Профилегибочный станок
для точного профилирования
шлифовальных кругов

При определении размеров профильных правщиков для коленчатых валов заданный центральный радиус естественной алмазной гарнитуры должен быть как минимум на 20 % меньше наименьшего радиуса вогнутости, подлежащей шлифовке, чтобы компенсировать разницу в скорости движения. Механическая стабильность обеспечивается цилиндрическим хвостовиком или хвостовиком с конусом Морзе, который рассеивает любые пассивные силы без амплитуды вибрации в шпинделе станка. Если радиус инструмента слишком велик, возникают искажения профиля из-за так называемого эффекта огибающей кривой, что означает, что требуемое поглощение смазочной пленки в точке опоры больше не гарантируется.

При недостаточном охлаждении монокристаллический алмаз (MKD) очень чувствительно реагирует на переменные тепловые нагрузки, которые возникают при шлифовании распредвалов из-за высоких периферийных скоростей шлифовального круга. Активный принцип тепловой перегрузки приводит к графитизации поверхности алмаза при температурах выше 700 °C, что значительно снижает твердость профильной правки на месте. В отличие от CVD-алмаза, обладающего более высокой теплопроводностью, разрушение MKD приводит к резкому увеличению шероховатости профиля кулачка, что ставит под угрозу срок службы распределительного вала в процессе эксплуатации двигателя.

Недостаточная точность формы профилирующего алмаза, часто вызванная выбором слишком мягкого стандартного класса точности, приводит к ползучему отклонению геометрии шлифовального круга во время цикла правки. Механическое истирание профилирующего алмаза изменяет зону контакта, что приводит к неконтролируемому увеличению удельной силы резания при шлифовании. В результате на заготовках образуется заметный прижог (термическое микроструктурное изменение), что делает невозможным выполнение технологического процесса и приводит к немедленной остановке автоматизированной производственной линии.

Чтобы оптимизировать срок службы профильной коронки, мы в DIT используем алмаз MKD, который обладает повышенной износостойкостью по сравнению с природным алмазом благодаря своей решетчатой структуре, не содержащей азота. Механизм действия заключается в более высокой энергии связи атомов углерода, которые дольше противостоят абразивному воздействию фрагментов абразивного зерна. Неправильно подобранный инструмент для профильного шлифования с низким качеством алмаза приводит к крайне коротким интервалам замены профильного инструмента в шлифовальных центрах с ЧПУ и, следовательно, к неэффективному использованию системы.

Влияние концентричности на отклонение формы профиля в многопрофильной правке основано на эксцентричном смещении отдельных наконечников профиля относительно оси вращения шпинделя правки. С механической точки зрения любое микрометровое отклонение приводит к неравномерному зацеплению алмазных сегментов, что делает невозможным соблюдение точности контура и вызывает появление следов от болтанки на шлифовальном круге. Поэтому для обеспечения качества необходимо проводить проверку концентричности с помощью лазерного интерферометра во время технического обслуживания, поскольку механические циферблатные манометры часто не обнаруживают погрешности, вызванные высокочастотной вибрацией.

Мы проводим проверку профиля алмаза при правке с помощью проекционного метода контура при 100-кратном увеличении, чтобы обнаружить микрошлифы на одноточечной геометрии. Это оптико-электронное сравнение с целевой геометрией гарантирует, что контурная фреза работает в пределах установленных допусков. Если не проводить такой метрологический контроль, то износ обдирочного станка будет заметен только во время сборки из-за брака конечных изделий, что может привести к огромным затратам на отзыв продукции в приводной технике.

Помимо основного материала (CVD-алмаз или природный), полная техническая спецификация профильных правщиков для клиентов DIT должна включать в себя кривошипный или угловой хвостовик, а также точную геометрию алмаза для контурного шлифования. При определении размеров учитывается CAD-проект, чтобы установить собственные частоты инструмента вне частот обработки. Без этих подробных данных матрица критериев выбора профильной правки будет неполной, что может привести к непредсказуемым резонансным явлениям и, как следствие, к поломке инструмента при использовании в системах правки с ЧПУ.