7.2. Абразивная обработка

Вопросы, изучаемые в этой теме: виды шлифования; круглое наружное и внутреннее шлифование; внутреннее планетарное шлифование; плоское шлифование.

Шлифованием обрабатываются поверхности всех классов, обычно применяется для повышения точности размеров и формы поверхностей, формообразование которых было осуществлено на предыдущих этапах обработки другими способами (точение, фрезерованием и т.д.). Чаще всего шлифуемые заготовки после предварительной обработки подвергаются закалке или химико-термической обработке. В зависимости от требований точности шлифование может быть предварительным, чистовым и тонким. В зависимости от вида обрабатываемой поверхности различают шлифование: круглое наружное и внутреннее; плоское; фасонное. Шлифование выполняется шлифовальными кругами.

Процесс шлифования обычно осуществляется тремя движениями: вращением круга (детали); вращением или возвратно-поступательным движением обработанной детали (круга); движением подачи, осуществляемой кругом или обработанной деталью. При шлифовании главное движение придают абразивному инструменту (шлифовальному кругу). В зависимости от способа базирования заготовки различают: шлифование в центрах или патроне; бесцентровое шлифование; планетарное шлифование.

Для обработки поверхностей вращения применяется различные способы круглого шлифования. Относительно короткие (мене 80 мм) наружные поверхности вращения обрабатываются круглым наружным врезным шлифованием на круглошлифовальных станках. Заготовка при этом устанавливается в центрах, на оправке или в патроне. Фасонные поверхности вращения шлифуются профилированным кругом. Внутреннее шлифование предназначено для обработки сквозных и глухих, гладких и ступенчатых, цилиндрических и конических отверстий и торцов. Применяется для обработки заготовок, изготовленных из сырой и закаленной стали, чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов. При этом достигается исправление направления оси отверстия (при ее уводе на предыдущих операциях), а также перпендикулярность оси отверстия и торца. Плоским шлифованием обрабатывают наружные плоские поверхности заготовок. Плоское шлифование выполняется периферией или торцом круга. При плоском шлифовании главное движение придается режущему инструменту – шлифовальному кругу. Движения подачи придаются заготовке и кругу. Для закрепления деталей на плоскошлифовальных станках широко используются магнитные столы, а при обработке деталей из немагнитных материалов помимо обычных приспособлений с механическим и пневматическим закреплением применяют вакуумные приспособления для закрепления тонких плоских деталей.

7.3. Методы отделочной обработки

Вопросы, изучаемые в этой теме: тонкое точение; отделочная абразивная обработка; хонингование, суперфиниширование, полирование заготовок; доводка поверхностей.

Отделочную обработку проводят для повышения точности и уменьшения шероховатости поверхностей.

Тонкое точение применяют как метод, заменяющий шлифование. Тонкое точение требует применения быстроходных станков высокой жесткости и точности, а также качественной предварительной обработки заготовок. Применяют также и тонкое фрезерование. Тонкое точение и растачивание, тонкое фрезерование харак­теризуются высокими скоростями резания, малыми подачами, небольшой глубиной реза­ния (0,05 – 0,3 мм) при высокой виброустойчивости технологиче­ской системы. Тонким растачиванием заменяют шлифование, особенно в тех случаях, когда заготовки из вязких цветных сплавов выполнены тонкостенными. Тонкое шлифование производится мягкими мелкозернисты­ми шлифовальными кругами на больших скоростях резания; припуски на обработку составляют 0,04 – 0,08 мм на сторону с обильной подачей смазывающе-охлаждающих сред.

Хонингование – отделочный метод обработки внутренних поверхностей абразивными брусками. Обработка поверхности при хонинговании производится абразивными или алмазными брусками, закрепленными в специальной головке, которая называется хоном. Хонингование применяется в условиях серийного и массового производства после операций растачивания, развертывания, протягивания и шлифования для повыше­ния точности формы, размера и снижения шероховатости поверхности отверстий, а также создания специфического микро­профиля обработанной поверхности.

Суперфиниширование – отделочный ме­тод обработки наружных поверхностей мелкозернистыми абразивными брусками, совершающими колебательные движения с амплитудой 2 – 5 мм и частотой до 2000 двойных ходов в минуту. Суперфиниширование применяют для отделочной обработки трущихся поверхностей, когда необходимо повысить их эксплуа­тационные свойства. Это достигается благодаря обеспечению малой шероховатости (Ra= 0,6 – 0,05 мкм); уменьшению погреш­ностей формы до 0,3 мкм; нанесению на поверхность оптималь­ного микрогеометрического рисунка; сглаживанию верхушек микронеровностей (увеличение площади фактической опорной поверхности).

Доводка (притирка) используется не только как один из способов досборочной размерной обработки, обеспечивающих герметичность неподвижных соединений, но и как окончательная обработка, обеспечивающая высокую точность размеров и формы (0,5 – 0,1 мкм), а также параметр шероховатости Ra = 0,01 – 0,16 мкм. Как правило, доводку выполняют после шлифования. Припуск при доводке определяется параметром исходной шероховатости и погрешностью формы. Съем металла с обрабатываемой поверхности производится абра­зивными зернами, свободно распределенными в пасте или сус­пензии, нанесенной на поверхность притира.

Полирование – заключительная операция механической об­работки заготовки, выполняемая в целях уменьшения шерохова­тости поверхности и придания ей зеркального блеска. Различают полирование кругами и полирование абразивными лентами.