2381

ших припусков (0,05 мм и выше) и из твердых сплавов. Такой инструмент используется также для хонингования в автоматическом цикле при обработке отверстий диаметром до 10 мм. Возможна обработка нескольких деталей пакетом.

Для обработки деталей из стали, чугуна и цветных металлов

стостью 80/63 на эласт чной связке P11. Длину брусков l выбирают в зависимости от дл ны обрабатываемого отверстия L. Меньшие отклонен я формы отверстия достигаются при l=(0,50–,75)L.

Для обработки коротких деталей с точностью 6–8-го квалитета при L<d допускаемая длина а разивных брусков равна (1,0–1,2)L.

выхода бруска з отверстия зависит отклонение от цилиндричности отверст я. Если отверстие до хонингования имеет форму конуса, не-

метра и соответственно уменьшать длину выхода брусков с противоположной стороны.

Характеристики применяемых абразивных и алмазных брусков даны в приложении.

Режимы хонингования начинаются с выбора скорости возврат- но-поступательного движения головки. Большинство моделей станков допускают хонингование скорость продольной подачи

Yпр =12 –20 м/мин.

Длину хода инструмента определяют lх=L+ 2lB –l,

где L – длина отверстия; lB – размер входа – выхода бруска за пределы детали; l – длина брусков в головке.

На производительность процесса резания параметр шероховатости хонингованной поверхности влияет отношение K=Yвр / Yпр . С уменьшением значения K повышается интенсивность самозатачивания брусков и растет производительность резания, но увеличивается параметр шероховатости поверхности. При чистовом хонинговании K выбирают наибольшим соответствием с табл. 2.5.

После выбора значений Yвр и Yпр устанавливают радиальное давление брусков, определяющее поперечные подачи за каждый ход головки.

21

Для лучшего использования режущего инструмента, повышения точности обработки и снижения шероховатости поверхности радиальные давления не следует увеличивать более 1,4 МПа при резании

алмазно-металлическими брусками и более 1 МПа при использовании абразивных брусков.

Суперфиниширование. В процессе суперфиниширования отделочная обработка сферических, конических, плоских и цилиндрических поверхностей осуществляется абразивными брусками. Схема обработки, рабочие движения и приложение силы приведены на рис. 2.3. На суперфинишных станках обеспечивают колебательные (осциллирующие) движения и продольные подачи абразивных брусков или детали, постоянная сила притяжения бруска к детали и малое давление в зоне обработки. Обработка происходит без существенного изменения размеров макрогеометрии поверхности. По мере снятия вершин гребешков увеличивается контактная поверхность, уменьшается давление брусков, стружка заполняет поры брусков, режущая способность брусков снижается, процесс обработки прекращается.

В начальный период обработки очередной детали абразивные бруски, соприкасаясь с шероховатой поверхностью, самозатачиваются и восстанавливают режущие свойства.

22

Материалами обрабатываемых деталей являются стали в состоянии закалки, чугуны и бронзы.

В процессе обработки шероховатость поверхности снижается до Ra=0,012 –0,1 мкм, опорная поверхность увеличивается с 20–30 до 80–90%, удаляется дефектный поверхностный слой.

Припуск на сторону на 10–20% должен превышать высоту не- СибАДИровности, чтобы не оставалось следов предыдущий обработки после суперф н ш рован я. В качестве режущего инструмента применяют главным образом абразивные бруски, реже – чашечные и плоские

круги.

Рис.2.3. Схема рабочих движений инструмента и обрабатываемой детали при суперфинишировании: 1– деталь; 2– абразивный брусок

При обработке деталей из чугуна, цветных металлов незакаленной стали применяют инструмент из карбида кремния; бруски из электрокорунда используют для суперфиниширования деталей из закаленных сталей.

В процессе суперфиниширования работоспособность брусков быстро снижается из-за заполнения режущей поверхности и пор металлической стружкой, вызывающей засаливание брусков. Поэтому наиболее эффективным для суперфиниширования является применение абразивных брусков, у которых поры заполнены серой, стеарином, кумарином и другими органическими веществами, выполняющими роль твердого смазочного материала. Под влиянием выделяющейся теплоты в зоне резания на режущей контактной поверхности

23

бруска смазочный материал частично плавится и смазывает рабочие участки инструмента и детали, уменьшает работу трения и препятствует налипанию металлической стружки на режущую поверхность бруска. В результате достигается увеличенный съем металла при одновременном снижении параметра шероховатости и повышении стойкости брусков.

СибАДИYкол ограничивается возникающими инерционными силами при реверсировании и обычно не превышает 5–7 м/мин при амплитуде колеба-

По сравнению со стандартными инструментами абразивные бруски с твердыми смазочными материалами обеспечивают увеличенный на 30–50% съем металла, двух, трехкратное снижение параметра шероховатости поверхности и до 5 раз повышают стойкость инструмента. Для эффекта смазывания необходимо подобрать режимы суперф н ш рования, о еспечивающие достаточное выделение теплоты для расплавления смазочного материала на режущей поверх-

ности бруска.

Характер ст ка а разивных брусков, работающих с твердым

ний до 6 мм; K= Yвр / Yкол .

С уменьшением K более полно восстанавливается режущая способность брусков и увеличивается интенсивность съема металла, но возрастает параметр шероховатости поверхности. Поэтому целесообразно вести обработку с переменным значением K, которое регулируется изменением скорости вращательного движения: в начале цикла принимают Yвр =(2–4) Yкол , а в конце цикла Yвр =(8–16) Yкол . Для мягких материалов шероховатой поверхности значение K больше, для твердых материалов – меньше.

Дополнительное медленное возвратно-поступательное движение детали относительно брусков (Yпр =1–2 м/мин) ускоряет процесс съема металла и увеличивает условия обработки. Давление брусков на обрабатываемую поверхность Р определяет интенсивность протекания процесса.

При суперфинишировании применяют низкие давления. Чистовую обработку выполняют при минимальном давлении: 0,1–0,3МПа

24

для деталей из стали, 0,1–0,2 МПа для деталей из чугуна, 0,05–0,1 МПа для детали из цветных металлов.

Полирование. Полирование предназначено преимущественно для снижения параметра шероховатости поверхности деталей.

Абразивный инструмент на эластичной основе обеспечивает малые давления резания (0,03–0,2 ГПа) независимо от изменений формы обрабатываемых поверхностей.

В процессе предварительного полирования удается снимать припуск до 0,3 мм пр менения крупнозернистых абразивных порошков и высок х скоростей резания (15–35 м/с). Этот процесс фактически является разнов дностью шлифования и эффективен для подготовки поверхности.

В качестве а раз вного инструмента при полировании применяют эласт чные круги и а разивные шкурки. Эффект полирования достигается также при о ра отке деталей во вращающихся барабанах, виброконтейнерах установках. При полировании эластичными кругами дост гается ш рокий диапазон качества обработанных поверхностей. Пр меняемые нструменты приведены в табл. 2.7, 2.8.

Условия применения езразмерной отделочной обработки приведены в табл.2.6.

Таблица 2.6

Область применения различных сплавов безразмерной отделочной

25

вания притира абразивными зернами с помощью специальных устройств с плоскими, роликовыми кольцевыми правильношаржирующими инструментами.

Полирование шкуркой и лентой выполняется по двум основным схемам резания:

– первая схема основана на применении высоких скоростей реза- СибАДИния (10 –40 м/с), приближающихся к скорости шлифования;

– вторая схема предусматривает полирование на низких скоростях (10–60 м/с), соответствующих скоростям хонингования и суперфиниш рован я;

– при высокоскоростном полировании в качестве режущего инструмента спользуют ленты и ги кие вращающиеся диски, изготовленные з шл фовальной шкурки.

Предвар тельно полирование с большим съемом осуществляется лентами зерн стостью 40–25, которые обеспечивают шероховатость поверхности Ra=0,8– 1,6 мкм.

При окончательном полировании обеспечивают:

– лентами зерн стостью 16–8 достигается параметр шероховато-

сти Ra=0,2 –0,4 мкм;

– лентами зернистостью 6 – 3 обеспечивается Ra=0,05 –0,1 мкм;

– для получения олее низких параметров шероховатости поверхности ленты покрывают а разивными пастами.

Наибольшее применение имеют шкурки из электрокорунда и карбида кремния на тканевой и бумажной основе зернистостью 8 – М40 для получения параметра шероховатости Ra=0,1– 0,2 мкм и М20 – М14 – для получения параметра Ra=0,05 –0,1 мкм.

Рекомендуемые технологические условия полирования кругами лентами приведены в табл.П.13, П.14.

Доводка. Абразивная доводка является окончательным методом обработки деталей, обеспечивающим высокое качество поверхностного слоя (параметр шероховатости поверхности до Rz=0,050– 0,010 мкм, отклонения формы обработанных поверхностей до 0,05– 0,3 мкм).

Процесс абразивной доводки является сложным процессом удаления припуска с обрабатываемой поверхности детали при ее относительном перемещении по поверхности притира в результате действия абразивных зерен. Этот процесс характеризуется одновременным протеканием механических, химических и физико-химических процессов, определяющих выходные характеристики процесса доводки.

27

Доводка прецизионных деталей осуществляется за две – пять операций (перехода) с последовательным снижением зернистости применяемого абразива в состав суспензий и паст, используемых на этапах предварительной, чистовой и окончательной доводки, и уменьшением припусков на обработку.

Примечание. Для окончательной и тонкой доводки применяют также мягкие абразивные материалы – окись алюминия, окись хрома, крокус и др.

К числу основных факторов, определяющих качество, производительность и себестоимость доводки, относятся рабочее давление притира скорость движения детали по притиру. С целью повышения эффективности процесса доводки осуществляется несколько переходов при циклическом изменении давления и скорости.

Значения давлений, применяемых при доводке, приведены в табл.2.10.

Доводка абразивными суспензиями на притирах осуществляется при непрерывной подаче суспензии в зону обработки или с периодической дозировкой этой подачи.

Доводка с непрерывной подачей абразивной суспензии обеспечивает высокую производительность и применяется для предварительной обработки.

Доводку с периодическим нанесением пасты применяют для предварительной и окончательной обработки.

Наивысшие параметры качества поверхности достигаются при тонкой доводке притирами, шаржированными зернами пасты.

29

Примечания: 1. Данные относятся также к доводке алмазными суспензиями и пастами. 2. Удельное давление при доводке наружных цилиндрических поверхностей относится к единице длины образующей (H/м). 3. оводка деталей из керамики ситалла проводится алмазными пастами при давлении 150–200 кПа.

Для повышения производительности обработки при доводке деталей из закаленных сталей (подшипниковые кольца, ролики) применяют абразивные круги на керамической связке на основе зеленого карбида кремния 63C. Для доводки пластин магнитов используют круги на основе электрокорунда 23 – 25А зернистостью 8 – М40, твердостью М2 – СМ2.

Доводочные станки, осуществляющие обработку по способу «свободного притира» плоских, наружных цилиндрических и сферических поверхностей, делят по виду кинематической связи между звеньями исполнительного механизма на два типа: станки с жесткой кинематической связью и станки с фрикционной связью между звеньями исполнительного механизма станка.

Технологические процессы доводки деталей обычно включают несколько операций, осуществляемых при различных уровнях факторов процесса.

30