Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Основные типы шлифовальных станков

Детали машин и механизмов представляют собой сочетание плоских, цилиндрических и конических поверхностей вращения, а поэтому для их окончательной обработки существуют различные типы шлифовальных станков. Наибольшее распространение получили круглошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, бесцентровошлифовальные, заточные, а также специализированные станки. Для всех станков главное движение резания обеспечивается вращением шлифовального круга со скоростью V. Высокоскоростное шлифование обеспечивает уменьшение шероховатости поверхности и повышение стойкости шлифовального круга. Круглошлифовальные станки (рис. 6.100.) можно разделить на простые, универсальные и врезные. Универсальные станки имеют поворотную переднюю и шлифовальную бабки. Каждую из бабок можно повернуть на определенный угол вокруг вертикальной оси и закрепить для последующей работы.

Простые станки снабжены неповоротными бабками. У врезных станков отсутствует продольная подача стола, а процесс шлифования ведется по всей длине заготовки широким абразивным кругом с поперечной подачей.

Для подач частей круглошлифовальных станков также широко используют гидравлические устройства. Возвратно-поступательное перемещение стола производится с помощью гидроцилиндра и поршня. Управление ими происходит при помощи устройств, которые переключаются самим столом в его крайних положениях. Гидравлические механизмы используют также для периодической подачи шлифовальной бабки. Применение таких механизмов обеспечивает бесступенчатое регулирование подачи. В новых шлифовальных станках с программным управлением подача может осуществляться с помощью шагового двигателя. Круговая подача Sкр заготовки происходит при помощи специального электродвигателя с бесступенчатым регулированием благодаря изменению электрического сопротивления.

Оснащение шлифовальных станков системами программного управления дает возможность создавать разнообразные вариации технологических параметров во время обработки. Так, один из циклов обработки на круглошлифовальном станке состоит из следующих этапов: установка заготовки, пуск станка, быстрый подвод круга, замедленный подвод круга до встречи с заготовкой, врезание круга, установившийся съем металла, чистовое шлифование, отвод круга, снятие заготовки. Последовательность этапов может быть легко изменена. Шлифование плоских поверхностей на плоскошлифовальном станке с прямоугольным столом (рис. 6.101.) производится периферией круга. Движения подачи могут осуществляться вручную и при помощи привода станка.

Привод для продольного перемещения стола осуществляется с помощью гидравлического устройства – поршня, цилиндров и органов управления.

Закрепление заготовок на шлифовальных станках зависит от метода шлифования. На круглошлифовальных станках шлифование ведется на центрах, расположенных на передней и задней бабках. Для повышения точности обработки центры не вращаются. На плоскошлифовальных станках заготовки закрепляют с помощью магнитных плит, а также в зажимных приспособлениях. Возможно закрепление как единичных, так и одновременно нескольких заготовок. Станки снабжают устройствами для правки круга после его затупления, активного контроля состояния обрабатываемой поверхности деталей, а также приспособлениями для балансировки шлифовального круга.

Схемы шлифования

В зависимости от вида обработки, формы и расположения обрабатываемой поверхности различают обдирочное шлифование, отрезку и прорезку, круглое наружное, круглое бесцентровое, круглое внутреннее, плоское и профильное шлифование.

Обдирочное шлифование используется для удаления дефектного слоя после заготовительных операций, при этом формообразующие операции не производятся. На этих операциях используют круги типа ПП, ПР, ПН, 4К с зернистостью 125…50, твердостью СТ1…Т1, скорость резания 35…50 м/с.

Круглое наружное шлифование (рис. 6.102.) представляет собой процесс обработки заготовок шлифовальным кругом в центрах или патроне. Круглое шлифование производится при вращательном движении круга со скоростью V и вращательном движении (круговой подаче Sкр) заготовки. При шлифовании с продольной подачей (рис. 6.102, а) заготовка вращается равномерно и совершает возвратно-поступательное движение. В конце хода заготовки шлифовальный круг перемещается на величину Sп и при следующем ходе срезается слой металла определенной глубины. Процесс шлифования идет до тех пор, пока не будет достигнут необходимый размер поверхности заготовки. Если необходимо шлифовать второй участок заготовки, станок останавливают и настраивают, устанавливая упоры на столе для переключения продольной подачи уже в новых положениях. Также устанавливают величины подач Sп, Sпр и Sкр в зависимости от требуемой шероховатости поверхности. Производительным является врезное шлифование, применяемое при обработке жестких заготовок в тех случаях, когда ширина шлифуемого участка может быть перекрыта шириной шлифовального круга. Круг перемещается с постоянной подачей до достижения необходимого размера поверхности.

Этот метод также используют в тех случаях, когда необходимо шлифовать фасонные поверхности и кольцевые канавки. Программное управление врезным шлифованием позволяет величину поперечной подачи так, что при черновой обработке удаляется основной объем материала, а при чистовой достигается заданное качество поверхности.

Глубинное шлифование позволяет за один рабочий ход снять слой материала на всю необходимую глубину. На шлифовальном круге имеется конический участок длиной 8…12 мм. В ходе шлифования конический участок удаляет основную часть срезаемого слоя, а цилиндрический участок зачищает обработанную поверхность. Поперечная подача отсутствует. Конструктивное оформление заготовки должно обеспечивать возможность шлифования данным способом.

Шлифование уступами представляет собой сочетание методов, представленных на рисунках 6.102, а и б. Процесс шлифования состоит из двух этапов. На первом этапе производят шлифование врезанием с подачей Sп, мм/об, периодически передвигая стол на 0,8…0,9 ширины круга. На втором этапе делают несколько ходов с продольной подачей Sпр для зачистки поверхности при выключенной подаче Sп. Станки для шлифования уступами также можно снабжать программным управлением, обеспечивающим передвижение круга на первом этапе и, далее, переход на шлифование с продольной подачей заданной величины.

Для обеспечения правильного взаимного расположения цилиндрических и плоских (торцовых) поверхностей детали шлифовальный круг специально заправляют (рис. 6.102, д) и поворачивают на определенный угол. Шлифование производится коническими участками круга. Обработка цилиндрической поверхности производится по схеме, аналогичной схеме, изображенной на рис. 6.102, а, с периодической подачей Sп на глубину резания. Обработка торцевой поверхности детали производится с подачей вручную при плавном подводе заготовки к кругу или с помощью программного устройства.

Шлифование наружных конических поверхностей производят по двум основным схемам. При обработке заготовок в центрах верхнюю часть стола поворачивают вместе центрами на необходимый угол так, что положение образующей конической поверхности совпадает с направлением продольной подачи. Далее шлифование конических поверхностей производится по аналогии с обработкой цилиндрических поверхностей. При консольном закреплении заготовок передняя бабка поворачивается на половину угла конуса и в таком положении фиксируется. Образующая конической поверхности также совпадает с направлением продольной подачи.

Внутреннее шлифование (рис. 6.103, а) применяют для получения отверстий высокой точности с малой шероховатостью поверхности на заготовках, как правило, прошедших термическую обработку. Можно шлифовать сквозные, глухие, конические и фасонные отверстия. Диаметр шлифовального круга составляет 0,7..0,9 диаметра шлифуемого отверстия; чем меньше диаметр круга, тем больше его частота вращения.

Внутришлифовальные станки имеют компоновку, аналогичную компоновке круглошлифовальных станков, однако у них отсутствует задняя бабка. Инструмент расположен на консольном шпинделе шлифовальной бабки, которая установлена на столе, совершающем возвратно-поступательное продольное перемещение. Производительность шлифования снижается из-за необходимости работы с малыми подачами и глубинами резания консольно расположенного круга. Основную схему внутреннего шлифования можно реализовать двумя методами.

При шлифовании заготовки часто закрепляют в трехкулачковом патроне (рис. 6.103, б). Если наружная поверхность детали несимметрична относительно оси отверстия, применяют четырехкулачковые патроны или зажимные приспособления.

Технологическое назначение движений при обработке на внутришлифовальных станках такое же, как и на круглошлифовальных, что позволяет шлифовать отверстия на всю длину либо часть их длины, когда необходимо обработать лишь определенные участки. На внутришлифовальных станках также обрабатывают и внутренние торцевые поверхности. Внутренние фасонные поверхности шлифуют специально заправленным кругом методом врезания. Так можно получать фасонные кольцевые канавки различной формы. Внутренние конические поверхности шлифуют с поворотом передней бабки так, чтобы образующая конуса расположилась вдоль направления продольной подачи. Сочетание различных поверхностей образует отверстия сложных конфигураций.

Заготовки больших размеров и масс шлифовать описанными выше методами нерационально. В этих случаях применяют планетарное шлифование (рис. 6.103, в), при котором заготовку неподвижно закрепляют на столе станка. Шлифовальный круг вращается вокруг оси отверстия (Sпл), что является аналогией круговой подачи (положение круга, совершившего в планетарном движении пол-оборота, показано на рис. 6.103, в). Периодически круг подается на глубину резания. В случае планетарного шлифования возможна обработка внутренних фасонных и торцевых поверхностей, а также обработка отверстий, положение которых определенным образом связано друг с другом, например, на деталях типа корпусов. Системы автоматизации для внутришлифовальных станков предусматривают те же элементы цикла, что и для круглошлифовальных станков.

Плоское шлифование является одним из самых распространенных видов точной обработки плоскостей.

Основные методы плоского шлифования в зависимости от требований производства можно представить в четырех основных видах (рис. 6.104, г). Заготовки 1 закрепляют на прямоугольных или круглых столах 2. Прямоугольные столы совершают возвратно-поступательные движения, обеспечивая продольную подачу. Подача на глубину резания дается в крайних положениях столов. Поперечная подача необходима в тех случаях, когда ширина круга меньше ширины заготовки (рис. 104, а). На таких станках производят также профильное шлифование. Программное управление позволяет использовать алмазные шлифовальные круги для обработки сложных профилей на деталях из твердых сплавов. Круглые столы (рис. 104, в) совершают вращательные движения, обеспечивая круговую подачу. Остальные движения совершаются по аналогии с движениями при шлифовании на прямоугольных столах. Высокопроизводительным является шлифование торцом круга, так как одновременно в работе участвует большое число абразивных зерен (рис. 104, б, д). Шлифование периферией круга с использованием прямоугольных столов позволяет выполнить большое число разнообразных работ. Способом шлифования периферией круга обрабатывают, например, дно паза; производят профильное шлифование, предварительно заправив по соответствующей форме шлифовальный круг, а также выполняют другие работы. Небольшое тепловыделение в этом случае приводит к меньшему короблению шлифуемых заготовок.

Круги, работающие торцом и имеющие большие диаметры, делают составными из отдельных частей – сегментов. Сегменты закрепляют на массивном металлическом диске, выступ которого надежно их охватывает. При этом повышается безопасность шлифования, а глубина резания может быть достаточно большой. Становится невозможным вести шлифование заготовок без их предварительной обработки.

Бесцентровое наружное круглое шлифование (рис. 6.105) характеризуется базированием по наружным поверхностям вращения заготовки. Привод вращения обрабатываемой детали осуществляется от ведущего круга – 1, передающего вращение за счет трения, привод подачи – за счет наклона оси ведущего круга к оси обрабатываемой детали или за счет принудительного перемещения. Оба круга – рабочий – 4 и ведущий – 1 вращаются в одну сторону, но с разными скоростями: ведущий круг имеет скорость в 60…100 раз меньше рабочего. Опорой обрабатываемой детали является нож – 3, который может располагаться так, чтобы центр заготовки находился выше или ниже ли нии центров кругов.

При шлифовании по схеме, показанной на рис. 6.105, а, заготовка 2 устанавливается на нож 3 между рабочим кругом 4 и ведущим 1, которые вращаются в одном направлении, но с разными скоростями Vк и Vвк. Трение между ведущим кругом и заготовкой больше, чем между заготовкой и рабочим кругом. Перед шлифованием ведущий круг устанавливают наклонно под углом Q (1°…7°) к оси вращения заготовки. Вектор скорости этого круга можно разложить на составляющие. При этом возникает продольная подача. Заготовка перемещается по ножу вдоль своей оси и может быть прошлифована на всю длину. Чем больше угол Q, тем больше подача. Вслед за первой сразу же может быть положена на нож для шлифования вторая, затем третья и все остальные заготовки. Такие станки легко автоматизировать, установив наклонный лоток, по которому заготовки будут сползать на нож, проходить процесс шлифования и падать в тару.

Если шлифуют заготовки с уступами, то бабку ведущего круга не поворачивают, а вся она перемещается по направляющим станины с подачей Sп до определенного положения (упора). При этом используют метод врезания (рис. 6.105, б) Перед шлифованием ведущий круг отводят в сторону, заготовку кладут на нож и затем поджимают ее ведущим кругом. Обработка ведется с поперечной подачей до тех пор, пока не будет получен необходимый размер детали. После шлифования обработанная деталь удаляется из зоны резания выталкивателем. Для шлифования поверхностей методом врезания абразивный круг заправляют в соответствии с профилем детали. Осевое положение заготовки определяет торцовый упор. Для поджима к нему заготовки ведущий круг может быть повернут на небольшой угол. На таких станках можно также шлифовать конические поверхности.

Аналогичный принцип работы используют при шлифовании на бесцентровых внутришлифовальных станках для обработки цилиндрических и конических отверстий в заготовках, имеющих наружную цилиндрическую поверхность. Заготовка устанавливается по наружной поверхности между тремя вращающимися элементами: опорным роликом, прижимным роликом и ведущим барабаном. Шлифующий круг располагается в отверстии консольно и движется возвратно-поступательно вдоль оси отверстия.

Профильное шлифование осуществляется двумя способами:

1. профильными кругами по форме обрабатываемой поверхности (шлифование шлицев, резьб, зубьев колес и сложных поверхностей);

2. кругами стандартных профилей с обработкой по копиру (на станках модели 3П95), по чертежу с контролем по проектору на станках модели 395М и др.) или управляющей программе (на станках с ЧПУ).

Первый способ реализуется как на обычных кругло- или плоскошлифовальных станках, работающих периферией круга, так и на специальных станках. Этот способ требует наличия устройств для профильной (фасонной) правки круга. Второй способ требует наличия набора шлифовальных кругов различного профиля и отличается возможностью непосредственного контроля обрабатываемого профиля по экрану профилешлифовального станка в процессе обработки.

Наибольшее распространение профильное шлифование получило при резьбошлифовании. Резьбошлифование обеспечивает получение резьбы требуемой формы и размеров как при вышлифовке по целому, так и при шлифовке предварительно обработанного профиля (накаткой, фрезеровкой, точением). Обработка осуществляется на специальных резьбошлифовальных станках одно- или многониточными кругами, профиль осевого сечения которых соответствует профилю нарезаемой резьбы и переносится (копируется) на обрабатываемое изделие с некоторым искажением, которое практически незначительно и поэтому не учитывается при профилировании кругов. Нарезание резьбы осуществляется различными способами: однониточным шлифовальным кругом при вращении детали и осевой его подаче; многониточным шлифовальным кругом, врезающимся в деталь при продольном ее перемещении на один шаг за один оборот. Обработка однониточным шлифовальным кругом обеспечивает высокую точность. Однако из-за повышенной нагрузки на профиль он быстро теряет свою форму, в связи с чем этот способ рекомендуется применять при вышлифовке мелких резьб с шагом до 0,75 мм, а также при окончательной шлифовке профиля после многониточной предварительной обработки.

Хонингование

Хонингование представляет собой разновидность абразивной обработки для обработки внутренних и реже наружных поверхностей до шероховатости Rа = 0,1…0,025 мкм при этом исправляются погрешности формы отверстия (отклонения формы отверстия не более – 0,005мм). Обработка хонингованием дает малые внутренние напряжения и незначительные нарушения правильности строения поверхностного слоя, что по сравнению со шлифованием обеспечивает более высокие эксплуатационные качества поверхностей, обработанных этим методом. Метод хонингования применяют для микропрофиля обработанной поверхности в виде сетки. Такой профиль необходим для удержания на стенках отверстия смазки при работе машин и механизмов, например, двигателей внутреннего сгорания. Хонингование осуществляется абразивными брусками, свободно размещенными в хонинговальной головке – хоне, являющемся режущим инструментом. Хонинговальная головка вращается и одновременно перемещается возвратно-поступательно вдоль оси обрабатываемого отверстия (рис. 6.106, а). Скорость возвратно-поступательного перемещения – V2 =5…20 м/мин, окружная скорость – V1 =5…20 м/мин. Рекомендуемое отношение V1 и V2 - 1:4. Для обеспечения высокого качества обработанной поверхности необходимо, чтобы получаемые в процессе обработки штрихи пересекались под углом - 2a = 40°...60° (рис. 6.106, б). На рис. 6.106, б цифрами 1, 2 и 3 обозначены последовательные положения бруска за один двойной ход головки. Крайние нижнее –1 и верхнее – 2 положение абразивных брусков устанавливают так, что создается перебег – n. Перебег – n необходим для исправления геометрической формы обработанного отверстия. При возвратно-поступательном движении головка не повторяет путь предыдущего хода, а смещается на некоторую величину – t, где цифрой показано – 3 – новое положение хона, что исключает наложение траекторий абразивных зерен. Хонингование осуществляют брусками, свободно размещенными в хонинговальной головке так, чтобы они самоустанавливались по обработанной поверхности. По способу разжима брусков в радиальном направлении головки бывают с механическим (обычно пружинами), гидравлическим и пневматическим разжимом. Давление брусков на обрабатываемую поверхность составляет – 0,15…0,6 МПа (меньше значения – для окончательной отделки).

Хонинговальные бруски изготавливают из абразивного материала: 1) электрокорунд белый, карбид кремния, как правило, на керамической связке; 2) синтетических алмазов, эльбора, кубонита на металлических связках. Все шире применяют алмазное хонингование, главное преимущество которого состоит в эффективном исправлении погрешностей геометрической формы обрабатываемых отверстий, а также уменьшении износа брусков (до 200 раз).

Процесс хонингования всегда проводят при охлаждении зоны резания. В зависимости от условий обработки применяют водные растворы, составы на основе минеральных масел и на основе керосина.

Припуск на хонингование не превышает 0,2 мм, хотя возможен съем и больших припусков. Различают предварительное и окончательное хонингование. Предварительное хонингование используют для исправления погрешностей предыдущей обработки, а окончательное – для получения малой шероховатости. Припуск на окончательное хонингование для чугуна – 0,02…0,2 мм, для стали – 0,01…0,07 мм.

В процессе обработки хонинговальная головка соединяется со стеблем и шпинделем станка и совершает два движения (см. рис. 6.106, а): вращательное - V1 и возвратно-поступательное - V2. Хонинговальные станки для обработки неглубоких отверстий изготовляют с вертикальной осью вращения, в этом случае обрабатываемая деталь неподвижна, а головка совершает вращательное и возвратно-поступательное движения. Для обработки глубоких отверстий станки делают с горизонтальной осью, при этом хонинговальная головка осуществляет те же движения, а деталь во избежание односторонней выработки обрабатываемого отверстия под действием силы тяжести головки дополнительно получает медленное вращение. Для выполнения операции хонингования применяются одно- и многошпиндельные станки.

Суперфиниширование

Суперфиниширование – отделочный метод обработки абразивными брусками, совершающими колебательные движения. Для него характерны (рис. 6.107.) колебательные движения - V и продольные подачи абразивных брусков или детали, постоянная сила прижатия бруска к детали. Амплитуда колебаний брусков составляет – 2…5 мм, а частота колебаний – 500…3000 дв.ход./мин.

Процесс резания производится при давлении брусков 0,05…0,4 МПа. Возвратно-поступательное движение Sпр ускоряет процесс съема металла и улучшает однородность поверхности. Отношение скоростей - Sпр и V в начале обработки составляет 2…4, а в конце 8…16. Суперфиниширование характеризуется сравнительно малыми скоростями резания, которые составляют 5…7 м/мин. Обработка происходит без существенного изменения размеров и макрогеометрии поверхности. При этом процессе удаляются только гребешки, оставшиеся от предыдущей обработки (рис. 6.108.), поэтому под отделочное шлифование оставляют очень малые припуски – не свыше 0,005 мм. По мере снятия вершин гребешков увеличивается контактная поверхность, уменьшается давление брусков, стружка заполняет поры брусков, режущая способность брусков снижается, процесс обработки автоматически прекращается. Суперфиниширование применяют для обработки цилиндрических, конических, плоских и сферических поверхностей деталей из закаленной стали, реже из чугуна и бронзы. При этом шероховатость поверхности снижается до Rа = 0,012…0,1 мкм, опорная поверхность увеличивается с 20…30% до 80...90%.

Процесс суперфиниширования производят с подачей смазочно-охдаждающей жидкости (СОЖ). Назначение СОЖ – смывать образующиеся частицы (стружку), а также образовывать масляную пленку, регулирующую процесс резания. Из схемы обработки, изображенной на рис. 6.108 видно, как неровности значительной величины, выступающие под масленой пленкой, снимаются абразивным бруском. Однако при удалении их поверхностное натяжение масляной пленки превышает удельное давление на бруски и процесс обработки автоматически прекращается. Поэтому после суперфиниширования на поверхности остаются только следы впадин. В качестве смазочно-охлаждающих жидкостей при суперфинишировании применяют смесь керосина и веретенного масла или специальные эмульсии.

Материал абразивных брусков выбирают так же, как и при обычном шлифовании, в соответствии с видом обрабатываемого материала: для отделочного шлифования твердых сталей применяют мягкие карборундовые абразивы; для вязких сталей – твердые абразивы; в обоих случаях используется керамическая связка. Часто применяют для изготовления брусков синтетические алмазы, эльбор или кубонит.

Суперфинишные станки отличаются повышенным давлением абразивных брусков на обрабатываемую поверхность и замыканием кинематической цепи механизма подачи брусков. После подхода режущего инструмента к обрабатываемой детали и создания необходимого натяга поршень пневмоцилиндра подачи фиксируется в этом положении, благодаря чему резко уменьшаются отжатия режущего инструмента. Суперфинишные станки имеют агрегатное исполнение с высокой степенью автоматизации. Это позволяет проводить многопозиционную обработку различных поверхностей детали или нескольких деталей в автоматическом цикле.

ПОЛИРОВАНИЕ

Полирование применяют для придания поверхностям деталей декоративного вида, зеркального блеска на отдельных частях деталей и уменьшения шероховатости поверхностей до Rа = 0,63…0,08 мкм. Полирование производят мягкими абразивными материалами (венская известь, крокус, окись хрома), которые наносят на упругие круги из дерева, кожи, войлока, фетра, тканей и капрона. В качестве абразивного материала при полировании заготовок из стали применяют порошки из электрокорунда и окиси железа, при полировании заготовок из чугуна - из карбида кремния и окиси железа, а при полировании заготовок из алюминия и медных сплавов - окись хрома. Порошок абразивного материала смешивают со смазкой (связующим материалом), которая состоит из смеси воска, парафина и керосина. Помимо смазочных функций, они активизируют также процесс полирования за счет создания химических и адсорбционных явлений.

Полученные полировальные пасты наносят на быстровращающиеся эластичные круги или щетки (рис. 6.109, а и б). Заготовка – 1 подводится к носителю пасты или абразива – 2. Носитель – 2 перемещается так, чтобы поверхность во всех частях подвергалась обработке. При полировании фасонных поверхностей заготовки, как правило, перемещают вручную. Для полирования плоских, цилиндрических, конических поверхностей используют полировальные станки. В процессе полирования заготовка поджимается к кругу с силой P и совершает движения подачи - Sпр в соответствии с профилем обрабатываемой поверхности (рис. 6.109, б).

Скорость вращения круга при полировании зависит от обрабатываемого материала: для сталей, чугунов, никеля, хрома она равна – 30…35м/с, для цветных металлов и их сплавов – 18…30 м/с.

Особое место при полировании занимает использование абразивной ленты (рис. 6.110, а, б, в, г). Обработка абразивными лентами широко применяется для шлифования сложных поверхностей деталей с достигаемой шероховатостью - Rа = 0,02…0,03 мкм. Абразивная лента изготовляется из бумаги, ткани и кожи; на нее наносят абразивные зерна электрокорунда, алмаза синтетического, эльбора – для обработки стали или карбида кремния – для обработки чугуна и цветных металлов. При полировании лентами (рис. 6.109, в) рабочая поверхность ленты значительно превышает рабочую поверхность круга, благодаря чему происходит большое рассеяние теплоты. Эластичная лента может огибать всю шлифуемую поверхность, поэтому движение подачи может отсутствовать.

При полировании абразивными лентами (рис. 6.109, г) главное движение может совершать и заготовка – 1, имеющая форму кольца с фасонной внутренней поверхностью. Абразивная лента –3 поджимается через прижим – 2 к обрабатываемой поверхности и периодически перемещается. Полирование абразивными лентами осуществляется со скоростью до 30 м/с. при этом обрабатываемая деталь или лента поджимаются друг к другу – давление поджима не более 0,04 МПа (при обработке цветных металлов и сплавов) и 0,2 МПа (при обработке чугуна и сталей).

ДОВОДКА

Абразивная доводка или притирка является окончательным методом обработки деталей, обеспечивающим высокое качество поверхностного слоя (параметр шероховатости до Rа = 0,1…0,012 мкм, отклонение формы обработанных поверхностей до 0,05…0,3 мкм). Детали, обработанные на металлорежущих станках, всегда имеют отклонения от правильных геометрических форм и заданных размеров. Эти отклонения (волнистость, неплоскостность, нецилиндричность и другие) могут быть уменьшены с помощью доводки. Процесс доводки осуществляют с помощью притиров, которые должны иметь соответствующую геометрическую форму. Доводку выполняют на специальных станках или вручную притирами следующими методами: 1) с намазкой доводочных дисков и притиров абразивной смесью; 2) с непрерывной подачей абразивной смеси на рабочие поверхности дисков или плиток; 3) абразивными кругами из карбида кремния и электрокорунда, зернистостью – 220…500, или брусками. Для притиров применяют материал более мягкий, чем обрабатываемый; их изготовляют из цветных металлов и сплавов (медь, бронза, свинец) или пористых материалов (чугун). Рабочая поверхность мягких притиров шаржируется (насыщается) зернами абразива непосредственно в процессе притирки или предварительно твердыми плитками или скалками. Мягкие притиры лучше удерживают более крупные частицы абразива и поэтому применяются для предварительного притирания; пористые притиры (из чугуна) шаржируются мягким абразивом и используются для тонкой притирки.

В качестве абразивов при притирке используют тонко размолотые порошки электрокорунда, карборунда, карбида бора, окиси хрома, окиси железа, синтетического алмаза и др. процесс притирки ведут в условиях обильной смазки керосином, бензином или машинным маслом. Механизированная притирка и доводка осуществляется при скоростях V= 5…180 м/мин и давлениях р=0,05…0.2 МПа. Притир можно рассматривать как очень точный абразивный инструмент, зерна которого производят обработку всей или части поверхности заготовки одновременно. Для доводки плоских и цилиндрических поверхностей деталей применяют плоскодоводочные станки: однодисковые – 3803…3809, двухдисковые – 3813, 381Б, 3Б814, 3Е814 и др. При обработке наружной цилиндрической поверхности (рис. 6.111, а) притир 2 представляет собой втулку, имеющую ряд прорезей, которые необходимы для того, чтобы обеспечить под действием силы Р полное его прилегание к обрабатываемой поверхности. Притиру одновременно сообщают возвратно-поступательные движения со скоростями V1 и V2 . Возможно также равномерное вращательное движение заготовки 1 с наложение6м движения со скоростью V2. Аналогичные движения осуществляются при притирке отверстий (рис. 6.111, б), однако притир должен равномерно разжиматься под действием силы Р. Приведенные схемы притирки осуществляются как вручную, так и на металлорежущих станках, например, токарных. Притирку плоских поверхностей можно производить также вручную (рис. 6.111, в) или на специальных доводочных станках (рис. 6.111, г). Заготовки 2 располагают между двумя чугунными дисками 1 в окнах сепаратора 3. Диски играют роль притиров и имеют плоские торцовые поверхности. Вращение дисков производится в противоположных направлениях и с разной частотой. Сепаратор располагают с эксцентриситетом е, поэтому при вращении дисков притираемые детали совершают сложные движения со скольжением, и снятие металла происходит одновременно с их параллельных торцов. Станок может быть использован и для доводки коротких цилиндрических деталей с отверстиями, с помощью которых они ориентируются в сепараторе.

Разновидностью притирки является доведение двух сопрягающихся в собранной машине деталей до нужной плотности контакта (в частности, для герметизации). Это осуществляется трением одной детали о поверхность другой при наличии в стыке абразивного порошка со связующей жидкостью.

АБРАЗИВНО-ЖИДКОСТНАЯ ДОВОДКА

Абразивно-жидкостная доводка применяется для обработки сложных фасонных поверхностей – лопаток турбин, лопастей винтов, отверстий любой формы. Сущность процесса заключается в воздействии на обрабатываемую поверхность под определенным углом мощной струи антикоррозийной жидкости со взвешенными частицами абразивного порошка, распыляемой сжатым воздухом (рис. 6.112, а). Частицы абразива ударяются о поверхность заготовки и сглаживают микронеровности, создавая эффект полирования. Интенсивность съема материала обрабатываемой заготовки регулируют зернистость порошка, давлением струи и углом b. Изменяя скорость полета и размер абразивных свободных зерен, можно также увеличить или уменьшить степень пластической деформации и шероховатость поверхности. Одновременно с получением необходимого микрорельефа этот способ обработки создает полезное поверхностное упрочнение на глубину до 50 мкм. Суспензию, состоящую из жидкости и абразива, в весовом соотношении 1:1, непрерывно размешиваемую в мешалке, под действием сжатого воздуха, поступающего в форсунку, подают на обрабатываемую поверхность. Получаемая поверхность (Rа = 0,1…0,4 мкм), вследствие более равномерного, чем при доводке, распределения микроскопических впадин, лучше удерживает смазку. При абразивно-жидкостной доводке обрабатываемая заготовка –3 сложного профиля перемещается в камере –4 так, чтобы все ее участки подверглись обработке (рис. 6.112, б). Абразивная суспензия – 1, помещенная в баке –2, подается насосом – 6 в рабочую камеру – 4 через твердосплавное сопло –5. Отработанная суспензия падает обратно в бак –2 и может быть использована многократно.

Метод абразивно-жидкостной доводки может быть особенно успешно применен при обработке глубоких отверстий и фасонных внутренних поверхностей. В этом случае абразивную суспензию подают и сопла, имеющего вращательное и поступательное движение относительно заготовки. Этим методом можно резать без трещин и осколков тонкое стекло, рубин, сапфир, слюду и даже алмаз. Точность резки достигает до 2 мкм.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-17

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...