Mài bề mặt là một quá trình gia công được sử dụng rộng rãi, được thiết kế để tạo ra bề mặt nhẵn cho vật liệu kim loại hoặc phi kim loại. Quá trình này bao gồm việc sử dụng một bánh mài quay được phủ các hạt thô để loại bỏ các vụn kim loại khỏi bề mặt của phôi, cuối cùng làm cho bề mặt trở nên phẳng hoặc nhẵn.
Mài bề mặt không chỉ mang lại vẻ ngoài thẩm mỹ mà còn cải thiện chức năng của vật liệu.
Nguyên lý hoạt động của quá trình mài bề mặt là loại bỏ lớp oxit và tạp chất trên bề mặt vật liệu thông qua đá mài quay, tạo ra vẻ ngoài tinh tế hơn cho chi tiết gia công. Hơn nữa, quá trình này cho phép đạt được các bề mặt chức năng đạt tiêu chuẩn cụ thể. Máy mài bề mặt bao gồm một bánh mài, một đồ gá làm việc (thường được gọi là đồ gá) và một bàn mài chuyển động qua lại hoặc quay. Đối với vật liệu sắt từ, có thể sử dụng kẹp từ để cố định, trong khi đối với vật liệu không phải sắt từ và phi kim loại, có thể sử dụng phương pháp chân không hoặc cơ học để cố định.
Khi mài bề mặt, cần phải xem xét đến vật liệu của đá mài và vật liệu của phôi. Vật liệu phôi phổ biến bao gồm gang và thép mềm, không dễ làm tắc đá mài trong quá trình gia công. Các vật liệu như nhôm, thép không gỉ và đồng thau thường bị yếu đi và ăn mòn khi xử lý ở nhiệt độ cao.
Hình dạng của đá mài sẽ được chuyển sang vật thể đang được xử lý giống như một hình ảnh đảo ngược, vì vậy loại đá mài phải được lựa chọn cẩn thận trước khi mài.
Máy mài bề mặt là một công cụ máy chuyên dụng có khả năng hoàn thiện bề mặt một cách chính xác. Máy mài bề mặt thường có thể đạt độ chính xác ±0,002 mm, tùy thuộc vào loại và ứng dụng.
Máy mài bề mặt truyền thống bao gồm một bàn di chuyển dọc theo bề mặt của đá mài và thường được điều khiển bằng CNC hoặc thủ công, tùy thuộc vào yêu cầu công việc. Máy mài bề mặt hiện đại chủ yếu là bán tự động và cần rất ít sự can thiệp của người vận hành khi sử dụng.
Loại thiết bị này có cạnh bánh mài tiếp xúc với phôi và chủ yếu được sử dụng cho các quy trình gia công bề mặt phẳng đơn giản có độ chính xác cao. Nó có thể thực hiện các yêu cầu gia công như rãnh, bậc và bề mặt cong.
Mặt của bánh mài trục đứng tiếp xúc với bề mặt phẳng. Kiểu mài này thường được sử dụng để loại bỏ vật liệu nhanh chóng và phù hợp với nhiều yêu cầu hoàn thiện bề mặt khác nhau.
Máy mài đĩa tròn có diện tích tiếp xúc lớn hơn và có thể hoàn thành công việc mài một cách hiệu quả, trong khi máy mài đĩa đôi có thể xử lý cả hai mặt của phôi cùng một lúc, với hiệu quả sản xuất cao hơn.
Vật liệu của đá mài rất quan trọng đối với chất lượng mài. Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm nhôm oxit, silicon carbide và kim cương.
Chất bôi trơn thông thường bao gồm dầu hòa tan trong nước và dầu tổng hợp. Các chất lỏng này giúp làm mát, bôi trơn các giao diện và loại bỏ các mảnh vụn. Việc lựa chọn chất bôi trơn phải được xác định theo vật liệu của phôi.
Nhiệt độ cao sinh ra trong quá trình nghiền có thể ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu và có thể dẫn đến hình thành ứng suất dư hoặc tạo ra các lớp martensit mỏng, có thể ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền mỏi của kim loại.
Với sự tiến bộ của công nghệ xử lý kim loại, công nghệ mài bề mặt ngày nay có thể tạo ra bề mặt kim loại nhẵn bóng hiệu quả hơn. Nhưng chính xác thì công nghệ này đang tiếp tục phát triển như thế nào trong ngành công nghiệp hiện đại?