Полирование заготовок

Тема: Методы отделочной отработки поверхностей

Дальнейшее развитие машиностроения связано с увеличением нагрузок на детали машин, увеличением скоростей движения, уменьшением массы конструкций. Выполнить это возможно при достижении особых качеств поверхностей деталей. Однако эти качества не всегда могут быть обеспечены описанными методами. Поэтому требуется дополнительная отделочная обработка для повышения точности, уменьшения шероховатости поверхностей или для придания им особого вида, что важно для эстетических или санитарно-гигиенических целей.

Велика роль отделочной обработки в повышении надежности работы деталей машин. Для отдельных методов обработки характерны малые силы резания, небольшие толщины срезаемых слоев материала, незначительное тепловыделение. При обработке силы, прикладываемые для закрепления заготовок, относительно невелики. Поэтому заготовки деформируются незначительно. Эти технологические особенности способствуют дальнейшему развитию и широкому применению методов отделочной обработки.

Отделочными методами обработки являются топкое обтачивание, тонкое растачивание, тонкое шлифование, полирование, притирка, абразивно-жидкостная отделка, хонингование, суперфиниширование. Распространены отделочные методы обработки зубчатых колес: зубозакругление, зубошевингование, зубохонингование, зубошлифование и зубопритирка.

Методы отделки поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами

Тонким обтачиванием иногда заменяют шлифование. Процесс осуществляется при высоких скоростях резания, малых глубинах и подачах. Находят применение токарные резцы с широкими режущими лезвиями, расположенными строго параллельно оси обрабатываемой заготовки. Подача на оборот заготовки составляет не более 0,8 ширины лезвия, а глубина резания — не более 0,5 мм. Это приводит к уменьшению шероховатости обрабатываемой поверхности.

Алмазными резцами обтачивают заготовки из цветных металлов и сплавов, пластмассы и другие неметаллические материалы. Обладая очень высокой стойкостью, алмазные резцы продолжительное время работают без подналадки и обеспечивают высокую точность.

Тонкое обтачивание требует применения быстроходных станков высокой жесткости и точности а также качественной предварительной обработки заготовок. Это же необходимо при тонком строгании. Применяют и тонкое фрезерование.

Тонким растачиванием заменяют шлифование, особенно в тех случаях, когда заготовки выполнены из вязких цветных сплавов, либо из стали, но являются тонкостенными. Тонкое растачивание целесообразно при точной обработке глухих отверстий или когда по условиям работы детали не допустимо, чтобы абразивные зерна оставались в порах обработанной поверхности.

Режимы резания при тонком растачивании аналогичны режимам при тонком обтачивании. Необходимо использование жестких станков и исключение вибраций шпинделей и оправок с расточным инструментом. Расточные резцы выполняют из твердого сплава или алмазов.

Тонкое шлифование производят мягким, мелкозернистым кругом при больших скоростях резания (vK > 40 м/с) и очень малой глубине резания. Шлифование сопровождается обильной подачей охлаждающей жидкости. Особую роль играет жесткость станков, способных обеспечить безвибрационную работу.

Для тонкого шлифования характерен процесс «выхаживания». По окончании, например, обработки вала подача на глубину резания выключается, а продольная подача не включается. Процесс обработки, тем не менее, продолжается за счет упругих сил, возникающих в станке и заготовке, когда они были деформированы силой резания при шлифовании с подачей на глубину. В таком режиме станок работает некоторое время, силы резания постепенно уменьшаются, становясь исчезающе малыми, а точность обработки значительно повышается.

Полирование заготовок

Полированием уменьшают шероховатость поверхностей заготовок. Этим методом получают зеркальный блеск на ответственных частях деталей (дорожки качения подшипников), либо на деталях для декоративных целей (облицовочные части автомобилей).

Обрабатывают полировальными настами или абразивными зернами, смешанными со смазкой. Эти материалы наносят на быстро вращающиеся эластичные круги (например, фетровые) или колеблющиеся щетки. Хорошие результаты дает полирование быстро-движущимися бесконечными абразивными лентами (шкурками). Заготовку подводят к носителю пасты или абразива и перемещают так, чтобы вся поверхность подвергалась обработке. При полировании фасонных поверхностей заготовки, как правило, перемещают вручную, а при полировании плоских, цилиндрических и конических поверхностей могут быть использованы полировальныо станки.

В зоне полирования одновременно происходят следующие основные процессы: тонкое резание, пластическое деформирование поверхностного слоял химические реакции — воздействие на металл химически активных веществ, находящихся в полировочной пасте. Качество и эксплуатационные свойства полированной поверхности зависят от того, какой из указанных процессов имеет преобладающее значение. При полировании абразивной шкуркой положительную роль играет подвижность ее режущих зерен. Эта особенность шкурок приводит к тому, что зернами в процессе обработки не могут наноситься микроследы, глубина которых значительно отличается друг от друга. В ходе полирования происходит постепенный переход от процесса резания к процессу выглаживания.

В качестве абразивного материала применяют порошки из электрокорунда и окиси железа при полировании стали; карбида кремния и окиси железа при полировании чугуна; окиси хрома и наждака при полировании алюминия и сплавов меди. Порошок смешивают со смазкой, которая состоит из смеси воска, сала, парафина и керосина. Пасты могут содержать абразивные материалы: крокус, окись хрома, венскую известь и др. Полировальные круги изготовляют из войлока, фетра, кожи, капрона, спрессованной ткани и других материалов.

Полируют на больших скоростях (до 40—50 м/с). Заготовка поджимается к кругу усилием Р (рис. 87, а) и совершает движения подачи sпp и sкp в соответствии с профилем обрабатываемой поверхности. Полирование лентами (рис. 87, б) имеет ряд преимуществ. Рабочая поверхность ленты значительно превышает рабочую поверхность круга, вследствие чего происходит интенсивное рассеяние теплоты. Эластичная лента огибает всю шлифуемую поверхность. Поэтому движений подачи может не быть.

Главное движение при полировании иногда совершает и заготовка 3, имеющая, например, форму кольца с фасонной внутренней поверхностью. Абразивная лента 1 поджимается через полировальник 2 к обрабатываемой поверхности и периодически перемещается (движение sпр).

Полировать можно в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Заготовки, закрепленные на транспортере, непрерывно перемещаются относительно круга или ленты. Детали снимают на ходу транспортера.

В процессе полирования не удается исправить погрешности формы, а также отдельные местные дефекты предыдущей обработки.

12 Следующая ⇒