6. Механическая обработка восстановленных поверхностей деталей машин

После восстановления поверхностей деталей большинство из них подвергаются ме­ханической обработке для получения требуемой точности размеров и шероховатости поверхности.

Иногда при обработке требуется обеспечить не только геометрическую форму и размеры, но и взаимное расположение установочных баз. Поэтому как восстановление поверхностей деталей, так и их обработку необходимо производить при одинаковой ус­тановке.

Для обработки восстановленных поверхностей деталей, как правило, применяется лезвийная и абразивная обработка: точение, растачивание, торцовое фрезерование, шлифование, хонингование, суперфиниширование и притирка.

Механическая обработка покрытий, по данным С.А. Клименко, значительно отли­чается от обработки заготовок, имеющих аналогичный химсостав. Это объясняется на­личием пористости, прежде всего на границах покрытия, различной прочностью сцепле­ния и другими факторами.

Лезвийная обработка восстанавливаемых деталей применяется если требуемая точ­ность находится в пределах 7-10 квалитета, а шероховатость рабочих поверхностей Ra = 5 ... 2,5 мкм.

Однако лезвийный инструмент, оснащенный твердым сплавом, не позволяет эф­фективно производить обработку покрытий твердостью свыше 42 HRC. Поэтому для обработки таких покрытий применяется инструмент, оснашенный пол и кристаллическим сверхтвердым материвлом на основе кубического нитрида бора (КНБ).

В СНГ для этого разработаны такие режущие материалы как гексанит-Р (ТУ2-035- 808-81), киборит (ТУ2-037-636-88) и поликристаллы 10Д. Фирма «Де Бирс» для этого изготовняа пластины из амборита.

Инструмент из киборита позволяет удалять весь дефектный поверхностный слой покрытия за один рабочий ход, т.е. обрабатывать с глубиной резання до 2,5 мм. Приме­нение инструмента, оснащенного композитом Ю, эффективно при глубине резания 1,0 мм. Чистовая обработка покрытий со скоростями резания 2,50 ... 13 м/с, подачей 0,01 ... 0,15 мм/об, и глубиной резания 0,05 ... 0,5 мм производится инструментом из композита 10, ЮД, эльбора. Режущий инструмент должен иметь отрицвтельный передний угол, радиус при вершине инструмента должен находится в пределах 0,3 ... 1,0 мм , главный угол в плане <р > 30 ... 35°, так как малые углы в плане при обработке твердых покрытий приводят к значительному увеличению радиальных сня, что в свою очередь вызывает появление вибраций.

Инструмент из поликристаллов яаляется более работоспособным при обработке наплавленных покрытий с мартенситной структурой (ПП-АН12; ПП-АН122; ПП-АН128; ЛС-5Х4ВЗМФС и др.).

При обработке покрытий на основе твердых сплавов ВК более эффективен инстру­мент, оснащенный пластинами с синтетическим алмазом, например алмазо-твердо- сплавные пластины марки АТП (ТУ2-037-547-86).

Стойкость резцов из пол и кристаллических сверхтвердых материвлов при обработке покрытий в 20 ... 30 раз выще, чем резцов из твердого сплава Т15К6. При этом произво­дительность обработки, благодаря высокой скорости резання, возрастает в 3 ... 4 раза.

Шлифование является основным методом обработки восстановленных поверхно­стей деталей, особенно высокой твердости. Покрытия на основе карбидов вольфрама и керамики могут эффективно обрабатываться только шлифованием. Эффективность про­цесса шлифования в значительной мере определяется правняьностью выбора абразивно­го материала. Так круги из электрокорунда могут быть использованы при обработке по­крытий с твердостью до 35 HRC, круги из карбида кремния при обработке покрытий с твердостью 35 ... 50 HRC, Покрытия с твердостью свыше 50 HRC целесообразно обра­батывать алмазными кругами. Сравнительные результаты по производительности Q и износу различных кругов (относительный расход абразивного материала q) при круглом наружном шлифовании композитных покрытий на основе железа (Т-590Н), никеля (СНГН), никеля и карбида вольфрама (ВСНГН), а также твердых сплавов (Т15К6 и ВКб), по данным проф. А.И. Сидорова, приводятся в табл. 12.3.

Режимы обработки: v*= 25 м/с; S_n- 0,01 мм/дв. ход; S„p- 1 м/мин.-

При алмаз но-электрохимическом шлифовании: v* = 21 м/с; = 0,05 мм/дв. ход; 5_пр=2,5 м/мин., [/ = б В.

Применение алмазного инструмента наиболее эффективно при шлифовании особо твердых покрытий. Так при обработке плазменно-напыленного сормайтв и оксида алю­миния необходимо использовать только алмазный инструмент - шлифовальные круги с алмазом АС4 100/80 со стопроцентной относительной концентрацией на связках М2-01, В2-08, ВЗ-ОЗ-1. Для отделочной обработки рекомендуются бесконечный алмазные ленты АЛШБ с алмазами ACM, АС4 зернистостью 80/63, 40/28, 20/14 на связках ВЗ-06, ВЗ-02.