Суперфинишные станки для автомобильной промышленности

Таблица 2 . 4

Интенсивность съема металла при суперфинишировании сталей [5]

Выбор твердости брускапроводят взависимости отматериала, твердости и шероховатости поверхности заготовки (табл. 2.5). При суперфинишировании стальных заготовок можно руководствоваться следующим правилом: чем тверже обрабатываемый материал, тем мягче брусок, и чем грубее обрабатываемая поверхность, тем тверже брусок.

Литые бруски при прочих равных условиях следует брать на две-три степени тверже прессованных. При обработке деталей из вязких сталей и сплавов целесообразно применять мягкие бруски ВМ-М2. При обработке чугуна твердость брусков необходимо повышать до степени С-СТ.

О правильном выборе твердости бруска свидетельствует его быстрая приработка к поверхности заготовки и равномерный постоянный износ в течение длительного времени (приблизительно 5–10 мкм на 1 мкм съема металла при угле сетки рисок α = 30…50°). Твердость брусков из эльбора на керамической

51

связке назначают в диапазоне СТ2-Т2, при этом износ бруска составляет 0,2–0,5 мкм на 1 мкм съема металла.

Таблица 2 . 5

Выбор твердости шлифовальных брусков в зависимости от исходной шероховатости поверхности

Для повышения стойкости абразивного инструмента в его поры вводят твердые активные смазки, улучшающие условия резания и качество обработанной поверхности. В зависимости от условий обработки шлифовальные бруски пропитывают серой, сульфинированным стеарином, эпоксидно-бакелитовым раствором. Заполнение пор бруска активными веществами является действенным средством регулирования режущих свойств абразивного инструмента [6].

Результаты испытаний показали, что шлифовальные бруски, поры которых заполнены твердой смазкой, изнашиваются в 2–3 раза меньше обычных и не засаливаются. Их режущие свойства постоянны, в результате чего съем металла увеличивается. Этот эффект достигается благодаря тому, что твердая смазка ограничивает глубину проникновения режущих зерен в обрабатываемую поверхность и препятствует попаданию стружки в поры. Также, расплавляясь в зоне резания, она смазывает трущиеся поверхности бруска и детали, исключает налипание стружки на режущие зерна. Получение наибольшей эффективности от применения брусков с твердыми смазками возможно только при соответствующем подборе режимов резания, которые обеспечат на этапе полирования выделение в зоне резания тепла, достаточного для расплавления твердой смазки.

Исходные характеристики брусков, подлежащих пропитке, выбирают в зависимости от выполняемой работы. Твердость

52

брусков назначают обычно на 10–20 единиц меньше твердости брусков, работающих без пропитки, допускаемый разброс твердости шире – 15–30 единиц. Зернистость пропитанных брусков может быть увеличена на 1–2 номера по сравнению с зернистостью обычных брусков. Необходимо отметить, что твердость брусков после пропитки повышается до некоторой постоянной величины и мало зависит от исходной твердости бруска.

На предприятиях-потребителях иногда в целях уменьшения износа брусков на керамической связке их пропитывают бакелитом или серой. Пропитка бакелитом повышает твердость примерно на 1–3 степени, а пропитка серой – на 2–5 степеней.

Определение формы и размеров брусков. Правильный вы-

бор размеров бруска имеет большое значение при суперфинишировании, так как устранение исходной огранки и волнистости происходит только в том случае, когда рабочая поверхность бруска превышает длину волны в поперечном сечении обрабатываемой заготовки.

Рабочая ширина бруска определяет угол охвата поверхности заготовки. Установлено, что при угле охвата 75° достигается максимальный съем металла и наименьшее значение шероховатости поверхности. Обычно рабочую ширину бруска выбирают в пределах 0,5–0,6 диаметра заготовки. Использование брусков шириной больше 25 мм нецелесообразно, так как это затрудняет доступ СОЖ в зону обработки и удаление отходов. При чрезмерной дуге контакта заготовки с бруском происходят частые сколы кромок. Для обработки заготовок больших диаметров применяют одновре- меннодва-четыребруска, закрепленных в специальнойдержавке.

При обработке деталей с широкими продольными канавками или пазами ширина бруска должна быть в 1,5–2 раза больше, чем ширина канавки или паза (рис. 2.7, а). Если применяют два бруска, то ширина каждого из них должна превышать ширину канавки, если три бруска – то в момент нахождения одного из брусков над канавкой два других должны прилегать к детали (рис. 2.7, б). При обработке разверток (рис. 2.7, в) под бруском должно находиться не менее трех зубьев, а при обработке шлицевых валов – не менее двух шлицев.

53

Бруски типа АББС выпускают в виде блоков, состоящих из пяти или шести брусков. Все блок-бруски имеют одинаковые габаритные размеры и отличаются только числом брусков в блоке и радиусом вогнутости бруска. При обозначении блокбрусков в конце добавляется буква «К». Перед установкой на станок блок разрезают на бруски, а затем отдельные бруски – по длине. Разрезку начинают со стороны корпуса. Бруски с полиэтиленовой державкой, установленные в инструментальных головках, должны опираться по всей длине, чтобы исключить возможность их прогиба при прижиме к обрабатываемой детали. Эльборовые и алмазные бруски изготавливают, как правило, с радиусной рабочей поверхностью (в соответствии с радиусом детали), что позволяет избежать длительной приработки бруска и непроизводительного расхода дорогостоящего материала.

57

Таблица 2 . 8

Типаж эльборовых брусков

Окончание табл. 2 . 9

Бруски из эльбора на керамической связке по ОСТ 2-И72-2–75 изготавливают из микропорошков зернистостью от ЛМ40 до ЛМ5 с концентрацией эльбора 50, 100, 150 % и степенью твердости М1-Т2. Высота эльборосодержащего слоя равна 6 и 16 мм для всех размеров брусков. Размеры брусков типа ЛБС из эльбора даны в табл. 2.10.

Маркировку брусков производят в следующем порядке: тип бруска, размеры по ГОСТу, абразивный материал, зернистость, твердость, связка, особые обозначения (литые бруски – Л, пропитка серой для брусков из алмаза и эльбора – С), концентрация. У алмазных брусков на органической связке твердость не указывают.

59

Таблица 2 . 1 0

Размеры брусков типа ЛБС из эльбора на керамической связке (ОСТ 2-И72-2–75)

Пример условного обозначения бруска типа БКв шириной В = 25 мм, длиной L = 150 мм, из белого электрокорунда марки 24А зернистостью М14, степени твердости СМ1 на керамической связке с номером структуры 7 и классом точности А: БКв

25×150 24А М14 СМ1 7 КА ГОСТ 2456–82. Пример условного обозначения эльборового бруска типа ЛБС шириной В = 13 мм, высотой Н = 16 мм, длиной L = 70 мм с высотой эльборосодержащего слоя h = 16 мм, радиусом R = 10 мм из микропорошка эльбора ЛО зернистостью ЛМ5 твердостью СТ2 на керамической связке 100%-ной концентрации: ЛБС 13×16×70×16×10 ЛО ЛМ5 СТ2 К 100 %.

Крепление и правка брусков. Абразивные, алмазные и эль-

боровые бруски крепят в основном механическим способом в державках, показанных на рис. 2.9. Эти державки предназначены для брусков одной ширины и небольшой высоты. Высота ограничена жесткостью выступающей из державки рабочей части бруска. Универсальная державка (рис. 2.9, б) обеспечивает возможность установки и закрепления в одной державке брусков

60