Справочник технолога машиностроителя Косилов

припуска получается при полировании на свободной ветви ленты. Для увеличения производительности применяют контактные ролики; конструкцию и материал для этих роликов выбирают в зависимости от назначения полирования. Контактный ролик с ободом из войлока, фетра или мягкой резины обеспечивает получение поверхности с низкой шероховатостью. Контактный ролик с ободом из твердой резины используют для предварительных операций. При полировании плоских поверхностей опорой чаще всего является стальная плита, иногда облицованная резиной.

Предварительно полирование с большим съемом осуществляется лентами зернистостью 40 — 25, которые обеспечивают шероховатость

зернистостью 16 — 8 достигается параметр ше-

мкм. Для получения более низких параметров шероховатости поверхности ленты покрывают абразивными пастами.

При полировании деталей из жаропрочных сталей с уменьшением размера абразивных зерен ленты заметного уменьшения шероховатости поверхности не наблюдается. Исходя из этого, детали из жаропрочных сталей рекомендуется обрабатывать лентами зернистостью 40—16.

Ширину и длину ленты выбирают в зависимости от размеров обрабатываемых деталей и конструкции станка. Концы ленты склеивают клеем БФ, казеиновым или мездровым; в местах склейки толщина и прочность шва должны быть такими же, как и для основной ленты. Для водостойких лент при обработке деталей из стали, чугуна и латуни в качестве охлаждающей жидкости применяют эмульсию; для неводостойких лент — минеральные масла.

При низкоскоростном полировании чаще всего заданная скорость резания достигается вращением обрабатываемой детали. Шлифовальная шкурка получает лишь осциллирующее движение. Этим упрощается конструкция полировального станка и улучшаются условия равномерного прилегания шкурки к обрабатываемой поверхности. При низкоскоростном полировании снимаются припуски до 10—15 мкм с уменьшением шероховатости поверхности и сохранением исходной формы.

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.

Применяют также алмазные и эльборовые шкуркизернистостью 12 — МЗ. Алмазныешкурки выпускают также на эластичной связке и широко применяют их в автомобильной промышленности на суперфинишных и полировальных станках при окончательной обработке коленчатых, распределительных валов и других деталей. Алмазная шкурка отличается большой стойкостью. Одним комплектом шкурки (общей длиной 120 мм) можно обработать 30 — 50 тыс. шеек.

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.

вается стабильное получение эксплуатационных характеристик поверхностей деталей. Доводка осуществляется либо способом «свободного притира», когда притир самоустанавливается по обрабатываемым поверхностям вследствие шарнирного соединения со шпинделем станка, либо способом «жестких осей», при котором положение осей притира и заготовок остается неизменным в процессе доводки, чем и обеспечивается требуемое взаимное расположение поверхностей (рис. 295).

В зависимости от типа инструмента — притира различают доводку незакрепленными зернами абразива в составе абразивных паст и суспензий на притирах и доводку закрепленными зернами абразива (шаржированными притирами и абразивными кругами).

Доводку деталей абразивными пастами на притирах осуществляют при периодическом нанесении пасты на поверхность притира (путем ее намазывания) либо посредством предварительного шаржирования притира абразивными зернами с помощью специальных

устройств с плоскими, роликовыми кольцевыми правильно-шаржирующими инструментами.

Доводка абразивными суспензиями на притирах осуществляется при непрерывной подаче суспензии в зону обработки или с периодической дозированной подачей.

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 притира-

ми, шаржированными зернами пасты.

Для повышения производительности обработки при доводке деталей из закаленных сталей (подшипниковые кольца, ролики) применяют абразивные круги на керамической связке на основе зеленого карбида кремния 63С. Для доводки пластин магнитов используют круги на основе электрокорунда 23А — 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.

Для доводки плоских и цилиндрических поверхностей деталей применяют плоскодоводочные станки: однодисковые 3803 — 3809 с правильными кольцами, двухдисковые 3813, 3813Б, ЗБ814, ЗЕ814, ЗЕ816, ЗД817 с планетарным и эксцентриковым исполнительным механизмом.

Для обработки тонких пластин диаметром 75 — 125 мм и толщиной 0,4—1 мм применяют доводочные станки конструкции МВТУ им. Н. Э. Баумана с эксцентриковым или с плане- тарно-эксцентриковым исполнительным механизмом.

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

При проектировании процесса доводки выбирают метод доводки и оборудование, назначают режим и другие условия предваритель-

обрабатываемого материала, требуемых производительности и параметров качества обработки. Для доводки деталей из труднообрабатываемых материалов применяют преимущественно притир из чугуна с ферритной, перлитной и перлитоферритной структурой — серого чугуна СЧ 15, СЧ 18, СЧ 20, СЧ 25 с твердостью НВ 120 — 200. Для предварительной доводки наилучшую износостойкость имеют перлитные чугуны с крупнопластинчатым перлитом, хорошо удерживающим абразивные зерна.

Для окончательной доводки применяют более мягкие ферритные с фосфидной эвтектикой и перлитоферритные чугуны с мелкодисперсным и тонкопластинчатым перлитом. Из ферритных чугунов изготовляют притиры для шаржирования их мелкозернистым абразивом зернистостью МЗ —Ml (в частности, для доводки концевых мер длины).

При доводке деталей из цветных металлов и сплавов (алюминиевых, медных, магниевых), отожженных сталей рекомендуется применять притиры из оптического стекла марок МКР-1 (пирекса) или К8, а также перлитный чугун и цветные металлы (олова, свинца), которые хорошо шаржируются абразивом. Износостойкость притиров из оптического стекла в 1,5 раза выше износостойкости чугунных притиров; при их применении получают однородную матовую поверхность без царапин.

При окончательной доводке незакрепленным абразивом наблюдается повышенное изнашивание рабочей поверхности притиров, что устраняется применением для окончательной доводки притиров из цветных металлов (меди Ml твердостью НВ 70, латуни Л63 твердостью НВ 90) и пластмасс, шаржированных абразивными и алмазными микропорошками.

К основным факторам, определяющим качество, производительность и себестоимость

доводки, относятся рабочее давление притира (табл. 84) и скорость относительного движения детали по притиру. С целью повышения эффективности процесса доводка осуществляется за несколько переходов при циклическом изменении давления и скорости.

Тонкую доводку плоских поверхностей притирами, шаржированными зернами абразивных и алмазных паст, осуществляют при давлении 20 — 150 кПа, причем меньшие значения соответствуют меньшим параметрам шероховатости поверхности и глубине поверхностного слоя.

Скорость относительного движения детали по притиру при предварительной доводке назначают в пределах 50 — 250 м/мин, при окончательной — 15—30 м/мин, при тонкой —2 — 10 м/мин в зависимости от требуемой производительности, параметров качества обработанной поверхности и физико-механических свойств абразива и неабразивных составляющих паст и суспензий. С увеличением давления и скорости производительность обработки увеличивается до некоторого критического соотношения скорости и давления, а далее

резко снижается.

Производительность доводки характеризуется суммарным съемом металла за определенное время и зависит от материала детали, материала притира и режущей способности паст и суспензий.

При сравниваемых условиях доводки плоских поверхностей деталей из закаленных сталей и твердых сплавов на чугунных притирах режущая способность алмазных паст в 4,5 — 14 раз выше, чем абразивных, а алмазных суспен- зий—выше в 2,5 — 7,5 раз. Суммарный съем материала при использовании притиров из чугуна и стали на 10 — 20% меньше, чем при использовании латунных притиров вследствие более длительной работы зерен в незакреплен-

ном состоянии и более интенсивного их дробления.

При доводке твердосплавных деталей на чугунных притирах предварительно шаржированными алмазными зернами паст АСМ5/3 — АСМ40/28 стойкость зерен в 15 — 25 раз выше, а суммарный съем материала с деталей за период стойкости зерен (Т—3 4 ч) в 6 —18 раз больше, чем при работе на притирах с намазкой пасты. При доводке деталей из закаленной стали, наоборот: применение алмазных паст обеспечивает более высокую производительность, чем доводка предварительно шаржированными притирами.

Сравнительные испытания работоспособности зерен алмазных паст различной концентрации (5, 10, 20 и 40%) показали, что наивысшая эффективность алмазных паст с учетом их расхода и режущей способности при доводке стальных и твердосплавных деталей наблюдается при концентрации алмазных зерен 5-10%.

Прочность, стойкость, режущая способность, однородность зернового состава абразивных микропорошков являются определяющими факторами, влияющими на качество доведенной поверхности детали. Доводка деталей из закаленной стали Х12Ф1 алмазными пастами АСМ.5/3 позволяет получить микронеровности в 4—11 раз меньше (при отклонении по параметру Rz не более 25-30%), чем при доводке абразивными пастами М5.

Наименьшая пластическая деформация поверхностного слоя закаленной стали достигалась после доводки алмазной пастой АСМ5/3.

Для увеличения производительности обработки при тонкой доводке деталей необходимо обеспечить повышенную шаржируемость зерен в притир, т. е. работу их в закрепленном состоянии.

Время обновления пасты при тонкой доводке деталей из труднообрабатываемых материалов назначают в зависимости от зернистости абразива: 8 — 20 мин для алмазных паст АСМ1/0 - АСМ40/28, 2-8 мин для абразивных паст МЗ —М40; время повторного перешаржирования 100 — 250 мин для алмазных паст АСМ1/0-АСМ40/28. и 3-15 мин для абразивных паст МЗ —М40 (большие значения соответствуют большей зернистости пасты). При круглой доводке пасту обновляют через 1 — 5 мин. Оптимальный расход пасты на 1 рабочей поверхности притира 0,04-0,080 мг при плоской и 0,060-0,120 мг при круглой доводке деталей абразивными (М1-М40) или алмазными (АСМ1/0- АСМ40/28) пастами, причем большие значения соответствуют большей зернистости.

Типовые схемы наладок доводочных станков для плоских поверхностей представлены на рис. 296 — 298. Наружные цилиндрические поверхности обрабатывают в сепараторах на двухдисковых доводочных станках с сепараторной наладкой (рис. 299).

Ручная доводка наружных цилиндрических поверхностей осуществляется разрезными ох-