74. Эластичное шлифование
Эластичное шлифование — отличается от обычного характером связи абразивных зерен с инструментальным шпинделем. В данном случае конструкция инструмента допускает в процессе работы значительное упругое перемещение рабочих зерен, попадающих в зону контакта с обрабатываемой заготовкой, в направлении нормальной составляющей (Ру) силы резания. Такое закрепление абразива в эластичной связке позволяет: уменьшать напряженность теплового потока в зоне обработки; увеличивать количество абразивных зерен, одновременно участвующих в работе; в некоторых случаях создавать условия для самоочистки рабочей поверхности инструмента.
Основное назначение эластичного шлифования — повышение качества поверхности без исправления погрешности ее формы. Однако в некоторых случаях способ эластичного шлифования применяется для формообразования (размерной обработки). В зависимости от требований к качеству обработанной поверхности различают зачистку, шлифование и полирование. При зачистке целью обработки является удаление дефектного слоя на слитках и отливках или удаление заусенцев после механической обработки (штамповки), а также заделка отдельных дефектов поверхностей. Целью эластичного шлифования и полирования является повышение качества поверхности, т. е. снижение параметра Ra и повышение уровня сжимающих остаточных напряжений в подповерхностных слоях материала.
В качестве эластичного абразивного инструмента используют: абразивосодержащие эластичные круги на высокопористой вулканитовой, поролоновой или нетканой волокнистой связке; эластичные круги с абразивным покрытием на текстильную или войлочную основу, а также на круги специальной конструкции; изделия из шлифовальной шкурки — диски, бесконечные ленты, барабаны, лепестковые круги.
Схемы эластичного шлифования абразивосодержащими и абра-зивопокрытыми кругами соответствуют аналогичным схемам обычного шлифования. Но в отличие от обычного шлифования в зоне контакта инструмент принимает форму обрабатываемой поверхности.
Некоторые схемы ленточного шлифования (полирования) показаны на рис. 2.28. Эти схемы обладают более широкими, чем обычное шлифование, возможностями управления процессом резания за счет регулирования натяжения ленты 1 и жесткости контактного ролика (или копира) 3, поджимающего ленту к поверхности заготовки 2. Кроме того, рабочая поверхность бесконечной ленты больше поверхности шлифовального круга, лента не нуждается в правке и балансировке, закрепление зерен на поверхности ленты упругое. Часто используются схемы обработки при скорости перемещения Ленты, равной нулю (рис. 2.28, в), а скорость обработки равна скорости v3 вращения заготовки. Для повышения качества обработанной поверхности на рабочую поверхность ленты дополнительно наносится полировальная паста.
Главные факторы, определяющие качество обработанной поверхности при эластичном шлифовании, — усилие (давление) прижима, зернистость абразива и рабочая скорость шлифования (полирования). Значения этих факторов для различных видов эластичного шлифования. Рабочая скорость влияет в основном на производительность и стойкость инструмента. В качестве охлаждающей среды используются водные растворы нитрида натрия или соды, сульфофрезол, масляные эмульсии, масло. При шлифовании титановых сплавов рекомендуется рабочую скорость снижать до 10...15 м/с, а удельное давление — до 0,02...0,15 МПа, а при окончательном полировании удельное давление уменьшают до 0,03...0,1 МПа.
