Mài

Một đá mài quay nhanh gồm các hạt cứng bào mỏng bề mặt

Mài loại bỏ kim loại bằng đá mài quay nhanh làm từ vô số hạt nhỏ rất cứng, mỗi hạt hoạt động như một dụng cụ cắt thu nhỏ. Nó cho các trục thép đã tôi, vòng ổ trục và mũi khoan kích thước cuối cùng và bề mặt nhẵn. Khi chi tiết phải chính xác trong vài micromet (phần nghìn milimet), nó thường được mài.

Ảnh: CC BY-SA 2.5, qua Wikimedia Commons

mài phẳng · hình chiếu cạnh và cận cảnh các hạt cắtCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới. Hình cho thấy mài phẳng; máy mài tròn xoay quay trục áp vào đá, và máy mài vô tâm lăn nó giữa hai đá.

Cách hoạt động

Sửa đá. Dụng cụ đầu kim cương lướt qua đá đang quay để nó chạy tròn hoàn hảo và các hạt sắc, lộ ra.
Quay nhanh. Đá quay hàng nghìn vòng mỗi phút; vành của nó di chuyển khoảng 30 m/s (xấp xỉ 100 km/h).
Hạt cắt phoi nhỏ. Mỗi hạt chạm vào chi tiết bào ra một phoi mỏng hơn sợi tóc nhiều. Phoi nóng đến mức phát sáng: đó là tia lửa.
Tưới dung dịch làm mát. Một tia dung dịch làm mát gốc nước hoặc dầu làm nguội chi tiết, cuốn phoi đi và giữ đá khỏi bị bít. Nếu không có nó, bề mặt có thể bị cháy (quá nhiệt, mềm đi hoặc nứt).
Ăn dao từng bước nhỏ. Bàn máy trượt chi tiết qua lại dưới đá, và đá hạ xuống nhẹ sau mỗi lượt. Các lượt cuối không hạ thêm, gọi là spark-out, kết thúc khi tia lửa tắt dần.

Thông số chính

Vật liệu: Thép đã tôi, thép dụng cụ, gang, cacbua, gốm, thủy tinh; kim loại mềm như nhôm có xu hướng làm bít đá
Chi tiết thường gặp: Vòng và con lăn ổ trục, trục, căn mẫu, lưỡi dụng cụ cắt, đường trượt máy phẳng
Kích thước chi tiết: Từ con lăn kim rộng vài milimet đến trục cán và bệ máy dài vài mét
Độ chính xác: Thường vài micromet (khoảng ±0,005 mm); gia công chính xác đạt khoảng 1 µm ở đường kính
Bề mặt hoàn thiện: Nhẵn, từ satin đến bóng; thường Ra 0,2–0,8 µm (Ra là chiều cao trung bình của độ nhám bề mặt)
Số lượng phù hợp: Bất kỳ: từ một chi tiết trong xưởng dụng cụ đến hàng triệu trên dây chuyền vô tâm
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Đá mài (nhôm oxit, silic cacbua, hoặc CBN và kim cương đắt) từ hàng chục đến hàng nghìn đô la; máy mài chính xác từ hàng chục nghìn đến hơn một triệu
Tốc độ: Chậm theo thể tích kim loại loại bỏ, thường vài phút mỗi chi tiết; máy mài vô tâm chạy xuyên hoàn thiện nhiều chốt nhỏ mỗi phút

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Cắt thép đã tôi và các vật liệu khác quá cứng cho dụng cụ cắt thông thường
Dung sai rất chặt (vài µm) và bề mặt nhẵn
Nhiều loại máy: mặt phẳng, trục, lỗ, biên dạng
Phù hợp cả chi tiết đơn lẻ lẫn sản xuất hàng loạt tự động hoàn toàn

Hạn chế

Loại bỏ kim loại chậm, nên được dành cho vài phần mười milimet cuối cùng
Quá nhiều nhiệt có thể làm cháy hoặc nứt bề mặt nếu chọn sai dung dịch làm mát hoặc đá
Đá bị mòn và phải được sửa thường xuyên
Máy mài chính xác đắt, và bùn mài (swarf) khó xử lý