Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лурье, Г. Б. Основы технологии абразивной доводочно-притирочной обработки учебник

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
15.55 Mб
Скачать

цесе обработки. Канифоль является связующим вещест­ вом в таете. Ряд жировых добавок обеспечивает .предо­ хранение обрабатываемых изделий от коррозии.

Рассмотрим характеристики 'некоторых веществ, ис­

пользуемых при приготовлении

абразивно-доводочных

паст и суспензий

на Ярославском заводе топливной ап­

паратуры.

 

 

О л е и н о в а я

к и с л о т а т е х и и ч е с к а я. В тех­

нике сокращенно

называется

о л е и н . Олеин является

одной из распространенных в природе кислот — встре­ чается практически во всех растительных и животных жирах.

Для приготовления средних и грубых паст исполь­ зуют олеиновую кислоту техническую марки А: кислот­

ное число

185—200, температура

застывания от 10 до

34 °С, плотность 0,898 г/см*. Цвет

темно-красный, в рас­

плавленном

состоянии — прозрачный. Для приготовле­

ния тонких алмазных паст используют олеиновую кис­

лоту химически чистую. Эта кислота

вырабатывается из

косточкового абрикосового масла и имеет вид

густой

жидкости слабо-желтого цвета.

 

 

 

 

 

С т е а р и н о в а я

к и с л о т а

кристаллизуется

при

температуре 4—7°С. Техническая

(стеарин) имеет вид

чешуек, хлопьев или порошка белого или слегка

желто­

го цвета, в расплавленном

виде — совершенно прозрач­

ного цвета.

 

 

 

 

 

 

 

Стеариновая кислота (в смеси с пальмитиновой) вы­

деляется

при прессовании

охлажденного

гпдролизата

животных

жиров.

 

 

 

 

 

 

 

Для приготовления доводочных паст на ЯЗТА ис­

пользуют

стеарин сорт

1, температура.плавления

58°С,

кислотное

число 198—210.

 

 

 

 

 

 

П а р а ф и н — белая кристаллическая

масса

с

пла­

стинчатой

или ленточной

структурой

является

продук­

том переработки нефти. Для приготовления паст ис­

пользуют парафин нефтяной

марки А,

температура

плавления

54 °С, содержание

масел 0,6%.

 

М а с л о

к о с т н о е , сорт высший,

цвет бледно-

желтый, кислотное число 0,2; условная вязкость при

20°С

11—13 град, температура

застывания •—

18°С.

М а с л о

в а з е л и н о в о е

условная

вязкость

при

50 °С

1,4—1,72 град кислотное

число 0,04.

С к и л и д а р

(масло терпентинное). Прозрачная, ле­

т у ч а я

жидкость

плотностью 0,855—0,865 г/см3

и с ха-

80

рактерным запахом. Добывают из сосновой живицы или же как побочный продукт при производстве целлюло­ зы. Растворяет смолы, жиры, каучук. Применяется мар­ ка А по ГОСТ 1571—66, кислотное число 0,7. Являет­ ся легковоспламеняющейся жидкостью. Входит в состав

доводочных паст.

 

К а н и ф о л ь

с о е и о в а я (ГОСТ 797—64). Хруп­

кая стекловидная

масса (светло-желтого цвета), состоя­

щая в основном из смоляных кислот, имеет темпера­

туру размягчения

52—70°С

(становится

жидкой

при

120°С). Плотность

1,01—1,09

г/см3, легко

растворяется

в

скипидаре,

эфире, ацетоне,

бензоле,

малорастворима

в

бензине

и

керосине.

 

 

 

 

 

К е р о с и н о с в е т и т е л ь н ы й

получается

при

перегонке

нефти.

Основные

показатели:

плотность

0,84 г/смъ,

температура вспышки + 4 ° С ,

кислотность

1,4.

 

§ 23. ПРИМЕРНЫЕ СОСТАВЫ АБРАЗИВНО-

 

 

 

 

ДОВОДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

 

 

 

 

Научные исследования, выполненные в Харьковском

институте

радиоэлектроники,

Украинском институте

сверхтвердых материалов и инструментов, а также дру­ гими исследователями, показывают, что абразивно-до­ водочные смеси (пасты и суспензии) — не случайно подобранные составы. Здесь каждый составляющий эле­ мент имеет свое строго определенное назначение. К вы­ бору абразивно-доводочных паст или суспензий необхо­

димо подходить

точно

так, как это делается

с выбором

материала режущей

части лезвийного

инструмента

(фрез, резцов,

сверл).

 

 

В настоящее время в производственной практике из­ вестны многие составы доводочных паст и суспензий. Одной из старейших паст, нашедшей широкое приме­ нение, являются хромовые пасты ГОИ. Позднее были применены пасты ХТЗ, НЗТА, ЯЗТА и др. Рост требо­ ваний к качеству и производительности абразивной до- водочно-прнтирочной обработки стальных деталей, имею­ щих высокую твердость, обусловили разработку опти­ мальных составов абразивно-доводочных паст типа «Харьков-ДМ», а также паст алмазных и кубонитовых.

П а с т а

х р о м

о в а я

готовится из

окиси

хрома,

стеарина,

парафина

и олеиновой кислоты. Применяется

при обработке различных

материалов,

главным

обра-

81

зо-м для достижения высокой светоотражательной спо­ собности обработанной поверхности. Физико-химические свойства и внешний вид хромовой насты приведены в табл. 6.

 

 

 

Т А Б Л И Ц А

6

 

Состав и свойства

хромовой.пасты

 

 

Показатель

 

Норма

 

 

Внешний вид

 

Однородные

плотные бруски

 

 

зеленого цвета;

допускаются

 

 

одиночные

небольшие'

поры

Содержание,

%:

в изломе

 

 

 

 

 

 

 

органической основы

35—38

 

 

зерен размером более 45 мкм

остальное

 

Парафина

 

 

10—12

 

 

Температура

каплепадешш орга­

не

менее

44

 

нической основы, °С

 

 

 

 

Твердость

 

не

более

50

 

Твердость определяется глубиной проникновения в испытываемую пасту стандартной стальной игры в при­ боре «Пенетромер».

П а с т а э л е к т р о к о р у и д о в а я «Харьков-ДМ» готовится из микропорошка нормального или хромисто­ го электрокорунда, олеиновой кислоты, стеарина, пара­

фина, пптеиспфикатора и разбавителя.

Предназначается

для

обработки

стальных деталей

твердостью HRC 25—

65,

имеющих

различную

форму

и

размеры.

Кроме

того,

эти пасты успешно

применяют при

доводоч-

но-прнтирочных работах по обработке деталей, изго­ товленных из других материалов, имеющих аналогич­ ную твердость. Абразивная паста «Харьков-ДМ» по своему составу является унифицированной. По техно­ логическим возможностям паста «Харьков-ДМ» обеспе­ чивает повышение производительности по сравнению с пастами ХТЗ и ЯЗТА на 15—50%» при заметном улуч­ шении качества обработанной поверхности. Превосход­ ства эти ощутимы при продолжительности выполнения

операции в пределах 3—5 мин.

Связано

это с тем, что

в составе, пасты «Харьков-ДМ»

имеется

оптимальная

норма микропорошка, продолжительность работы зерен которого колеблется в этих пределах. Здесь сводится до минимума бесполезная работа, затрачиваемая на пе-

ремалываиие зерен между собой, так как абразивные зерна сразу же располагаются в один ряд и вступают в контакт с обрабатываемой поверхностью. Физико-хи­ мические свойства и ©нешний вид доводочной пасты «Харьков-ДМ» приведены в табл. 7.

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А

7

Состав и свойства доводочной пасты

«Харьков - ДМ»

 

Показатели

 

Норма

 

 

 

Внешний вид

 

 

Однородная

масса

со

специ­

 

 

 

фическим

слабым

запахом

 

 

 

хвои,

герани, лаванды

и с

 

 

 

заметным

блеском,

окраши­

 

 

 

ваемая

в различные

цвета

Содержание

в

96

абразивного

не

более

30

 

 

микропорошка

 

 

 

 

 

 

 

Неабразивная

часть, в том числе:

 

22—25

 

 

 

Олеиновой

кислоты

 

 

 

 

 

25—32

 

 

 

Стеарина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5—10

 

 

 

Парафина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2—5

 

 

 

Интеиспфикатора

 

 

 

 

не

более

11

 

 

Разбавителя

 

 

 

 

 

 

не

менее

46

 

 

Температура

каплепадения неаб-

 

 

разивиой части,

°С

 

 

 

 

 

С целью различия номеров зернистостей в пасту до­ полнительно вводится 13%-ный спиртовой раствор красителя «Родомин Ж», обеспечивающий различие в окраске паст. Для придания запаха хвои в состав пасты вводится смазывающе-охлаждающая жидкость «Аро­ мат».

Опыт работы ряда предприятий показывает, что абразивная доводочная паста «Харышв-ДМ» может за­ менить малоэффективные плотные составы паст при обработке деталей топливной аппаратуры, золотников, уплотнений насосов, технологической оснастки и других деталей машин и приборов.

А л м а з н ы е п а с т ы , выпускаемые в Советском Союзе, приготавливают как из природных, так и из син­ тетических алмазов. Пасты из синтетических алмазов разработаны Украинским научно-исследовательским конструкторско-технологическим институтом синтетиче­ ских сверхтвердых материалов и инструмента

83

(УКРНИИСМИ) п широко применяются е промышлен­ ности. Для приготовления паст используют микролорошки синтетических алмазов трех марок АСО, АСП, АСВ, наиболее прочными из которых являются микропорошки марки АСВ.

Пасты выпускают трех концентраций по содержанию алмаза: нормальной — условное обозначение Н (напри­ мер, АСМ14Н); повышенной — П (например, АСМ14П) и высокой — В (например, АСМ14В). Расфасовывают пасты в тюбики по 20, 40, 80 г (табл. 8).

т л Б л и ц л 8

Состав и свойства доводочной пасты из синтетических алмазов

Показатель Норма

Внешний вил

 

 

 

 

 

Содержание, »/« алмаза

синтетиче­

Однородная воскообразная мас­

ского

 

 

 

са светлого цвета

Органическая

основа,

%

 

2—8

 

Температура

каплепадения

орга­

98—92

 

нической основы, °С

 

не менее

45

Известно, что

чем

мельче

зерна алмаза,

тем боль­

шее количество их содержится в одном карате и тем больше их суммарная поверхность. Так, в одном карате порошка зернистостью 30 мкм содержится около 2,2 млн. зерен, в то время как в порошке зернистостью I мкм число зерен достигает 60 млрд. При этом суммарная поверхность зерен, содержащихся в одном карате, воз­ растает примерно в 1000 раз.

Области применения паст из синтетических алмазов весьма разнообразны, но особенно эффективны они при обработке твердых сплавов и другихтвердых и сверх­ твердых материалов.

Д о в о д о ч н ы е с у с п е н з и и . При абразивной до-

водочно-притирочной

обработке

находят применение аб­

разивные суспензии,

состоящие

из

абразивного

микро­

порошка и жидкости.

Концентрация

абразива в

жидко­

сти (А: Т) различна:

от

1:1 до 0,2

(по весу),

что за­

висит от зернистости

микропорошка

и режима обработ­

ки. За последние годы в

СССР и за рубежом намети­

лась тенденция к более

широкому

применению

абра­

зивных суспензий.

 

 

 

 

84

В составах абразивных суспензии широко применя­ ются микропорошки из электрокоруидов (ЭБ, Э, ЭХ, ЭТ), а из жидкостей для приготовления суспензий луч­ шей является вода, которая обладает невысокой вяз­ костью, хорошей смачиваемостью и хорошим охлаждаю­ щим свойством. На машиностроительных заводах дово­ дочные суспензии приготавливают собственными силами. В табл. 9 приведены ориентировочные данные по произ­ водительности в относительных единицах для различных жидкостей.

Т А Б Л И Ц А 9

Коэффициенты относительной производительности

при применении различных жидкостей для суспензий

Жидкость

о роизв

ительость

Вода

1

Керосин

0,7

Спирт

0,57

Масло машинное

0,3

Глицерин

0,03

§ 24. ОСНОВЫ ВЫБОРА АБРАЗИВНО-

 

ДОВОДОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

-

Производительная доводочно-притирочная обработка и высокое качество обработанных поверхностей, а также

стоимость используемых паст

и суспензий зависит

от правильного выбора состава

абразивно-доводочного

материала. Если доводочные пасты или суспензии име­ ют не тот состав и не те характеристики, которые тре­ буются для данной работы, это влечет за собой сниже­ ние производительности, ухудшение качества обработан­ ной поверхности, повышение расходов на абразивно-до­ водочные материалы и увеличение стоимости обработки. Одним из важных признаков хорошо подобранного аб­ разивно-доводочного материала являются шипящий звук при обработке и мгновенное почернение абразивной прослойки; в противном случае при обработке наблю­ дается неравномерная абразивная прослойка и зеркаль­ ное поблескивание ее на притире.

Для выбора абразивно-доводочного материала слу­ жат следующие исходные данные:

характеристика обрабатываемого материала (хими­ ческий состав, структура, физико-химические свойства); качество исходной поверхности, подлежащей дово- дочно-прптирочиой обработке (наличие следов некаче­ ственно выполненной предыдущей работы в виде глу­

боких царапин, отклонение от формы и размеров); форма, размеры и вид обрабатываемой поверхности,

точность обработки; тип станка (универсальный, внутридоводочный или

плоскодоводочный), размеры станка, форма и размеры притира, мощность двигателя;

режим работы — рабочая скорость притира, метод внесения в зону обработки абразивно-доводочного ма­ териала и смазочпо-охлаждающих жидкостей, способы удаления сработавшихся абразивных паст или суспен­ зий и др.;

экономические соображения (производительность, ка­ чество обработки, долговечность обработанных деталей, стоимость и расход абразивно-доводочных материалов,

потери на удаление отходов).

 

В л и я н и е

с в о й с т в

о б р а б а т ы в а е м о г о

м а т е р и а л а .

Выбор того ИЛИ ИНОГО абразива для

приготовления

доводочных паст или суспензий зависит

от характера

обрабатываемого

материала. Высокая

прочность материала в сочетании с большой его твер­ достью являются фактором, затрудняющим процесс аб­ разивной доводочно-прптпрочной обработки. Мягкие стали легче поддаются обработке, но вместе с тем ка­ чество обработанной поверхности деталей из мягких материалов значительно ниже (рис. 43). Электрокорунд нормальный выдерживает большие скалывающие и удар­ ные нагрузки по сравнению с карбидом кремния, по­ этому абразивные пасты на основе карбида кремния более эффективны при обработке материалов с низким сопротивлением разрыву (чугун, бронзовое или латун­ ное литье, твердые сплавы). Доводочные пасты на ос­ нове кубоыита, алмазов, карбида бора особенно эффек­ тивны при обработке сверхтвердых материалов, а так­ же при тяжелых условиях обработки.

Современные требования к абразивно-доводочным смесям не исчерпываются только их технической харак­ теристикой. Это связано с тем, что в абразивных сме-

86

сях стоимость микропорошков, входящих в пасты и сус­ пензии, составляет наиболее значительную долю в себе­ стоимости используемых материалов. Поэтому устанав­ ливают наивыгоднейшее количество микропорошка той или иной зернистости (оптимальную норму микропорош­ ка), которая является минимальным расходом при мак­ симальной производительности обработки.

«

 

 

М

 

 

25

Рис.

43.

Влияние

твердости

обрабаты­

ваемого материала на эффективность

до­

 

 

 

водочного

процесса:

 

 

;

при

обработке пастами «Харьков-ДМЫ».

2

при

обработке

пастами

«ДМ7», 3

при

 

 

 

обработке

пастами

«ДМ5»

 

В л и я н и е в е л и ч и и ы п р и п у с к а и ш е р о-

х о в а т о с т и

и с х о д н о й

п о в е р х н о с т и . Основ­

ными факторами,

влияющими

на

выбор

зернистости

абразивно-доводочного материала, являются: количество снимаемого на данной операции металла, желаемый класс чистоты обработки, физические свойства обраба­ тываемого материала, форма обрабатываемой поверх­ ности.

Величина припуска на завершающую обработку должна быть такой, чтобы в конкретных производствен­ ных условиях обеспечить выпуск высококачественной продукции при наименьшей ее себестоимости. Большие припуски, особенно на доводочно-'притирочных операци­ ях, (влекут за собой увеличение себестоимости и сниже­ ние качества обработки. Малые припуски могут не обеспечить желаемой точности из-за неполного удаления, дефектного поверхностного слоя, полученного на преды­ дущей операции.

87

Выбор зернистости микропорошка зависит от ряда технологических факторов. Поэтому приходится подби­ рать опытным путем количество переходов на доводоч­ ной операции, а следовательно, и соответствующие номе­ ра зернистости. На операциях предварительной доводки, когда исходная шероховатость поверхности имеет 8—9-й класс чистоты, хорошие результаты дают доводочные пасты на основе микропорошка M l 4 .

Если

же осуществлять обработку, например, паста­

ми на основе микропорошка

М20,

то "на

поверхности

остаются

глубокие риски —

следы

работы

отдельных

зерен. При применении доводочных паст на основе мик­ ропорошка Ml0, например на стальных плитках твер­ достью HRC65, не выводятся следы шлифования (рис. 44). При работах по доводке плиток-мер твердо­ сти, имеющих площадь 24 см2, иеплоскостность в прс-

 

65

45

25

5

 

ТдерЭость Ш

 

 

Рис. 44. Влияние твердости обрабатывае­

мого

материала па

получаемую

шеро­

 

ховатость

поверхности

 

делах 20 мкм.и

8-п класс

чистоты, зернистость микро-

порошка выбирают в такой последовательности: первая операция — паста на основе микропорошка М14, вто­

рая, операция —

паста на основе микропорошка М5 и

последняя операция

— паста на основе микропорош­

ка МЗ и M l . В

этих

случаях стабильно обеспечивается

12-й класс чистоты и отклонение от плоскостности не более 5 мкм. При выборе зернистости абразива следует руководствоваться следующим соображением: подобрать зерна микропорошка такой крупности, чтобы они не

утопали в мпкронеров'ностях обрабатываемой поверхно­ сти и не были настолько крупными, чтобы могли остав­ лять глубокие риски — царапины.

Ф о р м а

и

р а з м е р ы

о б р а б а т ы в а е м о и

п о в е р хн о с т и. Для

доводки

крупногабаритных дета­

лей с большой массой

и малой

обрабатываемой поверх­

ностью применяют менее прочные микропорошки, так как здесь имеют место легкие режимы обработки.

При больших площадях обрабатываемой поверхно­ сти рекомендуется применять доводочные пасты, неабразивиая часть которых в своем составе имеет связки и смазки, обеспечивающие стабильную и прочную пленку. В противном случае будут иметь место отдельные риски, царапины и даже задиры. Наличие больших отклоне­ ний от формы и размеров усложняет процесс обработ­ ки, резко снижает эффективность доводочно-притироч- ных работ.

Для данных условий обработки наилучшим является использование доводочных паст и суспензий на основе карбида бора, алмазов и кубонита. При обработке фа­ сонных поверхностей абразивно-доводочные материалы с высокой абразивной способностью могут давать боль­ шие завалы.

В л и я н и е с т а н к а . Нередко одна и та же опе­ рация может быть выполнена на станках разных раз­ меров и мощностей. Притир большой площади застав­ ляет абразивные зерна -пасты или суспензии в тяжелых условиях интенсивнее работать, а следовательно, сте­ пень прочности зерен здесь особенно ощутима. Для ра­ боты на таком станке применяют пасты с более проч­ ными абразивными зернами.

На внутридоводочных вертикальных станках проис­ ходит быстрая утечка из зоны резания абразивно-дово­ дочных материалов, чего не наблюдается на станках та­ кого же типа с горизонтальным расположением прити­ ра. Поэтому на вертикальных внутридоводочных стан­ ках стремятся работать на твердых пастах, а на гори­ зонтальных станках применяют мази. Имеются тенден­ ции осуществлять обработку с помощью суспензий, что обеспечивает автоматическую подачу и регулирование абразивно-доводочной смеси. Станки, снабженные уст­ ройствами принудительного смыва отходов абразивнодоводочных материалов, резко улучшают и облегчают работу доводчика. Нужно стремиться использовать та-

89

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ