Производители прецизионных плоских деталей часто сопоставляют двойное дисковое шлифование с двойной притиркой при выборе супер-финишного оборудования. Оба процесса обеспечивают чрезвычайно высокую плоскостность и параллельность на двух поверхностях заготовок, что делает их пригодными для производства подшипников, уплотнений и полупроводниковых компонентов. Однако они работают на принципиально разных принципах удаления материала и дают совершенно разные результаты с точки зрения скорости производства, достижимого качества поверхности и эксплуатационных затрат. Понимание этих различий помогает командам по закупкам и инженерам-технологам выбирать оптимальную технологию отделки для конкретных применений прецизионных компонентов и требований к объему.
Механизм удаления материала представляет собой самое фундаментальное различие между этими двумя процессами.При двойной притирке поверхности используется рыхлая абразивная суспензия, подвешенная между заготовкой и притирочными пластинами, удаляющая материал посредством микроскопического трех-абразивного истирания, когда пластины вращаются и колеблются. Этот щадящий процесс с низким-давлением позволяет получить чрезвычайно тонкие поверхности с минимальным повреждением подповерхностных слоев и остаточным напряжением, но удаляет материал очень медленно,-обычно всего несколько микрон в минуту. При двухдисковом шлифовании используются абразивные круги на связке, которые удаляют материал посредством прямого режущего действия двух-корпусов при значительно более высоком давлении и скорости. Скорость съема материала варьируется от десятков до сотен микрон в минуту, что делает этот процесс в 5-15 раз быстрее, чем притирку при эквивалентных объемах съема материала. Эта разница в скорости становится критичной в условиях крупносерийного производства, где пропускная способность напрямую определяет доходность. Для заводов, наращивающих выпуск плоских компонентов,двухдисковая шлифовальная машинаможет обрабатывать в 5-10 раз больше заготовок за смену, чем сопоставимый станок для двойной притирки.
Достижимая точность и качество поверхности представляют традиционное преимущество технологии притирки.Двойная притирка последовательно обеспечивает плоскостность менее 0,0005 мм и шероховатость поверхности Ra 0,01-0,05 мкм при практически нулевом повреждении подповерхностных слоев и чрезвычайно низком остаточном напряжении в готовых деталях. Эти характеристики делают притирку незаменимой для сверх-высоко-прецизионных применений, таких как измерительные блоки, оптические компоненты и полупроводниковые пластины, где качество поверхности нанометрового-уровня имеет значение. Современное прецизионное двухдисковое шлифование значительно сузило зазор, достигнув плоскостности до 0,001 мм и шероховатости поверхности Ra 0,1–0,2 мкм с помощью мелкозернистых суперабразивных кругов. Несмотря на то, что шлифование все еще не достигает абсолютного совершенства поверхности притирки, оно обеспечивает уровень точности, более чем достаточный для большинства промышленных подшипников, гидравлических и автомобильных компонентов при гораздо более высоких производительностях.
Структура расходных и эксплуатационных затрат существенно различается в зависимости от двух технологий отделки.При притирке абразивная суспензия потребляется непрерывно, при этом свежая суспензия постоянно подается в зону притирки для обеспечения стабильного режущего действия. Шлам представляет собой основные текущие расходы, особенно для абразивных составов с алмазом или карбидом бора. Притирочные пластины также изнашиваются и требуют периодического ремонта для сохранения плоской геометрии. Шлифовальные материалы состоят в основном из абразивных кругов, которые имеют гораздо больший срок службы на единицу снимаемого материала. Один шлифовальный круг из CBN может обработать тысячи заготовок, прежде чем потребуется замена, по сравнению с непрерывным расходом шлама при притирке. При расчете стоимости-за-готовую- деталь шлифовка обычно снижает затраты на расходные материалы на 60–75 % по сравнению с притиркой при эквивалентном уровне точности при массовом производстве.
Площадь оборудования и эффективность производства еще больше разделяют эти два процесса планирования производства.Притирочные машины с двойной поверхностью работают в пакетном режиме, загружая несколько заготовок на держатели, которые вращаются между верхней и нижней притирочными пластинами. Каждый цикл партии занимает несколько минут, с дополнительным временем загрузки и разгрузки между партиями. Двухдисковое шлифование работает как процесс непрерывной-подачи для деталей подходящей геометрии, при этом заготовки равномерно проходят через зону шлифования без перерывов в цикле обработки партии. Непрерывная работа обеспечивает гораздо более высокую ежедневную производительность одной машины и упрощает интеграцию в автоматизированные производственные линии. Измельчение-подачи также занимает меньше площади на единицу производственной мощности, поскольку конструкция с непрерывным потоком устраняет необходимость в больших зонах загрузки партий и буферных зонах материала.
Пригодность приложения в конечном итоге определяет, какая технология будет более эффективной для данного производственного сценария.Притирка обеспечивает сверх-высокую-прецизионные компоненты, требующие почти-идеального качества поверхности и минимального подповерхностного напряжения, особенно для небольших партий, где допустимо длительное время цикла. Шлифование обеспечивает наилучший баланс точности, скорости и стоимости при производстве средних---больших объемов промышленных плоских компонентов, где достаточна микронная- точность. На многих заводах фактически используются оба процесса: последовательное-шлифование для быстрого снятия припуска и предварительной точности с последующей притиркой для окончательной супер-чистовой обработки-, сочетающей в себе преимущества производительности шлифования с предельной точностью притирки.
Для производителей прецизионных компонентов, оценивающих варианты оборудования для супер-финишной обработки, выбор зависит от баланса требуемого уровня точности с целевыми объемами производства и эксплуатационными бюджетами. Только приложения, требующие абсолютно высочайшего качества поверхности и минимального повреждения подповерхностных слоев, действительно требуют более медленного и дорогостоящего процесса притирки. Инженеры-технологи должны тщательно оценить фактические характеристики детали в сравнении с возможностями процесса, прежде чем инвестировать средства, поскольку многие производители считают, что правильно сконфигурированный двухдисковый шлифовальный станок отвечает всем их требованиям к точности при затратах на-за штуку двойной притирки поверхностей.
