تعتبر المعالجة عالية السرعة (HSM) تقنية مهمة تستخدم على نطاق واسع في تكنولوجيا الطحن الحديثة. من خلال تطبيق تقنية طحن HSM ، من الممكن ليس فقط طحن العديد من المواد اللينة والصلبة ، ولكن أيضًا لتحقيق دقة قطع العمل الممتازة. توضح هذه المقالة متطلبات HSM للأدوات والحوامل.
1. متطلبات HSM لأدوات القطع
1. الهندسة
يؤثر اهتزاز الأداة بشكل مباشر على جودة السطح التي يتم الحصول عليها عن طريق المعالجة. لذلك ، من المهم للغاية الحفاظ على قوة قطع موحدة على الأداة أثناء إنهاء HSM لتجنب اهتزاز الأداة.
تأثير الخصائص الهندسية المجاورة للأداة على قوة القطع:
• يسهل التركيز الجيد توزيع الأحمال بالتساوي على حافة القطع
• تداخل أكبر في حافة القطع للحصول على خصائص قوة القطع المنتظمة (زاوية لولبية أكبر وعدد من المزامير)
• طول القطع القصير للحصول على صلابة أفضل (يتم تقليل قطر العمود قليلاً مقارنة بجدران الماكينة شديدة الانحدار)
• أفضل حالة المقطع العرضي الأساسية مع الحد الأدنى من تركيز الإجهاد عند الشق
يمكن معالجة المواد عالية القوة باستخدام HSM ، مما يعني أن مقاومة التشوه تزداد مع صلابة المادة المراد معالجتها. يتطلب الحمل المتزايد على حافة القطع تصميمًا مستقرًا لهندسة الطليعة. ومع ذلك ، سيتم توليد المزيد من الحرارة الاحتكاكية في المنطقة الخالية من سطح قطعة العمل تحت سرعة القطع العالية ، مما يعني أنه يجب تقليل زاوية الخلوص للأداة. لذلك ، لا يمكن تحقيق زيادة ثبات حافة القطع إلا عن طريق تقليل زاوية المائل. في الحالات التي تكون فيها المادة شديدة الصلابة وتكون مادة الأداة هشة ، فقد ينتج عنها زاوية شطبة سالبة.
يتم وضع نصف القطر المناسب بدقة عند طرف الشفرة لتجنب الظروف الساخنة الحمراء أو كسر الحافة الجزئي عند تسخينها فجأة.
إذا كانت دقة شكل قطعة العمل مطلوبة لتكون عالية جدًا ، فإن نصف قطر الجزء الكروي لأداة التشطيب المستخدمة له تأثير مباشر على دقة شكل قطعة العمل المراد معالجتها. لذلك ، كشرط أساسي ، من المهم جدًا استخدام أدوات ذات تفاوتات نصف قطر ضيقة جدًا (في نطاق الميكرون) أثناء الانتهاء من الأجزاء الحساسة جدًا.
2. المواد والطلاء
يجب أن تكون مادة الأداة أكثر صلابة من المواد المراد تشكيلها. كلما زاد فرق الصلابة بين مادة قطعة العمل ومادة الأداة ، قل تآكل الأداة وطول عمر الأداة. نظرًا لارتفاع درجات الحرارة المحلية ، من الضروري أيضًا التأكد من أن مادة الأداة مقاومة للأكسدة.
تؤدي التقلبات الكبيرة في الحمل الحراري والحاجة إلى مقاومة أكسدة مادة الأداة إلى الحاجة في نهاية المطاف للطلاء على أجسام أداة كربيد التنجستن دقيقة الحبيبات.
تصل أنظمة الطلاء التي تمت تجربتها واختبارها مثل TiN و TiCN و TiAlCN بسرعة إلى حدودها القصوى في معالجة HSM. لذلك ، تم تطوير أنظمة طلاء متعددة المكونات ، بناءً على النتريدات التي تحتوي على نسبة عالية من الألومنيوم ، جنبًا إلى جنب مع عناصر أخرى مثل الإيتريوم أو الفاناديوم أو التنتالوم. يمكن أيضًا تحقيق أداء أعلى باستخدام هياكل الطبقة النانوية و CBN و PKD.
2. متطلبات HSM لحاملي الأدوات
نظرًا لسرعات المغزل العالية المطلوبة في تصنيع HSM ، فمن الأفضل استخدام أنظمة حامل الأدوات HSK-A و HSK-E. نظرًا لأن شفة حامل الأداة مثبتة على رأس المغزل ، فإن حامل الأداة لديه دعم ميكانيكي محدد في اتجاه Z ، لذلك عند السرعات العالية لا يتم جره إلى المغزل بسبب زيادة قوى الطرد المركزي.
قد تكون الأخطاء الأساسية قد حدثت بالفعل في مرحلة إعداد العملية ، مما يجعل الاهتزاز أقل والتحكم الآمن في العملية أمرًا مستحيلًا. لتحقيق معالجة HSM مستقرة ، من الضروري تحقيق التوازن والتحقق من محاذاة مجموعة الأدوات وحامل الأدوات كما هو مطلوب. يجب أيضًا مراعاة الحد الأقصى لسرعة الدوران المرتبط بالكتلة غير المتوازنة.
سيؤدي نظام الأدوات الدوارة غير المتوازن أو غير المحاذي إلى:
• جودة سطح رديئة للغاية
• عمر أداة منخفض للغاية
• ضعف استقرار العملية وسلامتها
• الضرر المحتمل لعمود الطحن
يمكن رؤية عدم التوازن والانحراف عن التركيز المثالي الناجم عن التغييرات المفاجئة في العملية بوضوح شديد في الرسم التخطيطي أدناه:
لا انحراف مقارنة بالتركيز التام: خشونة نظرية أصغر
الانحراف عن مركزية مثالية: خشونة نظرية أكبر
كتلة التوازن لها تأثير مهم على الأداء الديناميكي لنظام الدوران بأكمله.
عدم الاتزان يعادل وجود جسم غريب الأطوار يدور. يمكن لهذا الجسم غريب الأطوار أن يحفز قوة طرد مركزي تزداد تربيعًا مع سرعة الدوران. هذا يعني أن نفس عدم الاتزان يُحدث 441 ضعفًا من قوة الطرد المركزي على المغزل عند 42 ، 000 دورة في الدقيقة مثلها في المغزل عند 2 ، 000 دورة في الدقيقة (212=441). لذلك ، فإن عدم التوازن في ترتيب حامل الأداة في المعالجة عالية السرعة له عواقب وخيمة بشكل خاص.
بتطبيق تقنية تثبيت الأدوات في HSM ، يمكنك استخدام حوامل الأدوات مع:
• كوليتس و
• المخفضات
لا ينصح بالأنظمة البديلة مثل موصلات Weldon حيث أن لها عيوبًا كبيرة في معالجة HSM.
نظرًا لخصائص التخميد الجيدة لحوامل الأدوات المجمعة والتي تعطي نتائج جيدة أثناء عملية التخشين ، يمكن تحقيق درجة عالية جدًا من الصلابة وإمكانية التكرار جنبًا إلى جنب مع وصلات التخفيض. هذا ضروري للحصول على سطح عمل مثالي. يتيح لك استخدام المخفضات تحقيق تركيز دقيق للغاية (انحراف أقل من 0. 003 مم) وعزم دوران مرتفع.
هيكل التصميم لحوامل أدوات التخفيض المختلفة: يعتمد عزم ناقل الحركة على الهيكل التصميمي لمعدات التثبيت ؛ هياكل تصميم مختلفة ، قد تكون مختلفة جدًا.
