الدليل العملي لمطاحن الوجه - الاختيار والاستخدام والصيانة

1. ما هي مطاحن الوجه ومتى تستخدمها

طواحين الوجه عبارة عن قواطع متعددة الإدخالات مصممة بشكل أساسي لإنتاج سطح مستو ("وجه") على قطعة العمل. على عكس المطاحن النهائية التي تقطع بالطرف والجوانب، فإن المطاحن الوجهية تقطع بشكل أساسي بإدخالات قابلة للاستبدال وقابلة للفهرسة ومرتبة حول جسم ذو قطر كبير. استخدم طواحين الوجه عندما تحتاج إلى معدل إزالة مواد عالي، وتشطيب سطحي محسّن على مساحات كبيرة، وتشطيب فعال أو تشطيب خفيف على الأسطح المسطحة.

2. أنواع المطاحن الوجهية والمدخلات الشائعة القابلة للفهرسة

2.1 الجسم الصلب مقابل مطاحن الوجه المعيارية

تعتبر المطاحن السطحية ذات الجسم الصلب أبسط وأخف وزنًا وغالبًا ما تكون أقل تكلفة بالنسبة للأقطار الصغيرة. تتيح لك طواحين الوجه المعيارية تغيير جسم القاطع أو حاملات الإدخال، واستيعاب الأقطار الأكبر، وعدد الإدخالات المتغيرة، وخيارات الرقائق أو سائل التبريد المختلفة. اختر أنظمة معيارية لتحقيق المرونة في بيئات الإنتاج.

2.2 الأشكال الهندسية والدرجات الشائعة

• إدخالات خشنة (نصف قطر كبير، مشط إيجابي) — لإجراء عمليات قطع ثقيلة وتحسين إخلاء الرقائق.
• إدراجات التشطيب (نصف قطر صغير، أشعل النار سلبي أو محايد) - لتشطيب السطح العالي والتحكم في الأبعاد.
• درجات الكربيد المطلية (TiCN، Al2O3) - للأغراض العامة، وعمر طويل للأداة على الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ.
• CBN أو إدخالات السيراميك - للفولاذ المتصلب أو طحن الوجه الجاف عالي السرعة.

3. كيفية اختيار مطحنة الوجه: قائمة مرجعية خطوة بخطوة

• تحديد القطر المطلوب: تعمل الأقطار الأكبر على زيادة التغذية لكل دورة (FPR) وتقليل وقت الدورة ولكنها تتطلب المزيد من قوة وصلابة المغزل.
• قم بمطابقة حجم الإدخال والدرجة مع المادة: اختر درجات أكثر صرامة للقطع المتقطعة والدرجات المطلية للمواد الكاشطة.
• التحقق من حدود الماكينة: تأكد من أن عدد دورات المغزل في الدقيقة، والقدرة الحصانية، ومستدقق حامل الأدوات يمكن أن يدعم مطحنة الوجه المختارة بسرعة القطع والتغذية المستهدفة.
• ضع في اعتبارك إخلاء سائل التبريد والرقاقة: يعمل المبرد الداخلي عبر جسم القاطع على تحسين عمر الإدخال وتشطيب السطح، خاصة في الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم.
• تقييم التوازن والإعداد: يجب أن تكون المطاحن السطحية ذات القطر العالي متوازنة وأن يتم تشغيلها باستخدام أدوات التثبيت المناسبة لتقليل الاهتزاز.

4. معلمات القطع الموصى بها وأمثلة الحساب

عادةً ما يتم التعبير عن معلمات طحن الوجه كسرعة القطع (Vc، m/min أو SFM)، وسرعة المغزل (RPM)، والتغذية لكل سن (fz)، وعمق القطع (ap وae). استخدم سرعة القطع الموصى بها من قبل الشركة المصنعة لصنف الإدخال والمادة، ثم قم بحساب عدد الدورات في الدقيقة والتغذية كما هو موضح أدناه.

4.1 الحسابات الأساسية

لحساب سرعة المغزل من سرعة القطع:

RPM = (1000 × Vc) / (π × D) — حيث Vc م/دقيقة وD هو قطر الأداة بالملليمتر.

لحساب معدل التغذية:

التغذية (مم/دقيقة) = عدد الدورات في الدقيقة × عدد الأسنان الفعالة × fz (مم/سن). قد تكون الأسنان الفعالة أقل من إجمالي الإدخالات عند حدوث الدخول/الخروج أو الارتباط الجزئي.

4.2 مثال: مطحنة سطحية 80 مم على فولاذ 1045

• تفترض Vc = 200 م/دقيقة لإدراج كربيد المغلفة المختارة.
• دورة في الدقيقة = (1000 × 200) / (π × 80) ≈ 795 دورة في الدقيقة.
• في حالة استخدام 6 إدراجات وfz = 0.12 مم/سن، التغذية = 795 × 6 × 0.12 ≈ 572 مم/دقيقة.
• قد يكون عمق القطع (ap) للتخشين 2-4 مم والارتباط الشعاعي (ae) 50-100% اعتمادًا على صلابة القاطع والماكينة.

5. استراتيجيات التصنيع ونصائح التثبيت

تتطلب عملية طحن الوجه الفعالة الاهتمام بالتثبيت واتجاه الاقتراب والتخطي. تفضل بطحن التسلق للحصول على تشطيب أفضل للسطح وعمر إدخال أطول عندما يسمح بذلك جهازك ووحدة التحكم. استخدم تركيبات ثابتة وقلل من البروز الكابولي. عند تصنيع أجزاء رفيعة أو مرنة، قم بتقليل الارتباط الشعاعي واستخدم تمريرات ضوئية متعددة لتجنب الثرثرة والارتداد.

5.1 القفز والتمرير

• التخشين: حجم أكبر (60-100% من قطر القاطع) ونقطة وصول أعمق مع منطقة محافظة لتحقيق أقصى قدر من الإزالة.
• نصف التشطيب: تقليل ae و ap، وزيادة fz قليلاً للتحضير للتمرير النهائي.
• التشطيب: ae وap صغيران، fz جيد ودورة في الدقيقة أعلى إذا كان تشطيب السطح أمرًا بالغ الأهمية.

6. الصيانة والتفتيش واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

6.1 الفحوصات اليومية

• افحص الإدخالات للتأكد من عدم وجود تشققات في الحواف أو الحواف المبنية (BUE) أو التشققات الحرارية واستبدلها قبل أن يتسبب التآكل الشديد في سوء تشطيب السطح.
• التحقق من نفاذ القاطع باستخدام مؤشر الاتصال؛ يمكن أن يؤدي تجاوز الحد الذي حددته الشركة المصنعة للإدخال إلى التآكل أو الكسر السريع.
• قم بتنظيف قنوات سائل التبريد وتأكد من أن ضغط سائل التبريد وتدفقه مناسبان لنوع الإدخال المختار.

6.2 المشاكل والعلاجات الشائعة

• الاهتزاز/الاهتزاز - تقليل التراكم، أو تقليل التغذية لكل سن، أو زيادة سرعة المغزل، أو التبديل إلى أدوات أكثر صلابة.
• لمسة نهائية سيئة - تحقق من جودة حافة الإدخال، أو استخدم طحن التسلق، أو قم بزيادة عدد الدورات في الدقيقة، أو قم بإضافة تمريرة نهائية خفيفة مع سرعة منخفضة.
• عمر إدخال قصير - تأكد من الدرجة الصحيحة للمادة، وتحقق من سائل التبريد، وقلل من سرعة القطع في حالة ملاحظة التآكل الناتج عن درجة الحرارة العالية.

7. جدول مرجعي سريع: معلمات البداية المقترحة