Полный процесс шлифования для прецизионных гранитных (мраморных) контрольных платформ
На измерительных платформах, используемых в промышленности, фактически применяется гранит Цзинань Цинхэй (широко известный как «мраморные платформы»). Процесс высокоточного шестистороннего шлифования 0-го/00-го класса состоит из пяти основных этапов: предварительная обработка для снятия напряжений, многоступенчатое механическое шлифование, ручное доводка, стабилизация при постоянной температуре и полноразмерный контроль точности. Вся точная обработка должна выполняться в цехе с постоянной температурой 20±2 °C. Для тонких плит толщиной 50 мм добавляется дополнительный процесс снятия напряжений, чтобы предотвратить деформацию и коробление.
I. Этапы предварительной обработки (необходимые перед шлифованием, определяющие точность и стабильность)
Черновая распиловка и формовка бруса
С помощью алмазных пил из гранитных заготовок вырезают заготовки размером 500×500×55 мм (с припуском на шлифовку по 5 мм с каждой стороны), обрезают их по длине и ширине, а также выполняют черновую фаску со всех четырёх сторон для удаления сколов, трещин и дефектов в виде пор.
Естественное / искусственное старение с целью снятия стресса
Простой процесс: заготовки помещаются в среду с постоянной температурой на 48 часов;
Высокоточные шестигранные платформы класса 00: искусственное старение при температуре 120 °C в течение 48 часов или естественное старение на открытом воздухе в течение 3 месяцев для полного снятия внутренних напряжений и предотвращения отскока точности и коробления после шлифования.
Справочная информация: черновое фрезерование и выравнивание
Портальные фрезерные головки быстро обрабатывают шесть граней, удаляя следы от пилы, и оставляют равномерный припуск на шлифование 0,3–0,8 мм на всех шести гранях, чтобы обеспечить их приблизительную перпендикулярность друг к другу.
II. Многоступенчатое механическое измельчение (конвейерная линия: грубое → полутонкое → тонкое измельчение, обработка выполняется параллельно)
Каждая сторона должна пройти весь следующий градиент абразивной обработки в полном объеме. Категорически запрещается пропускать абразивные диски с более мелким или более крупным зерном. После каждого этапа необходимо промывать поверхность чистой водой и высушивать её, чтобы крупные частицы не поцарапали тщательно обработанную поверхность. На протяжении всего процесса шлифования используется водяное охлаждение для контроля температуры, что позволяет обеспечить, чтобы температура поверхности камня не превышала 40 °C.
- Черновая шлифовка (алмазные диски для шлифования металла 80#, 120#)
Назначение: сглаживание всех неровностей и глубоких следов от пилы после фрезерования, а также выравнивание толщины плиты;
Технология: поперечная резка, равномерное шлифование под высоким давлением;
Требования к качеству: плоскостность ≤0,1 мм/м, шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм; погрешность толщины шести граней после чернового шлифования удерживается в пределах ±0,03 мм. - Полутонкое шлифование (шлифовальные диски из смолы 240#, 320#)
Назначение: Удаление глубоких царапин, образовавшихся в результате грубого шлифования, и первоначальная коррекция неровностей поверхности;
Технологический процесс: давление при измельчении снижено на 30%, скорость вращения увеличена;
Требования к поверхности: плоскостность ≤0,05 мм/м, шероховатость Ra 0,4–0,8 мкм. - Тонкое шлифование (400#, 600#, 1000# — постепенное увеличение степени чистоты)
Функция: значительное снижение погрешностей поверхности, отсутствие видимых царапин на поверхности;
Технология: равномерное шлифование по спирали с отдельной доработкой углов;
Технические требования к поверхности: плоскостность ≤0,01 мм/м, шероховатость ≤Ra 0,2 мкм, что соответствует эталону 0-го класса национального стандарта. - Предварительное мелкое шлифование (диски для ультратонкого шлифования 1500#, 2000#)
Заключительный этап механической шлифовки, удаляющий мелкие неровности, оставшиеся после тонкой шлифовки. Параллельность и перпендикулярность шести граней изначально соответствуют стандартам, однако на данном этапе достигается лишь стандарт 0-го класса для обычной односторонней обработки; для шестигранных платформ 00-го класса необходимо дополнительно выполнить ручную доводку.
III. Ручная прецизионная притирка (процесс класса 0 / класса 00, определяющий конечную точность)
Механическое шлифование может обеспечить лишь базовую плоскостность поверхности; точность на уровне микронов полностью зависит от ручной притирки на чугунных притирочных пластинах с использованием микропорошка карбида кремния или оксида алюминия, при этом каждая из шести граней поочередно переворачивается и притирается, с многократной сменой опорных плоскостей для обеспечения перпендикулярности и параллельности. Сеть научных приборов:
0-й класс, стандартная притирка
При использовании притирочных пластин из микропорошкового чугуна W10 и W7 для многоточечной повторной притирки применяется метод сетки. Каждые 30 минут проверяется плоскостность с помощью электронного уровня с мостовой пластиной. Местные выпуклости вручную слегка шлифуются и корректируются до тех пор, пока погрешность плоскостности не будет соответствовать допуску класса 0 национального стандарта GB/T20424.
Шестигранная полная притирка класса 00 (процесс сверхвысокой точности)
При переходе на микропорошок для ультратонкой шлифовки W3.5 верхняя и нижняя рабочие поверхности, а также четыре боковые поверхности шлифуются в 3 цикла, при этом время шлифовки каждой поверхности составляет не менее 4 часов. Процесс притирки включает в себя поочередное переворачивание детали для снятия напряжений, что гарантирует соответствие перпендикулярности и параллельности между любыми двумя из шести граней стандарту класса 00 микрон. Это также является основной причиной, по которой цена шестигранной полностью отшлифованной платформы удваивается.
IV. Зеркальная полировка и защита
После завершения прецизионной притирки деталь подвергается легкой полировке с использованием полировальной жидкости на основе оксида церия и мягких полировальных подушечек из полиуретана. На поверхности образуется плотный, гладкий и износостойкий слой, что позволяет снизить шероховатость до значения менее Ra 0,025 мкм. После полировки изделие промывают чистой водой, сушат и обрабатывают распылением специальным антикоррозионным герметиком для камня, чтобы предотвратить проникновение влаги и, как следствие, появление разницы в цвете или деформации.
V. Стабилизация при постоянной температуре (предотвращение отскока точности, критический заключительный этап)
После завершения шлифования и полировки платформа укладывается в горизонтальном положении в цехе с постоянной температурой для отстоя:
Плоская пластина класса 0: выдержать в течение 48 часов;
Прецизионная тонколистовая сталь класса 00 с шестисторонней обработкой (модель толщиной 50 мм): выдерживать в течение 5–7 дней;
В течение этого периода плоскостность проверяется дважды в день. Как только размеры полностью стабилизируются и деформации исчезают, изделие поступает на окончательный контроль качества на заводе «Фуруйхуа».
VI. Контроль точности размеров готовой продукции в натуральную величину
Плоскостность: контроль с использованием метода диагональной сетки, данные регистрируются с помощью лазерного интерферометра;
Параллельность шести граней, перпендикулярность смежных граней;
Допуски на длину, ширину и толщину, шероховатость поверхности;
Выдается акт проверки точности на выходе с завода, а продукция, прошедшая проверку, поступает на склад.
