Как работает станок для заточки дисковых ножей?

A Станок для шлифования дисковых ножей Принцип работы заключается в установке круглого (поворотного) продольного ножа на прецизионный шпиндель, его вращении с контролируемой низкой скоростью и контакте вращающегося абразивного шлифовального круга с режущей кромкой ножа под запрограммированным углом, глубиной подачи и скоростью перемещения. Шлифовальный круг удаляет микрослои стали с кромки лезвия в последовательности черновых, получистовых и чистовых проходов до тех пор, пока режущая фаска не будет восстановлена ​​до заданной геометрии, чистоты поверхности и диаметра. Весь процесс управляется тремя взаимозависимыми системами — приводом шлифовального круга, механизмом удержания и вращения ножа и системой управления подачей с ЧПУ — работающими в скоординированной последовательности для создания повторяемой, геометрически точной режущей кромки.

Станок для заточки дисковых ножей специально разработан для перезаточки круглых (дискообразных) ножей, используемых на линиях продольной резки и перемотки в отраслях по переработке бумаги, пленки, фольги, нетканых материалов, клейкой ленты, текстиля и гибкой упаковки. В отличие от плоскошлифовальных или цилиндрических шлифовальных станков, он специально создан для удержания, вращения и заточки дисковых ножей с предельной концентричностью, поскольку переточенный дисковый нож с биением даже 0,01 мм будет производить неравномерное качество реза на высокоскоростной линии обработки. Подробное понимание каждого этапа рабочего процесса — наиболее практичный способ правильно определить, эксплуатировать и обслуживать эти машины.

Этап 1. Установка ножа и установка опорной точки

Каждый цикл шлифования начинается с установки дискового ножа на шпиндель станка и установления точки отсчета шлифования – исходного положения, от которого отсчитываются все запрограммированные движения подачи. Эти два шага необходимо выполнить правильно перед началом шлифования, поскольку ошибки здесь распространяются на весь цикл шлифования и приводят к тому, что нож не соответствует своим размерам, независимо от того, насколько хорошо выполняются сами проходы шлифования.

Шпиндельные и оправочные системы

Дисковый нож крепится на прецизионно заточенной оправке шпинделя с использованием одного из нескольких зажимных приспособлений в зависимости от диаметра отверстия ножа и конструкции станка:

• Цанговый патрон: Цанга из пружинной стали концентрически закрывается на отверстии ножа при затягивании дышла, центрируя нож на оси шпинделя. Цанговые системы достигают значений биения менее 0,003 мм TIR (общее показание индикатора), когда цанга и канал ствола чистые и неповрежденные, что важно для концентричности заточенного ножа.
• Гидравлическая расширительная оправка: Камера гидравлической жидкости расширяет внешнюю втулку и захватывает отверстие ножа. Гидравлические оправки обеспечивают превосходную повторяемость центрирования и предпочтительны для производственной заточки нескольких одинаковых ножей, когда время наладки необходимо свести к минимуму.
• Прецизионная фланцевая оправка с зажимной гайкой: Нож прилегает к шлифованной поверхности фланца и фиксируется в осевом направлении гайкой. Эта система менее чувствительна к изменению диаметра отверстия и используется для ножей с нестандартными размерами отверстия или с нестандартными условиями отверстия из-за предыдущего износа.

Перед монтажом поверхность оси шпинделя и отверстие ножа необходимо очистить от всей стружки, остатков СОЖ и поверхностных загрязнений. Частица стружки между оправкой и отверстием смещает нож от центра на всю толщину частицы - стружка толщиной 0,05 мм дает биение 0,05 мм, что неприемлемо для прецизионных ножей для резки пленки или фольги, где допуск обычно составляет менее 0,005 мм TIR .

Установка опорной точки и измерение поверхности

После установки ножа машина устанавливает точку заточки, проверяя поверхность ножа либо контактным датчиком (закаленным щупом, который касается поверхности ножа и регистрирует положение контакта), либо бесконтактным датчиком (вихревой ток или лазер). Измеренное положение сообщает контроллеру ЧПУ, где именно находится торец ножа в системе координат станка, так что запрограммированная общая подача (количество удаляемой стали) применяется от фактической поверхности ножа, а не от предполагаемого номинального положения.

Этот базовый шаг предотвращает наиболее распространенную ошибку при ручном шлифовании — удаление слишком большого или слишком малого количества материала из-за того, что оператор неправильно оценивает, где круг впервые касается ножа. На станках для шлифования дисковых ножей с ЧПУ базовый датчик разрешается до 0,001 мм или лучше. , гарантируя, что цикл шлифования удаляет точно запрограммированное количество материала, независимо от изменения диаметра ножа по сравнению с предыдущими заточками.

Этап 2. Шлифовальный круг: абразивное действие и удаление материала.

Шлифовальный круг является основным режущим элементом станка. Это абразивный инструмент на связке — миллионы абразивных зерен, заключенных в матрице из стекловидной, резиноидной или металлической связки, — который вращается с высокой периферийной скоростью. Каждое обнаженное абразивное зерно на поверхности круга действует как одноточечный режущий инструмент, срезая микроскопическую стружку ножевой стали в точке контакта с кромкой ножа. Механически это эквивалентно обычному точению или фрезерованию, но в масштабе микрометров на зерно, а не миллиметров на проход инструмента.

Скорость шлифовального круга и окружная скорость

Окружная скорость шлифовального круга — скорость обода круга в точке контакта с ножом — является наиболее важным рабочим параметром, влияющим как на качество поверхности, так и на срок службы круга. Стандартные круги из оксида алюминия для заточки дисковых ножей работают с окружной скоростью от 25 до 35 м/с . Суперабразивные круги CBN (кубический нитрид бора) работают при от 35 до 60 м/с . Более высокая окружная скорость увеличивает количество контактов абразивного зерна со сталью в секунду, обеспечивая более качественную обработку поверхности и уменьшая нагрузку стружки на зерно, что одновременно улучшает качество обработки и продлевает срок службы круга.

Окружная скорость рассчитывается как: V = pi x D x n / 60, где V — окружная скорость в м/с, D — диаметр колеса в метрах, а n — частота вращения колеса. Круг диаметром 200 мм, работающий со скоростью 2865 об/мин, достигает окружной скорости примерно 30 м/с — центр оптимального диапазона для кругов из оксида алюминия при шлифовании ножей инструментальной стали (источник: Norton Abrasives Grinding Application Guide, 2020).

Типы абразивных зерен для шлифования дисковых ножей

Для большинства операций шлифования дисковых ножей — ножи из стали HSS и D2 для переработки бумаги, пленки и нетканых материалов — круги из оксида алюминия с зернистостью от 46 до 80 для черновой обработки и от 100 до 220 для чистовой обработки. являются стандартной спецификацией. Круги из CBN оправданы для высокопроизводительных предприятий, шлифовающих большое количество закаленных ножей из быстрорежущей стали, где более длительный срок службы круга и более быстрое время цикла компенсируют более высокую стоимость круга.

Геометрия торца колеса и формирование фаски

Форма поверхности шлифовального круга — плоская, угловая или закругленная — напрямую определяет геометрию фаски на кромке ножа. Плоская поверхность круга образует плоскую фаску; закругленная или вогнутая поверхность круга создает полую шлифовку — слегка вогнутую фаску, которая уменьшает угол на кончике режущей кромки, сохраняя при этом стальную подложку за кромкой. Полая заточка предпочтительна для ножей для продольной резки пленки и фольги, поскольку уменьшенный угол кончика обеспечивает более острое режущее действие с меньшим сопротивлением кромки разреза.

Сам угол скоса - угол между поверхностью круга и поверхностью ножа в точке контакта - устанавливается путем наклона шлифовальной головки или шпинделя ножа в необходимое угловое положение перед началом цикла шлифования. Общие углы скоса дисковых ножей варьируются от От 30 градусов для пленки и фольги до 55 градусов для бумаги и картона. , при этом конкретный угол для каждого применения определяется маркой стали ножа, разрезаемой подложкой и скоростью линии.

Этап 3. Вращение ножа во время заточки

Хотя шлифовальный круг обеспечивает режущее действие, сам дисковый нож во время шлифования должен медленно вращаться, чтобы круг вращался постепенно по всей окружности ножа на 360 градусов. Вращение ножа — это то, что принципиально отличает станок для заточки дисковых ножей от точилки для плоских ножей или стандартной плоскошлифовальной машины — для вращающейся заготовки требуется специальная система привода вращения и конструкция шпинделя, поддерживающая концентричность, которые являются центральными в конструкции станка.

Скорость вращения ножа

Нож вращается с медленной, контролируемой скоростью во время заточки – обычно от 3 до 25 об/мин в зависимости от диаметра ножа, глубины подачи шлифовального круга и требуемой чистоты поверхности. Более медленное вращение позволяет увеличить время контакта шлифовального круга на единицу окружности ножа, обеспечивая более тонкую обработку. Более быстрое вращение перемещает большую часть ножа через зону контакта круга за единицу времени, увеличивая скорость съема материала, но снижая качество отделки.

При заточке ножа диаметром 200 мм со скоростью 10 об/мин окружность ножа проходит через зону контакта круга со скоростью примерно 105 мм/с. Для ножа диаметром 450 мм при той же частоте вращения окружная скорость составляет 236 мм/с, что означает, что колесо фактически движется быстрее относительно поверхности ножа, что требует либо более медленного вращения ножа, либо более высокой окружной скорости колеса для поддержания эквивалентного качества поверхности. Станки для заточки дисковых ножей с ЧПУ автоматически компенсируют это, когда диаметр ножа вводится в программу, регулируя скорость вращения для поддержания постоянной скорости поверхности в точке контакта круга для ножей разных размеров.

Биение шпинделя: критический параметр концентричности

Шпиндель, приводящий в движение нож, должен поддерживать нож на идеально правильной круговой траектории во время заточки. Любое биение (эксцентриситет) подшипника шпинделя приводит к раскачиванию ножа при вращении, что напрямую приводит к изменению диаметра по окружности ножа после шлифования. В групповой продольно-резательной машине, где несколько ножей должны совпадать по диаметру с точностью до 0,01 мм, биение шпинделя является основным ограничивающим фактором в достижимом постоянстве диаметра ножей.

Качественные станки для заточки дисковых ножей определяют биение шпинделя менее 0,002 мм TIR Это достигается за счет прецизионных радиально-упорных подшипников с предварительным натягом для устранения зазора, шлифованных шеек шпинделя и термостойкой конструкции корпуса шпинделя. Эти характеристики проверяются во время приемочных испытаний машины с помощью циферблатного индикатора высокого разрешения или лазерного интерферометра и должны периодически проверяться в рамках профилактического обслуживания машины, поскольку износ подшипников со временем постепенно увеличивает биение.

Этап 4. Система управления подачей: оси подачи и перемещения.

Система подачи — это механизм, который контролирует положение, скорость и глубину шлифовального круга относительно поверхности ножа в каждый момент цикла шлифования. Он состоит из двух независимых осей линейного движения, которые вместе определяют все аспекты процесса удаления материала.

Ось подачи (ось X)

Ось подачи перемещает шлифовальный круг к поверхности ножа, соприкасаясь с абразивной поверхностью и продвигая ее на запрограммированное приращение после каждого прохода для удаления последовательных слоев стали. Разрешение подачи качественного станка для заточки дисковых ножей с ЧПУ составляет 0,001 мм (1 микрометр) на шаг , что позволяет программе шлифования задавать шаг подачи всего 0,001 мм для самых точных чистовых проходов. Типичные значения подачи на этапе шлифования:

• Черновые проходы: 0,01–0,03 мм за проход — быстро удаляет основную часть изношенного или поврежденного материала; обработка поверхности грубая, но точность на этом этапе не имеет решающего значения.
• Получистовые проходы: от 0,005 до 0,01 мм за проход — улучшает геометрию фаски, полученную при черновой обработке; шероховатость поверхности начинает приближаться к окончательной спецификации
• Завершающий проход: От 0,001 до 0,003 мм за проход — обеспечивает окончательную чистоту поверхности и геометрию; На этом этапе достижима шероховатость поверхности Ra от 0,2 до 0,8 микрометра.
• Искровой проход: Нулевая дополнительная подача — круг перемещается по поверхности ножа, не продвигаясь дальше, позволяя остаточным силам шлифования и упругому отклонению расслабиться и обеспечивая более чистую обработку, чем при последнем проходе подачи.

Траверсная ось (ось Z)

Траверсная ось перемещает шлифовальный круг по ширине скоса ножа, обеспечивая равномерный съем материала по всей ширине скоса за каждый проход. Скорость перемещения является критически важным параметром, поскольку она определяет как скорость съема материала, так и качество отделки поверхности:

• Быстрая подача (от 100 до 400 мм/мин): Используется во время черновых проходов для высокой скорости съема материала; оставляет видимые следы траверс на поверхности земли
• Медленный ход (от 20 до 80 мм/мин): Используется при чистовых проходах; уменьшает следы траверс и улучшает однородность поверхности по ширине фаски
• Искровая траверса: Обычно на скорости чистового хода с нулевой подачей; Обеспечивает наилучшую достижимую чистоту поверхности в соответствии со спецификациями абразивности и связующего материала круга.

Обе оси имеют сервопривод на станках с ЧПУ и обратную связь по положению от линейных энкодеров или поворотных энкодеров, установленных на шарико-винтовой передаче. Контроллер ЧПУ считывает положения осей в реальном времени и сравнивает их с запрограммированной траекторией, корректируя любые отклонения в течение миллисекунд. Такое управление положением с обратной связью обеспечивает разрешение подачи 0,001 мм и постоянство скорости перемещения, что обеспечивает повторяемые результаты шлифования при сотнях циклов ножа.

Этап 5. Система охлаждения: управление теплом во время шлифования

Шлифование генерирует интенсивное локализованное тепло в зоне контакта круга с ножом за счет трения и пластической деформации металлической стружки. Без активного охлаждения температура кромки ножа может подняться до От 300 до 800 градусов Цельсия за секунды , что значительно превышает температуру отпуска большинства инструментальных сталей, используемых для изготовления дисковых ножей (обычно от 150 до 200 градусов C для стали D2 при твердости от 60 до 62 HRC). Превышение температуры отпуска снижает твердость стальной ленты возле режущей кромки, что видно по синему или коричневому оттенку на шлифованной поверхности, создавая мягкую зону, которая быстро тускнеет в процессе эксплуатации.

Четыре функции охлаждающей жидкости для шлифования

1. Отвод тепла: Проточная охлаждающая жидкость, направленная в зону контакта шлифования, поглощает тепловую энергию от поверхности раздела круг-нож и уносит ее от ножа, прежде чем она сможет проникнуть в объем стали и поднять температуру под поверхностью выше порога отпуска.
2. Промывка чипа: Поток охлаждающей жидкости удаляет металлическую стружку и фрагменты абразивного зерна из зоны шлифования. Без промывки стружка скапливается между поверхностью круга и поверхностью ножа, что приводит к необходимости повторной резки, что приводит к дополнительному нагреву и ухудшению качества поверхности.
3. Очистка колес (антизагрузка): Непрерывный поток охлаждающей жидкости предотвращает попадание металлической стружки в поры поверхности шлифовального круга (состояние, называемое нагрузкой), что снижает эффективность резания и генерирует дополнительное тепло из-за трения между засоренным кругом и поверхностью ножа.
4. Предотвращение коррозии: Охлаждающие жидкости на водной основе содержат пакеты ингибиторов коррозии, которые защищают как свежезаточенную поверхность ножа, так и стальные компоненты машины от образования ржавчины между сеансами эксплуатации.

Спецификация охлаждающей жидкости и техническое обслуживание

СОЖ для шлифования дисковых ножей обычно представляет собой водорастворимое масло или синтетическую СОЖ, разбавленную до концентрация от 3 до 8% в чистой воде. Концентрацию необходимо поддерживать в этом диапазоне: слишком разбавленная жидкость снижает смазывающую способность и защиту от ржавчины; слишком концентрированный увеличивает пенообразование, снижает эффективность теплопередачи и ускоряет биологический рост в отстойнике. Уровень pH охлаждающей жидкости должен поддерживаться в пределах 8,5 и 9,5 - щелочной диапазон, который подавляет рост бактерий и обеспечивает лучшую защиту от ржавчины поверхностей стальных ножей (источник: Рекомендации IMTS Metalworking Fluid Management Guidelines, 2021).

Скорость потока охлаждающей жидкости в зоне шлифования должна быть достаточной для полного заполнения контактной дуги – обычно 10-20 литров в минуту для заточки дисковых ножей. Недостаточный поток является наиболее распространенной причиной термического повреждения (пригорания) кромок ножей во время шлифования, даже если поддерживается правильная концентрация охлаждающей жидкости. Сопло охлаждающей жидкости должно быть расположено как можно ближе к точке контакта колеса с ножом и направлено на перехват пограничного слоя воздуха, который несет с собой вращающееся колесо, что в противном случае могло бы отклонить поток охлаждающей жидкости от критической зоны контакта.

Этап 6. Правка круга: поддержание состояния шлифовального круга

По мере резки шлифовального круга постепенно происходят две вещи: абразивные зерна изнашиваются и округляются (теряя остроту резки), а металлическая стружка застревает в порах на поверхности круга (нагрузка). Оба условия снижают эффективность резания, увеличивают силы шлифования, увеличивают тепловыделение и ухудшают качество поверхности. Правка круга — это процесс заточки и повторной правки торца круга для восстановления его состояния резания.

Как работает одевание

Алмазный инструмент для правки — одноточечный алмаз, ролик с алмазной пропиткой или многоточечный алмазный блок — перемещается по поверхности круга с контролируемой скоростью подачи и глубины. Алмазный инструмент разрушает внешний слой абразивного зерна и связующей матрицы, удаляя изношенный и нагруженный материал и обнажая под ним свежее, острое абразивное зерно. Скорость перемещения алмаза по кругу (ход правки) контролирует результирующую топографию поверхности круга: медленное перемещение создает более гладкую поверхность круга, что обеспечивает более качественную обработку поверхности; быстрый ход создает более открытую и агрессивную поверхность круга, которая быстрее удаляет материал, но оставляет более грубую поверхность.

На станках для заточки дисковых ножей с ЧПУ правка круга программируется как подпрограмма в цикле шлифования и выполняется автоматически через определенные интервалы времени — либо после заданного количества проходов ножа, после заданного общего времени шлифования, либо когда нагрузка шпинделя или датчик акустической эмиссии обнаруживает, что состояние круга ухудшилось ниже порогового значения. Автоматическая правка исключает ошибки оператора, которые являются наиболее распространенной причиной неудовлетворительного качества поверхности при операциях ручного шлифования. и гарантирует, что каждый нож в производственной партии заточен диском в эквивалентных условиях резки.

Компенсация износа колес

Каждый цикл правки удаляет небольшую часть диаметра шлифовального круга. По мере уменьшения диаметра колеса его окружная скорость уменьшается при тех же оборотах в минуту (поскольку V = pi x D x n/60), а его положение относительно грани ножа меняется. Без компенсации термоусадочное колесо будет производить все более меньшие фаски ножа и работать со все более низкой окружной скоростью.

Станки для заточки дисковых ножей с ЧПУ автоматически компенсируют износ круга, отслеживая общую глубину, удаляемую во время циклов правки, и смещая положение оси подачи для поддержания правильного соотношения между кругом и ножом. Эта компенсация износа колеса прозрачна для оператора — машина продолжает обеспечивать правильную геометрию ножа независимо от текущего диаметра колеса, пока колесо не достигнет минимального полезного диаметра и не будет заменено. О серии MYD Станок для шлифования дисковых ножей , эта компенсация работает в реальном времени, без необходимости вмешательства оператора между сменами колес.

Этап 7. Полный цикл шлифования с ЧПУ от начала до конца

Если понимать отдельные компоненты системы, то полный цикл измельчения можно описать как единую последовательность действий. На станке для заточки дисковых ножей с ЧПУ эта последовательность хранится в виде программы в контроллере станка и выполняется автоматически после того, как оператор загружает нож и запускает цикл.

1. Вызов программы и ввод параметров: Оператор вызывает сохраненную программу шлифования для данного типа ножа (или создает новую программу, вводя диаметр ножа, угол фаски, общий съем припуска, график проходов и спецификацию круга). Станок устанавливает наклон шпинделя на запрограммированный угол фаски и перемещает колесо в исходное положение.
2. Монтаж ножа и зондирование: Оператор устанавливает нож на оправку, очищает сопрягаемые поверхности и проверяет надежность зажима. Станок исследует поверхность ножа, чтобы определить исходное положение, и вводит его в систему координат ЧПУ.
3. Активация системы охлаждения: Запускается насос охлаждающей жидкости, и поток проверяется на шлифовальном сопле перед тем, как круг достигнет поверхности ножа. Никогда не позволяйте кругу соприкасаться с ножом без потока охлаждающей жидкости.
4. Подход колеса и воздушная резка: Шлифовальный круг продвигается к поверхности ножа на ускоренной скорости, пока не достигнет положения подвода, затем замедляется до скорости подачи шлифования для первого контакта. Станок обнаруживает первый контакт посредством контроля нагрузки шпинделя или измерения акустической эмиссии, подтверждая исходное положение и начиная приращение подачи при первом черновом проходе.
5. Черновые проходы: ЧПУ выполняет запрограммированное количество черновых проходов с заданной глубиной подачи за проход и скоростью перемещения. Нож постоянно вращается. Станок контролирует нагрузку на шпиндель во время черновой обработки и может автоматически уменьшать глубину подачи, если нагрузка превышает запрограммированный максимум, защищая как нож, так и круг от перегрузки.
6. Автоматическая перевязка (если запланирована): После запрограммированного количества проходов черновой обработки круг возвращается в положение правки, и алмазный правящий станок перемещается по торцу круга. Станок регистрирует глубину правки и применяет соответствующее смещение компенсации износа круга перед возвратом в положение шлифования.
7. Получистовые проходы: Подача снижается до получистовой спецификации, а скорость перемещения снижается. Нож продолжает вращаться. Эти проходы уточняют геометрию фаски и начинают обеспечивать качество поверхности, необходимое для заключительного этапа.
8. Завершающие и искровые проходы: Подача снижается до минимального приращения чистовой обработки или до нуля (искровое искрообразование). Скорость перемещения минимальна. Оставшаяся упругая деформация в системе шлифования устраняется во время искрообразования, и поверхность ножа достигает запрограммированной спецификации чистоты Ra.
9. Втягивание колеса и измерение диаметра: Шлифовальный круг возвращается в свободное положение. Машина измеряет диаметр ножа с помощью встроенного контактного щупа или оператор измеряет его внешним микрометром. Измеренный диаметр сравнивается с целевым значением и диапазоном допуска. Если в пределах допуска, цикл завершен. Если снаружи, дополнительные корректирующие проходы выполняются автоматически (в полностью автоматизированных системах) или оператор инициирует корректирующий проход (в полуавтоматических системах).
10. Остановка подачи СОЖ и снятие ножа: После того, как окончательное измерение подтверждает, что нож находится в пределах допуска, поток охлаждающей жидкости прекращается, шпиндель ножа замедляется до остановки, и оператор снимает нож, очищает его и переносит на стойку готовых деталей.

Полный цикл работы стандартного дискового ножа занимает от 3 до 10 минут на станке с ЧПУ, в зависимости от требуемого объема съема материала, диаметра ножа и спецификации отделки. Для сравнения: эквивалентная операция шлифования вручную занимает от 10 до 25 минут, а дополнительным преимуществом является стабильное качество независимо от уровня квалификации оператора или накопленной усталости.

Управление ЧПУ: как программирование обеспечивает повторяемые результаты

Переход от ручного шлифования дисковых ножей к станку с ЧПУ является самым значительным изменением в точности и производительности, доступным в инструментальном цехе перерабатывающего предприятия. Ручное шлифование требует, чтобы опытный оператор установил глубину резания, скорость перемещения и угол скоса для каждого ножа, а результат варьируется от оператора к смене. Система ЧПУ заменяет все эти ручные настройки сохраненными программами, которые дают одинаковые результаты для каждого ножа в каждую смену.

Что контролирует программа шлифования с ЧПУ

Полная программа шлифования дискового ножа с ЧПУ предусматривает:

• Угол скоса (в градусах от поверхности ножа, обычно от 15 до 28 градусов с каждой стороны, при этом угол от 30 до 55 градусов)
• Общий съем припуска (мм) — общий подача от исходной точки до готового размера.
• Количество проходов черновой обработки и глубина подачи за проход (мм)
• Количество получистовых проходов и глубина подачи за проход (мм)
• Количество чистовых проходов и глубина подачи за проход (мм)
• Количество искровых проходов
• Скорость перемещения для каждой фазы шлифования (мм/мин)
• Скорость вращения ножа (об/мин) для каждой фазы шлифования
• Окружная скорость круга (м/с) для каждой фазы шлифования
• Частота правки (после каждых N проходов или после каждых N ножей)
• Глубина правки и скорость перемещения
• Диаметр целевого ножа и допуск (мм)
• Последовательность включения/выключения охлаждающей жидкости

Магазины станков для заточки дисковых ножей с ЧПУ среднего класса. От 50 до 200 полных программ ножей , что позволяет инструментальному цеху, обслуживающему несколько линий обработки с разными типами ножей, переключаться между программами менее чем за 2 минуты — значительное сокращение с 15 до 30 минут, необходимых для ручной настройки ручного заточного станка для ножей другого типа. Возможность хранения программ особенно ценна на предприятиях, занимающихся заточкой ножей для линий по производству бумаги, пленки и фольги, для каждой из которых требуются разные углы скоса и характеристики отделки.

Интерфейс оператора и запись данных о качестве

Современные станки для заточки дисковых ножей с ЧПУ оснащены интерфейсом оператора с сенсорным экраном, который помогает оператору загружать ножи, выбирать программу и запускать цикл с минимальными требованиями к обучению. Данные о качестве — измеренный диаметр ножа, время цикла заточки, количество выполненных проходов, а также любые сигналы тревоги или отклонения — автоматически записываются для каждого ножа и могут быть экспортированы в систему управления качеством. для отслеживания и анализа процессов. Эта запись данных поддерживает статистический контроль процесса (SPC) для анализа стабильности заточки ножей, позволяя руководителям инструментального цеха выявлять такие тенденции, как характер износа кругов, систематическое смещение угла фаски или увеличение времени цикла, которые указывают на необходимость калибровки станка или замены круга.

Настройка угла фаски: геометрия процесса шлифования

Угол скоса заточенного ножа определяет его режущую способность на линии продольной резки. Слишком острый угол дает чрезвычайно острую кромку, которая быстро затупляется и скалывается под нагрузкой при резке твердых или толстых материалов. Слишком тупой угол приводит к образованию прочного, но тупого края, который затягивает материал прорези и образует неровные края. Правильный угол скоса — это компромисс, определяемый маркой стали ножа, типом и толщиной подложки, а также скоростью линии.

Угол фаски устанавливается на станке путем регулировки углового соотношения между поверхностью шлифовального круга и поверхностью ножа. На станках с наклонной шпиндельной бабкой шпиндель наклоняется на запрограммированный угол относительно торца круга. На станках с наклоняемой шлифовальной головкой шлифовальная головка наклоняется относительно горизонтального шпинделя ножа. Любая конфигурация обеспечивает один и тот же геометрический результат — колесо контактирует с поверхностью ножа под запрограммированным углом скоса — но конструкция наклонного шпинделя обычно предпочтительна из-за лучшего доступа к ножу для измерения и проверки во время цикла.

Результаты измерений: как проверяется качество ножа после заточки

Заточка ножа до правильной геометрии — это только половина задачи. Не менее важна проверка того, что результат соответствует спецификации, особенно для групповых продольно-резательных станков, где постоянство диаметра набора ножей напрямую определяет качество резки на линии обработки.

Измерение диаметра

Диаметр ножа измеряется по краю лезвия с помощью микрометра, цифрового штангенциркуля или встроенного машинного щупа. В наборах групповых ножей все ножи в наборе должны быть заточены до одинакового диаметра в пределах указанного допуска — обычно /- от 0,005 до 0,01 мм для прецизионных пленок и фольги. и /- от 0,02 до 0,05 мм для переработки стандартной бумаги. Ножи, выходящие за пределы этого диапазона допуска, приводят к неравномерной ширине прорезей и дифференцированному износу соседних ножей на оправке продольной резки.

Проверка угла скоса

Угол скоса проверяется с помощью проектора оптического профиля, лазерной системы измерения угла или прецизионного транспортира для скоса, приложенного к шлифованной поверхности. Угловой допуск для большинства применений составляет /- 0,5 градуса от указанного включенного угла . Более жесткие допуски в /-0,25 градуса необходимы для резки фольги аккумуляторных электродов и фармацевтической упаковочной пленки, где постоянство геометрии кромок является проверенным параметром процесса.

Измерение качества поверхности

Чистота поверхности шлифованного скоса измеряется контактным профилометром (щуповым инструментом), который пересекает шлифованную поверхность и сообщает значение Ra (среднеарифметическое значение шероховатости). Окончательное значение Ra подтверждает, что были применены правильные зернистость круга, скорость перемещения и цикл зажигания. Значение Ra выше указанного указывает на недостаточные чистовые проходы, загрязнение охлаждающей жидкости, нагруженную поверхность круга или чрезмерную скорость перемещения на чистовой стадии.

Целостность кромки: визуальный и тактильный контроль

Помимо измерений размеров, кромка шлифовального ножа должна быть проверена на наличие:

• Термические повреждения (следы ожогов): Голубое или коричневое изменение цвета на шлифованной фаске, указывающее на превышение температуры отпуска стали во время шлифования, вызванное недостаточным количеством охлаждающей жидкости, чрезмерной глубиной подачи или шлифовкой без правки нагруженного круга. Обожженные края мягкие, и их необходимо перешлифовать до тех пор, пока не исчезнут все изменения цвета.
• Сколы или микротрещины: Видимые сколы на режущей кромке, вызванные ударным повреждением перед шлифовкой, заточкой хрупких твердосплавных ножей с чрезмерной подачей или термическим ударом из-за прерывистой подачи СОЖ. Сколы по краям требуют дополнительного удаления материала до тех пор, пока зона повреждения не будет полностью зачищена.
• Заусенец на кончике края: Тонкое металлическое ребро, оставшееся на кромке в процессе шлифовки, особенно на переходе между скосом и плоской поверхностью ножа. Заусенцы удаляются путем кратковременного хонингования мелкозернистым камнем или напильником для снятия заусенцев, нанесенным на плоскую поверхность, удерживая нож ровно на опорной поверхности.

Как серия MYD работает на практике: основные особенности конструкции

Станок для шлифования дисковых ножей В серии MYD реализованы все описанные выше принципы работы в специально разработанной конструкции, оптимизированной для требований перезаточки дисковых ножей современных перерабатывающих предприятий. Некоторые конструктивные особенности этой серии имеют прямое отношение к пониманию того, как машина обеспечивает свои рабочие характеристики:

Прецизионный шпиндель в сборе

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.

Оси подачи с сервоприводом с ЧПУ

Как на подаче, так и на оси перемещения используются прецизионные шарико-винтовые передачи, приводимые в движение серводвигателями с обратной связью от линейного энкодера, обеспечивающие позиционное разрешение 0,001 мм и повторяемость положения менее 0,002 мм, которые необходимы для получения стабильных результатов по диаметру ножей для всех производственных партий. Оси защищены герметичными линейными направляющими, которые сохраняют свою точность, несмотря на воздействие СОЖ и стружки, характерных для операций шлифования.

Автоматическая правка колес с компенсацией

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.

Библиотека программ и запись данных

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. Эта запись данных соответствует требованиям технологической документации ISO 9001, которые большинство операторов крупных перерабатывающих предприятий теперь требуют от своих инструментальных цехов.

Распространенные проблемы шлифования, основные причины и меры по их устранению

Понимание того, как работает машина, также означает понимание того, что идет не так, когда выходная мощность не соответствует спецификации, и как определить и исправить основную причину: