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1. Was ist Spiegelschleifen?
Die Oberflächenrauheit des Werkstücks nach dem Schleifen beträgt Ra<0,01µm. Das Licht ist wie ein Spiegel und kann deutlich abgebildet werden, daher spricht man von Spiegelschleifen. Die Ebenheit der Schleiffläche darf nicht größer als 3 µm/1000 mm sein. Die Oberflächenbearbeitung von hochpräzisen Teilen mit hoher Wertschöpfung erfordert Spiegelschleifen.
2. Die zum Spiegelschleifen verwendete Schleifmaschine muss die folgenden Bedingungen erfüllen
Es verfügt über hohe Präzision, Steifigkeit und Maßnahmen zur Vibrationsreduzierung. die Rotationsgenauigkeit der Schleifscheibenspindel ist höher als 1 µm; die Amplitude des Schleifscheibenrahmens relativ zum Arbeitstisch beträgt weniger als 1 µm; der Quervorschubmechanismus kann sich leicht bewegen; Der Arbeitstisch kriecht nicht, wenn er mit niedriger Geschwindigkeit bewegt wird.
3. Verfahren zum Spiegelschleifen
1． Auswuchten und Abrichten von Schleifscheiben
(1) Auswuchtschleifscheibe. Nachdem die Schleifscheibe am Flansch montiert ist, wird zunächst eine grobe statische Auswuchtung durchgeführt, dann wird sie auf der Schleifscheibenwelle montiert und die beiden Endflächen und der Außenkreis werden beschnitten, und schließlich wird eine statische Auswuchtung durchgeführt.
(2) Abrichten der Schleifscheibe. Ob die Schleifscheibe gut abgerichtet ist oder nicht, wirkt sich direkt auf die Glätte der Schleiffläche aus. Um den Oberflächenrauheitswert zu reduzieren, ist das Abrichten der Schleifscheibe von entscheidender Bedeutung. Beim Abrichten der Schleifscheibe ist Folgendes zu beachten:
1) Die allgemeine Feinschleifzugabe beträgt 0,015–0,02 mm. Wenn das Werkstück auf Ra0,8 vorgeschliffen ist und ein Feinschleifaufmaß von 0,005 bis 0,015 mm verbleibt (das Schleifaufmaß muss entsprechend den Eigenschaften und der Härte des Stahls bestimmt werden. Bei Stahl mit hoher Härte und einfacher Polierbarkeit sollte entsprechend ein kleineres Schleifaufmaß belassen werden), muss die Schleifscheibe fein abgerichtet werden.
2) Wenn Sie die Schleifscheibe fertigstellen, entfernen Sie zunächst etwa 0,1 mm Dicke, schneiden Sie sie dann zweimal mit einer Schnitttiefe von 0,02 mm ab, schneiden Sie sie dann dreimal mit einer Schnitttiefe von 0,01 mm ab und führen Sie schließlich zweimal eine Hin- und Herbewegung ohne Schnitttiefe durch. Während der Endbearbeitung beträgt die Quervorschubgeschwindigkeit 20–30 mm/min. Bei Werkstücken aus Weichstahl ist es besser, beim Schleifen der Schleifscheibe den Quervorschub zu verlangsamen, bei der Bearbeitung von hartvergütetem Schnellarbeitsstahl ist das Gegenteil der Fall.
3) Beim Abrichten der Schleifscheibe muss ausreichend Schleifflüssigkeit oder ein anderes Kühlmittel verwendet werden, um den Kontaktpunkt zwischen der Schleifscheibe und dem Diamantmesser zu spülen, um die Schleifscheibenrückstände rechtzeitig abzuwaschen und eine Beeinträchtigung der Schleifqualität zu vermeiden.
4) Das zur Endbearbeitung verwendete Diamantmesser muss nicht sehr scharf sein, da die Körnung der Schleifscheibe relativ grob ist. Der Durchmesser der Diamantspitze kann innerhalb von 0,8 mm liegen. Beim Beschneiden mit einem scharfen Diamantmesser muss die Quervorschubgeschwindigkeit verlangsamt werden.
5) Wenn die neu abgerichtete Schleifscheibe in Betrieb genommen wird, verschlechtert sich die Oberflächenrauheit etwas und stabilisiert sich nach längerem Gebrauch.
2． Mahlmenge
1) Der Schnittbetrag des Schleifscheibenrückens beträgt ca. 0,005 mm. Je nach Art und Härte des Werkstückstahls entsprechend erhöhen oder verringern. Beispielsweise kann bei vergütetem Stahl mit hoher Härte eine zu große Hinterschneidung leicht zu Verbrennungen führen, während bei weichem Stahl eine zu kleine Hinterschneidung schwierig zu polieren ist.
2) Der Einzelhub des Quervorschubs beträgt 0,2 bis 0,4 mm. Die Geschwindigkeit des Quervorschubs hat einen größeren Einfluss auf die Oberflächenrauheit, da die Schneidfähigkeit spiegelgeschliffener Schleifscheiben sehr schlecht ist. Wenn die Quervorschubgeschwindigkeit zunimmt, wird die Oberfläche der Schleifscheibe beschädigt, sodass keine sehr glatte Oberfläche erzielt werden kann.
3) Die Vorschubmenge in Längsrichtung beträgt 12–15 m/min. Der Längsvorschub hat einen relativ geringen Einfluss auf die Oberflächenrauheit. Wenn er jedoch zu langsam ist, entstehen Wellen oder Muster auf der Oberfläche des Werkstücks.
4) Tiefenpolieren ohne Schneiden. Aufgrund der schlechten Schneidfähigkeit der Schleifscheibe beim Spiegelschleifen entstehen häufig Messerspuren auf der Oberfläche des Werkstücks (kreisförmige Werkstücke haben die Form eines Mondes, rechteckige Werkstücke die Form eines Gürtels). Dies spiegelt wider, dass die Oberfläche des Werkstücks nicht gerade ist und daher etwa zwei Minuten Polieren ohne Vorschub erforderlich ist.
4. Fehler und Maßnahmen, die beim Spiegelschleifen auftreten können
Das Spiegelschleifen auf einer Flachschleifmaschine führt häufig zu Fehlern wie Oberflächenwellen, Verbrennungen, Kratzern, offensichtlichen Mustern und Abnutzungsspuren (Filamente) usw. Um diese Probleme anzugehen, können die folgenden Maßnahmen ergriffen werden:
1) Oberflächenwellen werden meist durch Vibrationen der Schleifscheibe verursacht, wie z. B. übermäßiges Lagerspiel, Spindelfehlausrichtung, schlechtes dynamisches Gleichgewicht des Motorrotors, ungleichmäßiger Ölfilm zwischen Spindel und Lagern usw. Darüber hinaus treten Wellen auf, wenn die Schleifscheibe nicht gut ausgewuchtet ist. Wenn die Schleifscheibe gut ausgewuchtet ist, aber immer noch Wellen auftreten, müssen die Schleifscheibe und ihre zugehörigen Teile überprüft oder eingestellt werden, um die Wellen vollständig zu beseitigen.
2) Bei der Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte ist die Schleifleistung der Schleifscheibe schlecht und der Schleifpunkt erzeugt hohe Temperaturen, die das Werkstück leicht verbrennen können (z. B. ist es wahrscheinlicher, dass beim Schleifen von W18Cr4V Verbrennungen auftreten). Um Verbrennungen vorzubeugen, muss an der Schleifstelle ausreichend Schleifflüssigkeit vorhanden sein. Darüber hinaus sollte der Messerstich auf der Rückseite angemessen und nicht zu groß sein. Eine bessere Möglichkeit besteht darin, die lineare Geschwindigkeit der Schleifscheibe zu reduzieren, die etwa 18 m/s beträgt. Durch die Verwendung einer niedrigen Drehzahl von 1440 U/min bei der M7120A-Mühle kann das Verbrennungsphänomen grundsätzlich beseitigt werden. Ein weiterer Vorteil der Reduzierung der Lineargeschwindigkeit der Schleifscheibe besteht darin, dass die Vibration des Schleifscheibenrahmens reduziert wird, wodurch auch das Welligkeitsphänomen reduziert und beseitigt werden kann.
3) Es gibt grob zwei Situationen, in denen es beim Spiegelschleifen zu Kratzern kommt: Eine Art von Kratzern ist unregelmäßig, was durch unreine Schleifflüssigkeit verursacht wird und die austretenden Verunreinigungen und Schleifkörner werden zwischen Schleifscheibe und Werkstück gespült und zerkratzt. Die Methode zur Beseitigung dieser Art von Kratzern erfordert die Filterung der Schleifflüssigkeit, üblicherweise unter Verwendung von Magnet- und Kupferdrahtgeflechten. Die andere Art von Kratzern sind Linien wie gepunktete Linien, flach und ungefähr gleich lang. Dies wird durch die Rotation der Schleifscheibe verursacht, wenn die Schleifkörner der Schleifscheibe kurz davor stehen, abzufallen. Die Lösung besteht zu diesem Zeitpunkt darin, beim Abrichten der Schleifscheibe ausreichend Schleifflüssigkeit zu verwenden und die beiden Endflächen der Schleifscheibe in eine geneigte Form mit einer breiten Außenseite und einer schmalen Innenseite zu schneiden. Zudem muss die Schleifscheibe passend gewählt werden, nicht zu weich und keine zu selbstschärfende Schleifscheibe verwendet werden.
4) Beim Spiegelschleifen können viele Arten von Musterformen auftreten. Es gibt viele Faktoren, die Muster erzeugen. Der Hauptgrund sind Vibrationen. Es kommt zu periodischen Vibrationen der Schleifscheibe, äußeren Einflüssen und Vibrationen benachbarter Werkzeugmaschinen. Muster entstehen auch, wenn die Schleifscheibe zu stumpf ist oder der Hub instabil ist. Wenn das Schleifen durchgeführt wird, während die benachbarte Werkzeugmaschine nicht läuft, ist es weniger wahrscheinlich, dass das Muster auftritt.
5) Wenn die Schleifspuren (Filamente) beim Spiegelschleifen relativ offensichtlich sind, muss zum Entfernen solcher Filamente eine feinkörnige Schleifscheibe verwendet werden. Bei der Verwendung feinkörniger Schleifscheiben müssen jedoch folgende Punkte beachtet werden:
① Beim Fertigstellen der Schleifscheibe sollte das Diamantmesser scharf sein, die Schleifflüssigkeit sollte ausreichend sein und die Rückstände sollten rechtzeitig abgewaschen werden, um eine Beeinträchtigung der Oberfläche der Schleifscheibe zu vermeiden.
② Die Schleifmenge sollte angemessen sein, um zu verhindern, dass Oberflächenverbrennungen und andere Mängel die Oberflächenbeschaffenheit beeinträchtigen. Achten Sie auf eine entsprechende Schleifzugabe.
③Die Lineargeschwindigkeit der Schleifscheibe muss auf 15–18 m/s reduziert werden.
④Die Schleifflüssigkeit wird streng gefiltert, um Kratzer zu vermeiden.
⑤ Bei Verwendung eines Schleifsteins zum Feinabrichten der Schleifscheibe darf die Kontaktfläche zwischen Schleifstein und Schleifscheibe nicht zu klein und der verwendete Schleifstein nicht zu weich sein, da er sonst nicht als Feinschleifscheibe funktioniert.
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