Szlifowanie CNC to jedna z najdokładniejszych metod obróbki skrawaniem stosowanych w nowoczesnym przemyśle. Pozwala uzyskiwać tolerancje wymiarowe rzędu kilku mikrometrów, co sprawia, że jest niezbędna wszędzie tam, gdzie liczy się precyzja. Od kół zębatych po elementy pomp hydraulicznych, każdy detal wymaga ścisłej kontroli odchyłek wymiarowych i jakości powierzchni.
Precyzja osiągana przy szlifowaniu CNC wynika z połączenia zaawansowanych algorytmów sterowania, sztywnych konstrukcji maszyn oraz odpowiednio dobranych ściernic. Systemy sterowania numerycznego umożliwiają osiąganie tolerancji poniżej 0,02 mm nawet w produkcji seryjnej, zachowując pełną powtarzalność. To właśnie ta cecha sprawia, że szlifowanie CNC zajmuje szczególne miejsce wśród metod wykańczania powierzchni.
Wymagania dotyczące dokładności wymiarowej stale rosną wraz z rozwojem przemysłu motoryzacyjnego, lotniczego i narzędziowego. Części muszą spełniać rygorystyczne normy geometryczne i chropowatościowe, aby zapewnić prawidłowe pasowanie i długą żywotność. Dlatego znajomość realnych możliwości szlifowania precyzyjnego jest kluczowa przy projektowaniu procesów technologicznych.
Jakie tolerancje wymiarowe są osiągalne przy szlifowaniu CNC?
Szlifowanie CNC należy do procesów obróbczych o najwyższej klasy dokładności wymiarowej. Norma ISO klasyfikuje pola tolerancji w klasach od IT01 do IT18, przy czym niższy numer oznacza wyższą precyzję. Szlifowanie precyzyjne mieści się w zakresie klas IT4 do IT6, co odpowiada odchyłkom od 2 do 16 mikrometrów, zależnie od średnicy nominalnej i rodzaju procesu.
Zakresy tolerancji IT5 i IT6 uzyskiwane przy szlifowaniu precyzyjnym
Klasy tolerancji IT5 i IT6 to podstawowy zakres osiągany przy szlifowaniu wykańczającym i precyzyjnym. Dla wymiaru nominalnego od 18 do 30 mm klasa IT5 wynosi 9 µm, a klasa IT6 wynosi 13 µm. Przy większych wymiarach, w przedziale od 50 do 80 mm, IT5 odpowiada 13 µm, a IT6 już 19 µm.
Tolerancje wymiarowe w klasie IT4 są osiągalne przy szlifowaniu superfinish i szlifowaniu wgłębnym z użyciem ściernic o drobnym ziarnie. Odpowiadają odchyłkom rzędu 4 do 8 µm dla wymiarów do 50 mm. Takie wyniki są realnie dostępne na nowoczesnych szlifierkach CNC z systemami aktywnej kompensacji drgań.
Poniżej zestawienie wartości tolerancji dla wybranych klas i zakresów wymiarowych:
| Wymiar nominalny (mm) | IT4 (µm) | IT5 (µm) | IT6 (µm) |
|---|---|---|---|
| do 3 | 3 | 4 | 6 |
| 3 – 6 | 4 | 5 | 8 |
| 6 – 18 | 5 | 8 | 11 |
| 18 – 50 | 7 | 11 | 16 |
| 50 – 120 | 10 | 15 | 22 |
| 120 – 250 | 14 | 20 | 29 |
Już klasa IT6 umożliwia uzyskanie pasowań przejściowych i ciasnych stosowanych w wałkach, łożyskach oraz elementach prowadnic. Klasa IT5 jest standardem dla wrzecion obrabiarek i precyzyjnych czopów. Klasa IT4 to obszar szlifowania superfinish stosowanego w elementach aparatury pomiarowej.
Odchyłki kształtu i położenia po szlifowaniu płaszczyzn i wałków
Oprócz tolerancji wymiarowych równie istotne są odchyłki kształtu i położenia, czyli błędy geometryczne detalu. Przy szlifowaniu wałków cylindrycznych osiągana okrągłość mieści się w granicach od 0,001 do 0,003 mm. Płaskość powierzchni po szlifowaniu płaskim wynosi natomiast od 0,003 do 0,01 mm na 100 mm długości.
Szlifowanie bezkłowe, stosowane do precyzyjnych wałków i tłoczysk, pozwala ograniczyć odchyłkę cylindryczności poniżej 0,002 mm. Szlifowanie płaszczyzn tarczą lub obwodem ściernicy redukuje błędy prostoliniowości do poziomu poniżej 0,005 mm. To wartości nieosiągalne przy frezowaniu czy toczeniu wykańczającym.
Błędy geometryczne kumulują się z odchyłkami wymiarowymi i w efekcie decydują o ostatecznym parowaniu elementów. Dlatego przy projektowaniu tolerancji szlifowania CNC zawsze uwzględnia się zarówno klasę IT, jak i wymagania dotyczące kształtu geometrycznego.
Granice dokładności szlifowania CNC przy różnych gatunkach stali
Osiągalna dokładność wymiarowa zależy nie tylko od maszyny, ale również od właściwości obrabianego materiału. Stale miękkie i średniowęglowe są łatwiejsze w szlifowaniu i pozwalają rutynowo osiągać klasę IT6, a niekiedy IT5. Stale hartowane mają większą twardość i zmniejszają zużycie ściernicy, ale generują więcej ciepła w strefie skrawania.
Stale narzędziowe o twardości powyżej 60 HRC wymagają ściernic z regularnego korundu lub korundu szlachetnego. Przy ich szlifowaniu odchyłki wymiarowe mogą wynosić od 3 do 8 µm przy klasie IT5. Stale szybkotnące ze względu na dużą zawartość węglika wolframu pozwalają uzyskiwać tolerancje klasy IT6 bez ryzyka przepalenia powierzchni.
Jak chropowatość powierzchni Ra łączy się z tolerancją szlifowania CNC?
Chropowatość powierzchni i tolerancje wymiarowe są ze sobą ściśle powiązane. Wyższa klasa dokładności wymiarowej z reguły wymaga niższych wartości Ra, bo nierówności powierzchni wpływają bezpośrednio na pomiar rzeczywistego wymiaru. Dlatego przy projektowaniu procesu szlifowania oba parametry rozpatruje się łącznie.
Wartości Ra 0,1 do 0,8 µm osiągane przy szlifowaniu wykańczającym
Szlifowanie wykańczające osiąga chropowatość Ra w zakresie od 0,2 do 1,6 µm w standardowych warunkach produkcyjnych. Przy użyciu ściernic drobnoziarnistych i niskich posuwów wartości Ra schodzą do 0,1 µm. Takie wykończenie powierzchni odpowiada klasom N3–N5 według normy ISO 1302.
Szlifowanie zgrubne generuje Ra w zakresie od 1,6 do 6,3 µm i służy głównie do usunięcia naddatku obróbczego. Szlifowanie półwykańczające osiąga Ra od 0,8 do 1,6 µm. Dopiero szlifowanie wykańczające zapewnia Ra poniżej 0,8 µm, co jest wymogiem większości zastosowań precyzyjnych.
Rodzaje szlifowania według chropowatości:
- Szlifowanie zgrubne – Ra 3,2 do 6,3 µm, usuwanie naddatku
- Szlifowanie półwykańczające – Ra 0,8 do 1,6 µm, kształtowanie geometrii
- Szlifowanie wykańczające – Ra 0,2 do 0,8 µm, finalna gładkość
- Szlifowanie superfinish – Ra 0,05 do 0,2 µm, powierzchnie uszczelniające i łożyskowe
Różnice między kolejnymi etapami szlifowania przekładają się nie tylko na gładkość, ale też na trwałość zmęczeniową części. Niższa chropowatość zmniejsza koncentrację naprężeń na powierzchni, co poprawia odporność na pęknięcia. Dlatego w elementach obciążonych dynamicznie Ra poniżej 0,4 µm jest często wymaganiem konstrukcyjnym.
Normy ISO 286 i ich zastosowanie przy ocenie wyników szlifowania
Norma ISO 286 definiuje układ tolerancji i pasowań dla wymiarów do 3150 mm. Określa zarówno klasy tolerancji IT, jak i odchyłki fundamentalne oznaczane literami dla otworów i wałków. Przy ocenie wyników szlifowania CNC stosuje się ją jako bazę do weryfikacji zgodności wymiarowej wytworzonych elementów.
Pola tolerancji definiowane przez normę ISO 286 zawierają wartości IT1 do IT18 dla 20 zakresów wymiarów nominalnych. Szlifowanie precyzyjne mieści się w obszarze klas IT4–IT6, które norma przypisuje do połączeń wymagających dokładnego pasowania. Połączenia łożysk tocznych, wrzecion i prowadnic są projektowane właśnie w oparciu o te klasy.
Wpływ ziarnistości ściernicy na końcową chropowatość powierzchni
Ziarnistość ściernicy ma bezpośredni wpływ na uzyskiwaną chropowatość powierzchni Ra. Ściernice gruboziarniste (ziarnistość 46–60) usuwają materiał szybko, lecz pozostawiają powierzchnię o Ra od 1,6 do 3,2 µm. Ściernice drobnoziarniste (ziarnistość 120–220) pozwalają osiągać Ra od 0,2 do 0,8 µm.
Ziarnistości ściernic i ich zastosowania:
- Ziarnistość 46–60 – szlifowanie zgrubne, duże naddatki
- Ziarnistość 80–100 – szlifowanie kształtujące
- Ziarnistość 120–180 – szlifowanie wykańczające
- Ziarnistość 220 i drobniejsza – szlifowanie superfinish i docieranie
Dobór ziarnistości nie jest jedynym czynnikiem wpływającym na Ra. Istotne są też twardość spoiwa ściernicy, prędkość obwodowa tarczy oraz zastosowanie chłodziwa. Ściernica zbyt twarda nie regeneruje się właściwie, co prowadzi do wzrostu chropowatości mimo drobnego ziarna. Regularne ostrzenie ściernicy utrzymuje stałość parametrów skrawania.
Pomiar chropowatości i tolerancji na linii produkcyjnej
Kontrola jakości przy szlifowaniu CNC wymaga odpowiednich metod pomiarowych. Chropowatość mierzy się profilometrami stykowymi lub optycznymi, które podają wartości Ra, Rz i Rq. Tolerancje wymiarowe sprawdza się mikrometrami pneumatycznymi, czujnikami zegarowymi lub współrzędnościowymi maszynami pomiarowymi.
W nowoczesnych zakładach stosuje się pomiar w procesie, czyli bezpośrednio na szlifierce podczas obróbki. Systemy aktywnej kompensacji korygują wymiar w czasie rzeczywistym na podstawie sygnału z czujnika. Eliminuje to błędy wynikające z ugięcia ściernicy i odkształceń cieplnych maszyny.
Od czego zależy dokładność wymiarowa przy szlifowaniu CNC?
Na dokładność wymiarową przy szlifowaniu CNC wpływa wiele czynników jednocześnie. Maszyna, materiał, parametry obróbki i warunki środowiskowe tworzą złożony układ zależności. Zrozumienie tych zależności pozwala świadomie planować proces i unikać najczęstszych błędów.
Sztywność maszyny szlifującej a powtarzalność wymiarowa detali
Sztywność statyczna i dynamiczna szlifierki CNC wpływa bezpośrednio na powtarzalność wymiarową obrabianych detali. Każde ugięcie w układzie maszyna–uchwyt–detal powoduje odchyłki wymiaru od wartości zadanej. Szlifierki precyzyjne budowane są z żeliwa szarego lub granitu, które skutecznie tłumią drgania i ograniczają odkształcenia.
Sztywność kontaktowa w złączach prowadnic, wrzeciona i stołu jest równie istotna jak sztywność samego wrzeciona. Luzy w układzie napędowym przekładają się na błędy powtarzalności pozycjonowania. Szlifierki CNC wyposażone w śruby kulowe i liniowe prowadnice rolkowe osiągają powtarzalność pozycjonowania rzędu 0,001 mm.
Temperatura obróbki i jej wpływ na odchyłki wymiarowe
Ciepło generowane podczas szlifowania to jeden z głównych czynników obniżających dokładność wymiarową. Badania wykazują, że po godzinie ciągłej pracy zmiana temperatury chłodziwa z 17°C do 45°C powoduje wzrost odchyłek wymiarowych nawet o 7 µm. Rozszerzalność cieplna wrzeciona oraz detalu zmienia efektywny wymiar skrawania bez zmiany nastaw maszyny.
Temperatura zewnętrzna hali produkcyjnej również ma znaczenie. Wahania o 1°C mogą zmieniać długość wrzeciona o 0,5 do 2 µm. Dlatego szlifowanie precyzyjne klasy IT4 i IT5 prowadzi się w pomieszczeniach klimatyzowanych utrzymujących temperaturę 20°C ±1°C.
Stosowanie wydajnego układu chłodzenia z regulacją temperatury chłodziwa pozwala ograniczyć wpływ ciepła na proces. Chłodziwo schładza zarówno strefę skrawania, jak i korpus maszyny. Agregaty chłodnicze przyłączone do zbiornika chłodziwa utrzymują stałą temperaturę i stabilizują wymiary obrabianych detali.
Przed szlifowaniem elementów w klasie IT5 lub wyższej warto przeprowadzić rozgrzewanie maszyny trwające co najmniej 20 minut, aby stabilizacja termiczna układu wrzeciona zmniejszyła ryzyko odchyłek wymiarowych po starcie produkcji.
Dobór parametrów szlifowania dla utrzymania wąskich tolerancji
Prędkość obwodowa ściernicy, głębokość skrawania i posuw stołu tworzą trójkąt parametrów decydujący o jakości szlifowania. Zbyt duża głębokość skrawania zwiększa siły skrawania i ugięcia układu, co przekłada się na błędy wymiaru. Zbyt mały posuw wydłuża czas kontaktu ściernicy z materiałem i generuje nadmierne ciepło.
Zasady doboru parametrów:
- Głębokość skrawania przy szlifowaniu wykańczającym – od 0,002 do 0,010 mm na przejście
- Prędkość obwodowa ściernicy – od 25 do 35 m/s dla ściernic konwencjonalnych
- Posuw wzdłużny stołu – od 1/3 do 2/3 szerokości ściernicy na obrót
- Wydatek chłodziwa – minimum 10 l/min dla szlifowania płaszczyzn
Korekta parametrów między szlifowaniem wstępnym a wykańczającym jest kluczowa dla uzyskania wąskich tolerancji. Szlifowanie wstępne usuwa 80–90% naddatku przy zwiększonym posuwie, a szlifowanie wykańczające dokonuje precyzyjnej korekty wymiaru. Taki podział pozwala połączyć wydajność z dokładnością.
Wskazówka: Przy szlifowaniu wykańczającym na ostatnich kilku przejściach warto wyłączyć dosuw i wykonać szlifowanie wygładzające bez dodatkowego zagłębienia ściernicy. Takie „wyiskrzanie” eliminuje ugięcia układu i stabilizuje wymiar końcowy.
Precyzyjna obróbka metali CNC w firmie CNC Partner
CNC Partner to specjalistyczna firma z wieloletnim doświadczeniem w precyzyjnej obróbce metali. Zakład realizuje zlecenia zarówno jednostkowe, jak i seryjne obejmujące tysiące sztuk. Obsługiwani są klienci z firm produkcyjnych, biur konstrukcyjnych oraz przedsiębiorstw zlecających nadmiary produkcji na zewnątrz. Realizacja zamówień odbywa się wysyłkowo z szybką dostawą na terenie całej Unii Europejskiej.
Każde zlecenie przechodzi rygorystyczną kontrolę jakości przed wysyłką. Wyceny wykonywane są w czasie od 2 do 48 godzin, a czas realizacji wynosi od 3 do 45 dni, zależnie od stopnia skomplikowania projektu. Takie podejście pozwala sprawnie realizować zarówno proste serie, jak i złożone detale precyzyjne.
Zakres usług obróbki skrawaniem
Firma prowadzi profesjonalną obróbkę metali CNC w czterech głównych obszarach technologicznych. Każda metoda jest dopasowana do określonych wymagań materiałowych i geometrycznych detalu.
Dostępne metody obróbki:
- Frezowanie CNC – precyzyjne kształtowanie elementów płaskich i przestrzennych, w tym form wtryskowych
- Toczenie CNC – obróbka części obrotowych z metali i tworzyw sztucznych, z napędzanymi narzędziami
- Szlifowanie CNC – wykańczanie powierzchni do chropowatości Ra 0,63 µm i wysokich klas tolerancji
- Elektrodrążenie drutowe WEDM – precyzyjne cięcie materiałów o twardości do 64 HRC, nieosiągalnej innymi metodami
Każda z wymienionych usług realizowana jest na nowoczesnych maszynach regularnie modernizowanych, co gwarantuje stałą powtarzalność wymiarową. Park maszynowy obejmuje szlifierki z polem roboczym do 2000 x 1000 mm oraz frezarki z polami do 1700 x 900 x 800 mm.
Jakość, realizacja i kontakt
Firma zdobyła uznanie klientów z wielu krajów Unii Europejskiej, w tym z Francji, Niemiec, Danii, Szwajcarii i Belgii. Pozytywne opinie potwierdzają wysoką jakość i terminowość realizowanych zleceń, co można sprawdzić w recenzjach klientów firmy CNC Partner. Szczegółowe informacje dotyczące zakresu usług oraz warunków współpracy są dostępne na stronie cennika usług obróbki CNC.
Zamówienia realizowane są wysyłkowo z dostawą w czasie nieprzekraczającym 48 godzin na terenie Unii Europejskiej przy standardowych zleceniach. Przy większych kontraktach firma organizuje transport własny bezpośrednio do siedziby zamawiającego. Wszelkie pytania dotyczące zleceń, specyfikacji technicznych i możliwości realizacji można kierować przez formularz na stronie kontaktu z CNC Partner.
Jak tolerancje szlifowania CNC wypadają przy obróbce różnych materiałów?
Różne materiały reagują inaczej na szlifowanie CNC, co bezpośrednio wpływa na osiągalne tolerancje wymiarowe i jakość powierzchni. Twardość, przewodność cieplna i struktura mikroskopowa materiału determinują dobór ściernicy, parametrów i metody obróbki.
Osiągalna dokładność przy szlifowaniu stali hartowanej i narzędziowej
Stale hartowane o twardości 58–65 HRC należą do najczęściej szlifowanych materiałów w przemyśle narzędziowym. Szlifowanie CNC pozwala uzyskiwać na nich tolerancje wymiarowe klasy IT5 i IT6 przy Ra od 0,2 do 0,8 µm. Wysoka twardość materiału pozwala uniknąć uplastycznienia powierzchni, co sprzyja stabilności geometrycznej.
Ryzykiem przy szlifowaniu stali hartowanej jest przepalenie odpuszczające, czyli lokalne zmniejszenie twardości wywołane nadmiernym ciepłem. Pojawia się przy zbyt agresywnych parametrach i niedoborze chłodziwa. Wykrywa się je badaniem trawienia nitalem lub metodami magnetycznymi. Przepalone powierzchnie wymagają ponownej obróbki cieplnej.
Stale narzędziowe szybkotnące (HSS) zawierające wolfram, molibden i wanad szlifuje się ściernicami z regularnego korundu lub ceramicznego tlenku glinu. Osiągana dokładność wymiarowa to klasa IT5 przy tolerancjach od 4 do 13 µm dla typowych wymiarów roboczych. CNC Partner stosuje te metody w obróbce precyzyjnych narzędzi i form wtryskowych.
Przy szlifowaniu stali hartowanej należy stosować chłodziwo na bazie wody z inhibitorami korozji i regularnie kontrolować jego stężenie. Zbyt rozcieńczone chłodziwo nie odprowadza ciepła skutecznie i zwiększa ryzyko przepaleń wpływających na odchyłki wymiarowe.
Tolerancje szlifowania ceramiki technicznej i węglika spiekanego
Ceramika techniczna, taką jak tlenek glinu czy azotek krzemu, charakteryzuje się twardością porównywalną ze stałami narzędziowymi, lecz jest krucha. Szlifowanie ceramiki wymaga ściernic diamentowych i wolnych posuwów. Osiągane tolerancje wymiarowe wynoszą od ±0,002 do ±0,005 mm, co odpowiada granicy między klasą IT5 a IT6.
Węgliki spiekane na bazie węglika wolframu to materiały o twardości 85–92 HRA. Szlifowanie diamentowe tych materiałów pozwala uzyskiwać dokładność wymiarową na poziomie ±0,001 mm przy odpowiednio dobranej ściernicy i sztywnej szlifierce. Chropowatość Ra osiąga wartości od 0,1 do 0,4 µm.
Ceramika i węgliki są materiałami nieodpornymi na naprężenia rozciągające, dlatego siły skrawania muszą być minimalizowane. Prędkość ściernicy dobiera się tak, aby skrawanie zachodziło przez mikrołupanie, a nie uplastycznienie. Nieprawidłowe parametry prowadzą do mikropęknięć podpowierzchniowych obniżających wytrzymałość elementu.
Wskazówka: Przy szlifowaniu węglika spiekanego warto regularnie kontrolować stan ściernicy diamentowej lupą powiększającą. Stępione ziarno diamentowe nie skrawa, lecz zaciera materiał, co generuje ciepło, pęknięcia i odchyłki wymiarowe przekraczające założoną klasę tolerancji.
FAQ: Często zadawane pytania
Jaka jest minimalna tolerancja wymiarowa osiągalna przy szlifowaniu CNC?
Szlifowanie CNC pozwala osiągać tolerancje wymiarowe w zakresie klas IT4 do IT6 według normy ISO 286. Dla typowych wymiarów roboczych od 18 do 50 mm klasa IT5 odpowiada odchyłce 11 µm, a klasa IT4 wynosi 7 µm. Przy zastosowaniu szlifowania superfinish i ściernic drobnoziarnistych możliwe jest zejście poniżej 5 µm dla małych wymiarów nominalnych.
Tak wąskie tolerancje wymagają spełnienia kilku warunków jednocześnie. Maszyna musi mieć wysoką sztywność statyczną i dynamiczną, a obróbka powinna odbywać się w stabilnych warunkach termicznych. Temperatura hali produkcyjnej utrzymywana na poziomie 20°C ±1°C eliminuje błędy wynikające z rozszerzalności cieplnej detalu i wrzeciona szlifierki.
Dlaczego chropowatość Ra ma znaczenie przy ocenie tolerancji szlifowania CNC?
Chropowatość powierzchni Ra bezpośrednio wpływa na wynik pomiaru rzeczywistego wymiaru detalu. Mikroskopijne nierówności powierzchni mieszczą się w polu tolerancji wymiarowej i mogą fałszować odczyt przyrządu pomiarowego. Dlatego przy klasach tolerancji IT5 i wyższych wymagana jest chropowatość Ra poniżej 0,8 µm.
Szlifowanie wykańczające standardowo osiąga Ra od 0,2 do 0,8 µm, a szlifowanie superfinish pozwala uzyskać Ra poniżej 0,2 µm. Niższa chropowatość zmniejsza ryzyko błędów pomiarowych i poprawia trwałość zmęczeniową elementu. Przekłada się to na dłuższą żywotność precyzyjnych połączeń ruchowych, łożysk i uszczelnień.
Jakie czynniki najczęściej powodują przekroczenie tolerancji wymiarowych przy szlifowaniu CNC?
Najczęstszą przyczyną przekroczenia tolerancji jest ciepło generowane w strefie skrawania. Wzrost temperatury chłodziwa zaledwie o kilkanaście stopni Celsjusza może zwiększyć odchyłki wymiarowe o kilka mikrometrów. Zbyt agresywne parametry szlifowania, czyli duża głębokość skrawania i wysoki posuw, potęgują ten efekt.
Kolejnym czynnikiem jest stan ściernicy. Stępione ziarno nie skrawa, lecz wciera się w materiał, co powoduje drgania i niestabilność procesu. Regularne ostrzenie ściernicy oraz przeprowadzanie szlifowania wygładzającego bez dosuwu na ostatnich przejściach skutecznie eliminuje błędy kumulowane przez ugięcia układu szlifierka, uchwyt i detal.
Drgania maszyny i luzy w układzie napędowym to trzecia grupa przyczyn. Prowadnice liniowe z luzem lub zużyte łożyska wrzecionowe generują błędy pozycjonowania przekraczające zakładaną klasę tolerancji. Regularna kalibracja i serwis szlifierki CNC są warunkiem utrzymania powtarzalnej dokładności.
Czy szlifowanie CNC nadaje się do materiałów kruchych, takich jak ceramika techniczna?
Szlifowanie CNC jest właściwą metodą obróbki ceramiki technicznej, jednak wymaga ściernic diamentowych i precyzyjnie dobranych parametrów. Ceramika, w odróżnieniu od metali, nie odkształca się plastycznie, lecz pęka. Zbyt duże siły skrawania prowadzą do powstawania mikropęknięć podpowierzchniowych, obniżających wytrzymałość elementu.
Przy prawidłowo przeprowadzonym szlifowaniu ceramiki tlenku glinu i azotku krzemu osiągane tolerancje wymiarowe wynoszą od ±0,002 do ±0,005 mm. Chropowatość Ra mieści się w zakresie od 0,1 do 0,4 µm przy użyciu ściernic drobnoziarnistych. Węgliki spiekane na bazie węglika wolframu pozwalają uzyskiwać tolerancje nawet ±0,001 mm, co odpowiada granicy klasy IT4.
Podsumowanie
Szlifowanie CNC pozwala osiągać tolerancje wymiarowe w klasach IT4 do IT6, czyli odchyłki od 2 do 22 µm zależnie od wymiaru nominalnego i rodzaju procesu. Chropowatość Ra mieści się w zakresie od 0,1 do 1,6 µm, a przy szlifowaniu superfinish spada poniżej 0,2 µm. Dokładność ta jest możliwa dzięki połączeniu sztywnych maszyn, właściwie dobranych ściernic oraz stabilnych warunków termicznych.
Osiągane wyniki zależą od materiału obrabianego, klasy szlifierki CNC i dyscypliny technologicznej całego procesu. Stal hartowana, ceramika techniczna i węglik spiekany wymagają różnych podejść, lecz każdy z tych materiałów pozwala uzyskać precyzję przemysłową spełniającą normy ISO 286. Świadome zarządzanie parametrami szlifowania, chłodzeniem i kontrolą jakości to fundament powtarzalnej produkcji precyzyjnych detali.
Źródła:
- https://en.wikipedia.org/wiki/IT_Grade
- https://en.wikipedia.org/wiki/Engineering_tolerance
- https://en.wikipedia.org/wiki/Engineering_fit
- https://pl.wikipedia.org/wiki/Tolerancja_wymiaru
- https://www.iso.org/obp/ui/
- https://www.ijert.org/optimization-of-surface-grinding-process-parameters-by-taguchi-method-and-response-surface-methodology
- https://ijrtsm.com/wp-content/uploads/2022/09/Shivam-07-11.pdf
- https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=132614
- https://www.academia.edu/110639728/Thermal_Stiffness_a_Key_Accuracy_Indicator_of_Machine_Tools
- https://www.scitepress.org/Papers/2018/75347/75347.pdf
- https://kesugroup.com/machining-precision-and-tolerance-grades-explained/