از سوختن قطعه کار خسته شده‌اید؟ این ۳ پارامتر چرخ CBN را تنظیم کنید

سوختن یکی از نامطلوب‌ترین عیوب در فرآیند سنگ‌زنی قطعات دقیق است. آسیب حرارتی (سطح سیاه یا خطوط سیاه یا آبی) به یکپارچگی قطعات تشکیل‌دهنده آسیب می‌زند و باعث خرابی قطعات ارزشمند می‌شود. هنگامی که از CBN (نیترید بور مکعبی) , که نه‌تنها دارای خواص ابرسخت هستند بلکه با سرعت بالا کار می‌کنند و دمای بالایی ایجاد می‌کنند، این مشکل تشدید می‌شود. خوشبختانه این امر معمول نیست، زیرا با تغییر چند پارامتر برای بقیه چرخ‌دنده‌ها می‌توان آن را کاملاً جلوگیری کرد.

علت ایجاد سوختگی قطعه‌کار

آسیب حرارتی زمانی رخ می‌دهد که گرمای ناحیه سنگ‌زنی از ظرفیت تحمل سیستم بیشتر باشد. به‌دلیل دمای بسیار بالای سنگ‌زنی، نقطه انتقال فاز ماده قطعه‌کار از حد مجاز فراتر رفته و متالورژی سطح قطعه‌کار تغییر می‌کند. این امر در قطعه‌کارهای فولادی به‌صورت تشکیل لایه مارتنزیتی روی سطح و لایه بیش‌حرارت‌دیده در زیرلایه مشاهده می‌شود، که نشان‌دهنده کاهش سختی قطعه و کوتاه‌تر شدن عمر آن است.

چرخ‌های سی‌بی‌ان انرژی سایش ویژه‌ای کمتر از چرخ‌های سایندهٔ معمولی تولید می‌کنند و همچنین رسانایی حرارتی بالای سی‌بی‌ان در واقع گرما را از قطعهٔ کار دور می‌سازد. با این حال، سوختگی‌ها ممکن است هنوز هم در صورت استفاده از فرآیندهای نامناسب رخ دهند. به عبارت ساده و بدون پنهان‌کاری، این نکته ارزشمندی است که بدانید: معمولاً یک بستهٔ شامل تغییر یا رفع هدفمند مشکل، آن را حل می‌کند.

پارامتر ۱: سرعت چرخ

یکی از منابع رایج سوختگی، عیوب سوختگی است که در قطعهٔ کار به دلیل سرعت چرخ رخ می‌دهد. چرخش بیش از حد سریع باعث می‌شود ساختار چرخ شروع به ساییده‌شدن کند و گرما و اصطکاک ناشی از دانه‌ها بیش از حد شود. اگر چرخ سی‌بی‌ان تحت بمباران الکترونی از نوع «پیوند شیشه‌ای» باشد و برای کاربردهای سرعت بالا طراحی شده باشد، این مسئله ممکن است جدی‌تر شود؛ زیرا ارتعاشات ناشی از کار در سرعت بالا ممکن است مشکل را تشدید کند.

نحوهٔ تنظیم: اگر سوختگی رخ می‌دهد، سرعت چرخش چرخ و نرخ برداشتن ماده را کاهش دهید. نرخ بحرانی برداشتن ماده برای جلوگیری از سوختگی در چرخ‌های CBN با افزایش جریان گرمای هدایتی به سمت دانه‌ها افزایش می‌یابد. به نظر می‌رسد فرصتی برای دفع گرما در فاصلهٔ زمانی بین شروع کندشدن و تکمیل آن وجود دارد. اگر کندکردن سرعت، بهره‌وری را بهبود ندهد، با پارامتر بعدی آزمایش کنید.

پارامتر ۲: نرخ پیش‌روی و عمق برش

عوامل نرخ پیش‌روی و عمق برش به‌طور نزدیکی با یکدیگر مرتبط‌اند و بر تنش‌های اعمال‌شده به ماده در حین سنگ‌زنی و همچنین میزان گرمای تولیدشده درون ماده تأثیر می‌گذارند. اگر عمق برش بیش از حد زیاد یا نرخ پیش‌روی بیش از حد سریع باشد، چرخ نمی‌تواند با سرعت کافی براده‌ها را بردارد و خنک‌سازی را انجام دهد. از سوی دیگر، از نظر مکانیکی اگر عمق برش بیش از حد زیاد باشد، مشکل ایجاد می‌شود: سوختگی ممکن است پس از سنگ‌زنی اولیه در قطعهٔ نهایی ظاهر شود، در حالی که مقدار کافی برای سنگ‌زنی نهایی باقی نمانده تا لایهٔ سوخته را برداشته شود.

روش تنظیم: مقدار مواد ورودی و عمق برش را به‌تدریج کاهش دهید تا هیچ سوختگی‌ای ایجاد نشود. با عمق برش کم، بار حرارتی در منطقه سنگ‌زنی کمتر می‌شود. در برخی کاربردها، می‌توان نرخ پیشروی را نسبت به قطعه کار کاهش داد، درحالی‌که عمق برش بدون تغییر باقی می‌ماند؛ این امر می‌تواند فرآیند برش را بیشتر بهینه کند و از گرم‌شدن بیش از حد جلوگیری نماید. نتایج یک مطالعهٔ پیشین نشان داده‌اند که سرعت چرخش سنگ و عمق برش نقش مهمی در پاسخ‌های نیروی سنگ‌زنی دارند.

پارامتر ۳: مشخصات سنگ

اگر چرخ برای کاربرد مورد نظرش مشخص نشده باشد، ممکن است مشکل از خود چرخ CBN باشد. نوع پیوند، اندازه و سختی چرخ، و همچنین اندازه ذرات همه‌ی این عوامل بر توانایی چرخ در عملکرد در منطقه‌ی داغ تأثیر می‌گذارند. اگر چرخ بیش از حد سخت یا دانه‌بندی آن بیش از حد ریز باشد، سایش آن کند خواهد بود اما گرما بیشتری تولید می‌کند. تخلخل پایین جریان سیال خنک‌کننده را به منطقه‌ی سایش کاهش می‌دهد. علاوه بر این، وضعیت چرخ نباید نادیده گرفته شود — اگر چرخی به‌درستی تنظیم نشده باشد یا موادی روی سطح آن باقی مانده باشد که منافذ آن را مسدود کند، چرخ نمی‌برد بلکه روی سطح می‌مالد و باعث اصطکاک و تولید گرما می‌شود.

روش تنظیم: سعی کنید از سنگ‌های ساینده با دانه‌بندی درشت‌تر یا تخلخل بیشتر استفاده کنید؛ زیرا این ویژگی‌ها جریان خنک‌کننده را از ماده عبور می‌دهد. شیارهای مارپیچی با عمق کم، در مقایسه با شیارهای مستقیم، جریان خنک‌کننده را به‌طور چشمگیری افزایش داده و سوختگی را کاهش می‌دهند. اطمینان حاصل کنید که سنگ ساینده به‌طور منظم تنظیم (دراست) می‌شود و پارامترهای تنظیم آن مناسب باشد. برخی سازندگان نیز با استفاده از مواد نوآورانه‌ای مانند چرخ‌های CBN تقویت‌شده با نانولوله‌های کربنی (CNT)، کاهش سوختگی ماده و افزایش قابل‌توجهی در مقدار ماده برداشته‌شده را گزارش کرده‌اند.

زمان مناسب برای درخواست کمک

اگر پس از تغییر سرعت، نرخ پیشروی، عمق برش و نوع چرخ ساینده همچنان با سوختگی مواجه هستید، ممکن است مشکلی وجود داشته باشد که ریشه آن در محل ظاهری آسیب نیست. بررسی فشار و دبی خنک‌کننده، سنجش صلبیت دستگاه و ارزیابی محکم‌بودن قطعات کار می‌تواند به شناسایی عوامل ایجاد آسیب حرارتی کمک کند.

رِز ارائه‌دهندهٔ محصولات چرخ‌های سمبادهٔ سفارشی است که می‌توانند به‌طور مؤثر از ایجاد سوختگی در کاربردهای مختلف جلوگیری کنند. چرخ‌های ما با بالاترین مشخصات ممکن طراحی شده‌اند تا با قطعهٔ کار شما، شرایط سمباده‌کاری و همچنین حداقل‌سازی گرما و افزایش عمر چرخ سمباده سازگار باشند. اگر سمباده‌کاری برای شما چالش‌برانگیز است، با ما تماس بگیرید؛ ما راه‌حلی مناسب برای شما فراهم خواهیم کرد.