a touchscreen interface with program parameter verification prompts that reduce operator errors during program selection. Grinding cycle data -- diameter measurement, cycle time, pass count, and any fault codes -- is automatically recorded to an internal log that can be exported via USB or network connection for quality management system integration. این رکورد داده از الزامات اسناد فرآیند ISO 9001 پشتیبانی می کند که اکثر اپراتورهای اصلی تاسیسات تبدیل اکنون از عملیات اتاق ابزار خود به آن نیاز دارند.

مشکلات رایج سنگ زنی، علل ریشه ای و اقدامات اصلاحی

درک نحوه عملکرد دستگاه همچنین به معنای درک این است که وقتی خروجی مشخصات را برآورده نمی کند چه چیزی اشتباه می کند و چگونه می توان علت اصلی را شناسایی و اصلاح کرد: