Отделочная обработка деталей машин

Отделочная обработка, т.е. финишные операции при изготовлении деталей позволяют получить обработанную поверхность с размерной точностью, соответствующей 4 —5-му квалитету и шероховатости Rz < 0,3 мкм. Различают следующие финишные операции: прецизионная обработка, тонкое шлифование, хонингование, супер- и микрофиниширование, доводка (притирка), полирование, виброабразивная и магнитно-абразивная обработки.

Прецизионная обработка (тонкое точение и растачивание, алмазное точение, тонкое фрезерование) позволяет получить шероховатость поверхности Ra 0,02...0,63 мкм; точность, соответствующую 5 —9-му квалитетам, и характеризуется высокими скоростями резания (1,5... 15 м/с), малыми подачами (0,01...0,15 мм/об), малой глубиной резания (0,05...0,3 мм).

Тонкое шлифование проводят мягкими мелкозернистыми шлифовальными кругами на больших (от 35 м/с) скоростях резания. Процесс характеризуется снятием малых припусков (0,04...0,08 мм на сторону), малыми подачами (0,005...0,1 мм/об), частой правкой круга.

Хонингование — отделочный метод обработки внутренних поверхностей абразивными брусками. Хонингование применяется для повышения точности формы, размера и снижения шероховатости отверстий, а также создания специфического микропрофиля обработанной поверхности в условиях серийного и массового производства после операций растачивания, развертывания, протягивания и шлифования. Обработку производят с помощью абразивных или алмазных брусков, закрепленных в хонинговальной головке (хоне). Хону, как правило, сообщают три типа движения: вращательное (главное) возвратно-поступа тельное и радиальное движение подачи.

Суперфиниширование — отделочный метод обработки наружных поверхностей мелкозернистыми абразивными брусками, совершающими колебательные движения с амплитудой 2...5 мм и частотой до 2 000 двойных ходов. в минуту. Применяют суперфиниширование для отделочной обработки трущихся поверхностей, когда необходимо повысить их эксплуатационные свойства. К преимуществам суперфиниширования можно отнести простоту применяемого оборудования; возможность использования универсальных токарных или шлифовальных станков и головок-вибраторов, высокую производительность и простую автоматизацию процесса. Суть процесса состоит в микрорезании обрабатываемой поверхности одновременно большим числом мельчайших абразивных зерен (до 10 000 зерен/мм²).

Доводка (притирка) — отделочная операция, при которой съем металла с обрабатываемой поверхности осуществляется абразивными зернами, свободно распределенными в пасте или суспензии, нанесенной на поверхность притира. Операция выполняется на малых скоростях при переменном направлении рабочего движения притира. Результатом этой наиболее трудоемкой отделочной операции является шероховатость обработанной поверхности Rz 0,01...0,05 мкм при отклонениях формы 0,05...0,3 мкм. Различают доводку ручную, полумеханическую и механическую.

Полирование — это заключительная операция механической обработки заготовки, выполняемая с целью уменьшения шероховатости поверхности до придания ей зеркального блеска. Полирование обеспечивает шероховатость поверхности Ra 0,16...0,02 мкм и Rz 0,1 ...0,05 мкм. Эта отделочная операция осуществляется механическими, химическими, электромеханическими и другими методами. Различают полирование кругами и лентами; абразивно-жидкостную обработку; виброабразивную обработку и магнитно-абразивную обработку.

При полировании лентами используется гибкий абразивный инструмент — абразивная лента, которая представляет собой гибкую матерчатую ленту (плоскостная основа) с нанесенным на ее рабочую поверхность абразивным зерном.

Абразивно-жидкостная обработка применяется для полирования сложных фасонных поверхностей. Процесс абразивно-жидкостной обработки заключается в подаче на обрабатываемую поверхность суспензии с большой скоростью под давлением. При контакте с поверхностью абразивные зерна срезают выступы микронеровностей (эффект полирования).

Для повышения производительности и качества отделочных операций часто используется виброабразивная обработка — вибрационная обработка в абразивной среде. Главное движение резания совершают абразивные зерна в виде колебаний под воздействием внешней возмущающей силы (вибраций). Перед обработкой заготовки загружаются в контейнер, заполненный абразивной средой. Контейнеру сообщают колебательные движения в двух плоско­стях при частоте колебаний 50... 180 кГц. Абразивная среда и заготовки в этих условиях перемещаются, совершая колебания в двух плоскостях при медленном вращении всей массы. Детали в контейнере расположены хаотично, т.е. занимают случайное положение, в итоге обеспечивается равномерная обработка всех поверхностей.

1 Маркировкой ЭИ обозначались экспериментальные и опытные стали, создаваемые первоначально для специальной оборонной и ракетной техники на заводе «Электросталь», а затем введенные в номенклатуру широкого использования