לאחרונה, כשדפדפתי בכמה מאמרים על גרידה ידנית, מצאתי תופעה מאוד מעניינת. ישנן דעות רבות ושונות באינטרנט לגבי האם כלי מכונות עדיין זקוקים לגירוד ידני והאם השחזה יכולה להחליף לחלוטין גירוד ידני. זה גרם לי ליפול למחשבה עמוקה. אחרי הכל, גרידה ידנית תמיד מילאה תפקיד שאין לו תחליף בתחום של עיבוד כלי מכונה. עם זאת, עם התפתחות הטכנולוגיה, תרחישי היישום והשיטות שלה השתנו מאוד. היום, הבה נדון בנושא זה לעומק.
גרידה היא תהליך גימור העושה שימוש במגרדים, משטחי ייחוס, כלי מדידה ומחוונים להפעלה ידנית תוך כדי נקודות השחזה, מדידה וגרד כדי לגרום לחומר לעמוד בדרישות הגודל, הגיאומטריה, החספוס והאטימות של פני השטח המפורטים בתהליך.
01
הערך "הליבה הקשה" של גרידה ידנית
ראשית, היתרונות שלו בטיפול משטח-בדיוק גבוה. המגרד הידני מסיר כמה מיקרונים עד עשרות מיקרונים של חומר בכל פעם, וכיוונון עדין- שלו טיפין טיפין יכול לגרום לשטיחות להגיע מתחת ל-0.001 מ"מ/מ"ר ולחספוס פני השטח Ra מתחת ל-0.1מיקרומטר. האם הדיוק הזה לא מדהים? משטחי ההזדווגות של רכיבים מרכזיים כגון מסילות מובילות לכלי מכונות, ספסלי עבודה ומושבי מיסבים דורשים קשיחות מגע גבוהה. בדרך כלל, נדרשות 8 עד 20 נקודות מגע על שטח של 25 מ"מ × 25 מ"מ כדי להבטיח שתנועת כלי המכונה מדויקת ויציבה. לא קל להשיג את אחידות המגע הזו-בדיוק גבוה על ידי עיבוד מכני רגיל, כגון שחיקה וכרסום.
השני הוא עיבוד משטח מורכב ותיקון הרכבה. כאשר נתקלים במשטחים לא סדירים, כגון מסילות מובילות קשתות, משטחי מפרקים מיוחדים בצורת-, או התאמה דינמית דינמית לאחר הרכבה מרובה-רכיבים, כגון התאמה של מסילות מנחים ומחוונים, צירים ומסבים, היתרונות של גירוד ידני באים לידי ביטוי. מאסטרים מנוסים יכולים לבצע שיפוטים ותיקונים בזמן אמת- בהתאם לתנאים בפועל. הגמישות הזו יכולה רק לפצות על החסרונות של עיבוד אוטומטי. לדוגמה, עבור מכונות קידוח קואורדינטות מדויקות- ומטחנות גלגלי שיניים, יש להרכיב את משטחי ההזדווגות עם "אפס מרווח", שהוא ממש בלתי נפרד מתהליך הגרידה הידני.
יחד עם זאת, חשוב מאוד גם בפיצוי טעויות ותחזוקה מדויקת. לאחר שימוש ממושך במכונות, אין מנוס מכך שהדיוק יפחת עקב דפורמציה, בלאי. בשלב זה, גרידה ידנית יכולה לתקן שגיאות מקומיות באופן ממוקד ולהאריך את חיי השירות של הציוד. תפקיד זה קריטי במיוחד בתחומים כמו מכשירים מדויקים וציוד לעיבוד תעופה וחלל הדורשים דיוק ויציבות גבוהים במיוחד.
02
ה"שינוי והאיווריות" של טכנולוגיית הגרידה
עם זאת, ההתקדמות הטכנולוגית הנוכחית אכן חוללה שינויים. מצד אחד, עיבוד אוטומטי החליף כמה תהליכים. לדוגמה, השחזה דיוק אולטרה-CNC, משחזות מסלול עם דיוק של 0.1מיקרומטר וליטוש כימי מכני CMP בטכנולוגיית השחזה יכולים להתמודד עם עיבוד-בדיוק גבוה של מישורים מסוימים ומשטחים גליליים, והביקוש לגירוד של מישורים פשוטים אינו כה גדול כמו קודם. מצד שני, שדרוגי הכלים מסייעים גם לגירוד. גרידה כבר לא מבוססת לגמרי על ניסיון. ציוד בדיקה מדויק כמו מדי אינטרפרומטרים לייזר ומכונות מדידה של שלוש-קואורדינטות הועילו. המיקום וכמות הגרידה מונחים על ידי כימות נתונים, אשר השתנה מ"ניסיון{10}}מכוון" ל"נתונים-מונע", והיעילות והעקביות שופרו מאוד.
03
"נקודות הכאב" העומדות בפני טכנולוגיית הגרידה
עם זאת, גם לגירוד ידני יש סף משלה. לא קל להכשיר טכנאי גרידה מיומן. צריך שנים של ניסיון לצבור. כיצד לשפוט את חלוקת נקודות המגע וכיצד לשלוט בכוח המגרד הם הכל ידע. עלות ההכשרה גבוהה. עדיין קיים מחסור בטכנאים מיומנים בתעשייה. חברות מסוימות ניסו לפתח טכנולוגיית גרידה של רובוטים, תוך שימוש ברובוטים הנשלטים בכוח- כדי לדמות פעולות ידניות, אבל מבחינת יכולת הסתגלות ויציבות דיוק של משטחים מורכבים, היא עדיין קצת יותר גרועה מעבודה ידנית, ולא ניתן להחליף אותה לחלוטין לעת עתה.
בהסתכלות על מצב היישומים הנוכחי בתעשייה, כלי מכונות מדויקים-מתקדמים עדיין תלויים מאוד בגירוד ידני. עבור מכונות עם רמות דיוק מעל IT3, כגון משחזות קואורדינטות דיוק גבוהות- ומכונות לעיבוד עדשות אופטיות, גרידה ידנית היא עדיין תהליך מפתח, שיכול להוות 30%~50% מזמן העיבוד של רכיבי מפתח. המצב שונה עבור כלי מכונה- בינוניים ונמוכים-. למכונות CNC רגילות יש דיוק של IT6-IT7, ורובם משתמשים בהשחזה ובהשחזה תואמת, כך שהגירוד נעשה הרבה פחות. מנקודת מבט של מגמות עתידיות, גרידה ידנית תהפוך בהדרגה ל"תיקון הרכבה מדויקת" ותשתף פעולה עם עיבוד אוטומטי, במקום להיות מוחלפת לחלוטין.
04
סוגי דפוסי גרידה
לבסוף, אציג מספר סוגים של דפוסי גירוד, כגון דפוסי קשת, דפוסי ריבוע, דפוסי גל ודפוסי מניפה. דפוסי הקשת כוללים בעיקר דפוסי ירח ודפוסי סנונית.
(1) דפוסי קשת ושיטות גירוד. ראשית, השתמש בצד שמאל של להב המגרד כדי להפיל את הסכין, ולאחר מכן גרד באלכסון משמאל לימין (כמתואר באיור א' למטה). במקביל, יש לסובב את פרק כף היד השמאלית כדי לגרום ללהב להתנדנד משמאל לימין (כמתואר באיור ב' למטה), כך שהגירוד של הלהב יעבור משמאל לימין. אורך האורך של סימן הסכין הוא בדרך כלל כ-10 מ"מ. כל תהליך הגרידה מסתיים באופן מיידי, כך שניתן לגרד החוצה דפוסי קשת שונים. ניתן גם לגרד באלכסון מימין לשמאל, על ידי לחיצה מטה עם פרק כף יד שמאל וסיבוב פרק כף יד ימין כדי לגרום ללהב להתנדנד מימין לשמאל, כך שהגירוד של קצה הלהב עובר מימין לשמאל.
שיטת גירוד בסיסית לדפוסי קשת
יסודות לגירוד דפוסי קשת: בשל תנאי גירוד ושיטות פעולה שונות, גם הצורה והזווית של דפוסי הקשת שנגרדו החוצה משתנים במידה ניכרת. ראשית, כדאי לשים לב לבחירת מגרד מתאים, מכיוון שלרוחב, עובי, רדיוס קשת הלהב וגודל זווית הטריז יש השפעה מסוימת על צורת תבנית הקשת; שנית, אתה אמור להיות מסוגל לשלוט על משרעת פעולת הפיתול של פרק כף היד ועל אורך משיכת הדחיפה והגרידה בעת הגרידה; שלישית, עליך להשתמש באפקט האלסטי של ראש הלהב. באופן כללי, ככל שהמשרעת של פעולת פיתול שורש כף היד גדולה יותר וככל שהדחיפה והגרידה קצרה יותר, כך הזווית והצורה של תבנית הקשת שנגרדה החוצה, כמתואר באיור ג' לעיל.
1) דפוס ירח ושיטת גרידה. לפני הגירוד, השתמש בעיפרון כדי לצייר ריבועים עם מרווח מסוים על פני חומר העבודה. בעת גירוד, השתמש במגרד עדין עם להב קשת, וקו האמצע של מישור הלהב נמצא בזווית של 45 מעלות לקו האמצע האורכי של משטח העבודה, וגרד מהחזית לחלק האחורי של חומר העבודה.
2) דפוס בליעה ושיטת גרידה. דפוס הבליעה מוצג באיור למטה. לפני הגירוד, השתמש בעיפרון כדי לצייר ריבועים עם מרווח מסוים על פני חומר העבודה. בעת גירוד, השתמש במגרד עדין עם להב קשת, וקו האמצע של מישור הלהב נמצא בזווית של 45 מעלות לקו האמצע האורכי של משטח העבודה, וגרד מהחזית לחלק האחורי של חומר העבודה. שיטת הגרידה הנפוצה היא:
ראשית, יש לגרד תבנית קשת עם הסכין הראשונה, ולאחר מכן לגרד תבנית קשת שנייה מעט מתחת לתבנית הקשת הראשונה, כך שניתן לגרד החוצה תבנית דומה לסנונית, כפי שמוצג באיור ב' למעלה.
(2) דפוס מרובע ושיטת גירוד. תבנית הריבוע מוצגת באיור למטה. לפני הגירוד, השתמש בעיפרון כדי לצייר ריבועים עם מרווח מסוים על פני חומר העבודה. בעת גירוד, קו האמצע של מישור הלהב נמצא בזווית של 45 מעלות לקו המרכז האורכי של משטח העבודה, וגרד מהחזית לחלק האחורי של חומר העבודה. שיטת הגרידה הבסיסית היא: השתמש במגרד צר עם קצה ישר (או קצה קשת ברדיוס גדול) כדי לבצע גרידה בטווח קצר. לאחר גירוד הריבוע הראשון, יש להשאיר רווח ריבוע בין הריבוע הראשון ולאחר מכן לגרד את הריבוע השני.
(3) דפוס גל ושיטת גירוד. תבנית הגלים מוצגת באיור א' למטה. לפני הגירוד, השתמש בעיפרון כדי לצייר ריבועים עם מרווח מסוים על פני חומר העבודה. בעת גירוד, קו האמצע של מישור הלהב צריך להיות מקביל לקו המרכז האורכי של משטח העבודה, ולגרד מהחלק האחורי לחלק הקדמי של החומר. שיטת הגירוד הבסיסית היא: השתמשו במגרד מחורץ לגירוד, בחרו את מיקום נפילת הסכין (בדרך כלל הצומת), ולאחר מכן זזו באלכסון שמאלה לאחר נפילת הסכין. כאשר מגיעים לאורך מסוים (בדרך כלל הצומת), זז באלכסון ימינה כדי לגרד למיקום מסוים ואז הפעל את הסכין, כפי שמוצג באיור ב' למטה.
(4) דפוס מאוורר ושיטת גירוד. דפוס המאוורר מוצג באיור א' למטה. לפני הגרידה, השתמש בעיפרון כדי לצייר ריבועים וקווי זווית עם מרווח מסוים על פני חומר העבודה. כדי לגרד את התבנית בצורת המאוורר-, עליך להשתמש במגרד ראשי וו- (כמתואר באיור ב' למטה). יש להשחיז את הקצה הימני של הלהב, הקצה השמאלי צריך להיות מעט קהה, וקו הלהב צריך להיות ישר. שיטת הגרידה הבסיסית היא:
בחר מיקום טוב לנפילת סכין (בדרך כלל הצומת), החזק את יד שמאל במרחק של 50 מ"מ מהלהב, לחץ כלפי מטה שמאלה, קח את הקצה השמאלי של הלהב כמרכז המעגל, וסובב את יד ימין בכיוון השעון. זווית הסיבוב היא בדרך כלל 90 מעלות ו-135 מעלות. תבנית המניפה הנכונה-תוצגה באיור ג' למעלה. בשל כוח לא תקין, קל לגרד את שני הקצוות בו-זמנית, ויוצרים את התבנית המוצגת באיור ד' לעיל. בדרך זו, עקבות הדפוס המגורדים יהיו רדודים מדי, וזו דפוס לא נכון.
בסופו של דבר, גרידה ידנית היא עדיין הכרחית בהתאמה-בדיוק גבוה של רכיבי מפתח של כלי מכונות מדויקים, עיבוד משטח מורכב ותיקון דיוק הרכבה. למרות שטכנולוגיית העיבוד האוטומטי השתפרה, הגמישות, ניסיון השיפוט ויכולות המיקרו-תיקון של הגרידה הפכו אותו לתהליך הליבה של "המייל האחרון" של ייצור מדויק, במיוחד בתחומי התעופה והחלל, מכשירים אופטיים ותבניות דיוק גבוהות-. תפקידו הוא שאין לו תחליף. בעתיד, ככל שטכנולוגיית הזיהוי והכלים ממשיכים להשתדרג, גרידה ידנית תסתמך יותר על הדרכה מבוססת-נתונים ותתפתח בכיוון יעיל ומדויק יותר, במקום להיפטר לחלוטין.
מקור תוכן: Machinist Machine Tool World, ספריית Baidu,
עורך גיליון זה: Xiao Ai
הגשת מאמר: כפלטפורמה מובילה של-טכנולוגיה מתקדמת בתחום טכנולוגיות הייצור, AMT מקבלת הגשות מאמרים אקדמיים;
פרסום כתבי היד אינו-למטרות רווח ובחינם; דוא"ל להגשת נייר: info@amtbbs.org
הצהרת זכויות יוצרים: AMT מכבדת את זכויות היוצרים ומודה לכל מחבר על עבודתו ויצירתו הקשה; למעט יצירות שלא ניתן לאתר, ציינו את המקור בסוף המאמר; אם המאמר, הסרטון, התמונה או הטקסט כרוכים בזכויות יוצרים, אנא צור איתנו קשר בהקדם האפשרי. אנו נמחק את התוכן מיד לאחר אישור זכויות היוצרים בהתבסס על חומרי ההוכחה שאתה מספק או נשלם את התמורה לפי תקנים לאומיים!
