Tối ưu hóa bố cục bánh xe và thiết kế hệ thống kẹp phôi trong máy mài đĩa đôi

Thiết kế bố trí bánh xe và hệ thống kẹp phôi trong máy mài đĩa đôi là yếu tố cốt lõi để xác định độ chính xác và hiệu quả gia công. Sự đối xứng của bố cục bánh mài ảnh hưởng trực tiếp đến sự song song và chất lượng bề mặt của phôi. Trong thiết kế truyền thống, hai bánh xe mài thường áp dụng bố cục song song và đối xứng, nhưng trong quá trình xử lý thực tế, sự hao mòn không đồng đều hoặc biến dạng nhiệt của bánh mài sẽ dẫn đến độ lệch ở cấp độ micron của hai bề mặt cuối của phôi. Để giải quyết vấn đề này, thiết kế hiện đại sẽ đưa ra một cơ chế bù năng động, chẳng hạn như giám sát thời gian thực của sân bánh xe thông qua đường dẫn thủy tĩnh và cảm biến dịch chuyển độ chính xác cao, kết hợp với hệ thống CNC để tự động điều chỉnh vị trí trục của quá trình mài Bánh xe, mở rộng nhiệt hoặc lỗi do hao mòn được kiểm soát trong vòng ± 2μM. Đồng thời, sự cân bằng động của bánh mài khi quay ở tốc độ cao không nên bỏ qua. Thiết kế mặt bích nhẹ và ứng dụng hệ thống hiệu chỉnh cân bằng động trực tuyến có thể làm giảm biên độ rung xuống dưới 1μM, điều này giúp cải thiện đáng kể độ ổn định xử lý.

Lựa chọn vật liệu bánh xe và lập kế hoạch đường dẫn là một hướng tối ưu hóa quan trọng khác. Ví dụ, trong trường hợp thép cứng, việc sử dụng bánh xe CBN (khối nitride boron) có thể làm tăng tuổi thọ của bánh xe mài nhôm thông thường hơn năm lần và độ nhám bề mặt có thể đạt đến RA0.1μm. Đối với các vật liệu giòn như gốm sứ hoặc cacbua silicon, bánh xe kim cương liên kết nhựa có thể làm giảm hiệu quả sứt mẻ cạnh. Tối ưu hóa đường dẫn mài đạt được thông qua mô phỏng phần tử hữu hạn. Ví dụ, thay đổi thức ăn tuyến tính thành một quỹ đạo xoắn ốc phân tán nhiệt độ mài và làm giảm sự gia tăng nhiệt độ cục bộ, do đó tránh được sự vượt quá kích thước do biến dạng nhiệt của phôi. Ngoài ra, việc nâng cấp thông minh chiến lược thay đồ cũng rất quan trọng. Dựa trên các cảm biến phát xạ âm thanh, việc theo dõi thời gian thực của trạng thái hao mòn bánh mài kích hoạt quy trình thay đồ thích ứng, đảm bảo tính nhất quán của độ sắc nét của bánh xe và kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó.

Thiết kế của hệ thống kẹp phôi cần phải đạt được sự cân bằng giữa độ cứng và tính linh hoạt cao, điều này đặc biệt quan trọng đối với việc xử lý các bộ phận có thành mỏng. Đồ đạc cơ học thông thường dễ bị biến dạng của phôi do các lực kẹp không đều nhau, ví dụ, vòng mang có thể tạo ra sai số phẳng là 0,005mm khi kẹp. Vì lý do này, các thiết bị thích ứng đa độ tự do đã được đưa ra để hạn chế sự dao động của lực kẹp trong vòng 5n bằng cách điều khiển bằng thủy lực hoặc khí nén phôi 30%. Đối với các phôi mỏng không dẫn điện như tấm silicon và kính quang học, công nghệ tổng hợp của sự hấp phụ chân không và định vị hỗ trợ từ tính đã trở thành giải pháp chính thống, có thể tránh được nồng độ ứng suất do tiếp xúc cơ học và đạt được độ chính xác định vị ± 2, trong khi ngăn chặn các phôi trượt qua các ràng buộc từ tính trên các cạnh.

Việc tối ưu hóa hệ thống loại bỏ làm mát và chip có tác động trực tiếp đến chất lượng gia công và tuổi thọ thiết bị. Tiêm chất làm mát một kênh thông thường rất khó để bao phủ toàn bộ vùng mài, dẫn đến tăng nhiệt độ cục bộ và tích lũy chip. Hệ thống làm mát định hướng đa kênh mới cung cấp chính xác chất làm mát áp suất cao cho các điểm tiếp xúc mài bằng cách thiết kế một loạt các lỗ vi mô trên mặt cuối bánh xe. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy thiết kế này có thể giảm 50% nhiệt độ trong vùng mài và kéo dài tuổi thọ của bánh mài lên 50%. Việc tăng cường hiệu quả loại bỏ chip phụ thuộc vào công nghệ hút áp suất tiêu cực, thiết lập một buồng áp suất âm dưới khu vực kẹp phôi, việc sử dụng luồng không khí tốc độ cao sẽ nhanh chóng được bơm ra khỏi chip, một doanh nghiệp phụ tùng ô tô sau khi áp dụng điều này Công nghệ, bề mặt phôi làm trầy xước tỷ lệ bị lỗi từ 8% đến 2%, tỷ lệ sản lượng tăng đáng kể.

Việc tích hợp công nghệ thông minh thúc đẩy càng tối ưu hóa hiệp đồng của bố cục bánh mì và hệ thống kẹp. Bằng cách xây dựng mô hình máy mài ảo, công nghệ sinh đôi kỹ thuật số có thể mô phỏng kết quả xử lý theo các kết hợp khác nhau của các thông số bánh mài và lực kẹp, và nhanh chóng xác minh giải pháp tối ưu. Ví dụ, một doanh nghiệp được tìm thấy thông qua mô phỏng điều chỉnh góc nghiêng của bánh mài xuống 0,5 ° có thể làm giảm 15%điện trở mài, đồng thời, các thuật toán học máy được sử dụng để phân tích dữ liệu xử lý lịch sử để đạt được điều chỉnh thích ứng của Lực kẹp, nén lỗi lực kẹp từ 15% đến 3%. Trong tương lai, với sự phổ biến của Internet vạn vật và công nghệ điện toán cạnh, máy mài đĩa kép dự kiến ​​sẽ đạt được toàn bộ quá trình ra quyết định tự trị, từ mặc quần áo bánh xe đến kẹp phôi mà không cần sự can thiệp của con người, để thúc đẩy sản xuất chính xác để hiệu quả và thông minh hơn.