Tehnologiya_konstruktsionnyh_materialov

рабочей поверхности. Геометрическую стойкость обычно назначают для чис-

тового шлифования, для шлифования фасонных или конических поверхно-

стей. Физическая стойкость шлифовального круга – время (количество обра-

ботанных заготовок) непрерывной работы, после которой необходима правка с целью восстановления режущих свойств рабочей поверхности. Физическую стойкость обычно назначают для чернового шлифования.

В зависимости от вида обрабатываемой поверхности различают шли-

фование: круглое наружное и внутреннее; фасонное; плоское.

При шлифовании главное движение Dр придают абразивному инстру-

менту (шлифовальному кругу). Скорость главного движения определяется по формуле: Vк=πDкnк/60000, м/с, где: Dк – диаметр шлифовального круга в мм; nк – частота вращения шлифовального круга в об/мин. Для обеспечения ци-

линдричности обработанной поверхности при круглом шлифовании заготов-

ке придают движение круговой подачи (Dд), скорость которого в м/мин опре-

деляется по формуле: Vд= πDдnд/1000, м/с, где: Dд – диаметр обрабатываемой поверхности в мм; nд – частота вращения заготовки в об/мин.

В зависимости от направления движения подачи, придаваемой шлифо-

вальному кругу, различают три основных схемы шлифования: с продольной подачей (DSпрод), с поперечной подачей (DSпоп), с тангенциальной подачей

(DSт). В зависимости от способа базирования заготовки различают: шлифова-

ние в центрах или в патроне; бесцентровое шлифование; планетарное шли-

фование.

Круглым наружным шлифованием (рис. 6.36) обрабатывают наружную цилиндрическую поверхность валов, колец и втулок. При шлифовании в цен-

трах (рис. 6.36, а, б) обрабатывают шейки заготовок 2 ступенчатых и гладких круглых стержней (валов). При необходимости одновременного шлифования шейки вала и торца ось вращения круга устанавливают под углом к оси вра-

щения заготовки (рис. 6.36, в). При наружном бесцентровом шлифовании

(рис. 6.36, г) заготовку 2 опирают на нож 3. Заготовка базируется по обрабо-

танной поверхности, что существенно повышает точность обработки. Заго-

231

товка получает вращение от ведущего круга 4. Скорость движения ведущего круга в 60…100 раз меньше скорости движения шлифующего круга 1.

Рис. 6.36. Схемы круглого наружного шлифования:

а – в центрах, продольное; б – в центрах, поперечное; в – одновременное шейки и торца; г – бесцентровое; 1 – шлифующий круг; 2 – заготовка; 3 –

нож; 4 – ведущий круг.

При вращении заготовки от ведущего круга ее скорость (круговая подача)

определяется по формуле: Vз = π Dв.к nвкή cos ά / 1000, где: Vз - скорость дви-

жения заготовки в м/мин; Dв.к –диаметр ведущего круга в мм; nв.к – частота вращения ведущего круга в об/ мин; ή - коэффициент, учитывающий про-

скальзывание ведущего круга и заготовки; ά – угол наклона оси ведущего круга или ножа (направляющей линейки) к оси заготовки, обычно ά = 2…6º.

Скорость продольного перемещения заготовки в мм/мин, равна:

Sз = π Dв.к nв.к ή sin ά.

При внутреннем шлифовании (рис. 6.37) обрабатывают внутренние ци-

линдрические сквозные и глухие поверхности валов, колец, втулок, корпус-

ных деталей. При шлифовании в патроне движение круговой подачи осуще-

ствляется за счет вращения заготовки со скоростью: Vз = π Dз nз / 1000, где: Vз

- скорость движения заготовки в м/мин; Dз – диаметр обрабатываемого от-

верстия в мм; nз – частота вращения заготовки в об/ мин. При внутреннем бесцентровом шлифовании круговая подача осуществляется за счет враще-

ния заготовки со скоростью: Vз = π Dв nвή / 1000, где: Vз - скорость движения заготовки в м/мин; Dв –диаметр ведущего круга в мм; nв – частота вращения ведущего круга в об/ мин; ή - коэффициент, учитывающий проскальзывание

232

Тонкое точение и растачивание, тонкое фрезерование характеризуются высокими скоростями резания (100…1 000 м/мин), малыми подачами (0,01 … 0,15 мм/об) малой глубиной резания (0,05…0,3 мм) при высокой виброустой-

чивости технологической системы СПИД. Стальные заготовки с прерыви-

стой обрабатываемой поверхностью (наличие пазов, шлиц, отверстий), дета-

ли из высокопрочных сталей и чугуна обрабатывают при скоростях резания до 50 м/мин (при применении инструментов с режущей частью из сверхтвер-

дых материалов, скорость резания можно повысить до 150 м/мин).

Хонингование (рис. 6.40) – отделочный метод обработки внутренних поверхностей абразивными брусками. Обработку производят с помощью аб-

разивных или алмазных брусков 2, закрепленных в хонинговальной головке

(хоне) 3. Хону сообщают три движения: вращение D1; возвратно-

поступательное перемещение D2 и радиальное движение подачи брусков 3.

Рис. 6.40. Схема хонингования:

1 – заготовка; 2 – брусок; 3 – хон; 4 - стол; D1 – вращение хона; D2 - возвратно-поступательное перемещение хона.

При вибрационном хонинговании, хону или заго-

товке придают дополнительное круговое или возвратно-

поступательное движение с малой амплитудой (1…4 мкм)

и частотой до 20 двойных ходов в минуту. Скорость глав-

ного движения D1 для обработки стали составляет 45…60

м/мин, для обработки чугуна – 60…75 м/мин. Соотноше-

ние скоростей движений D1 и D2 составляет 1,5…10.

Хонингование применяется в условиях серийного и массового произ-

водства после операций растачивания, развертывания, протягивания и шли-

фования для повышения точности формы, размера и снижения шероховато-

сти отверстий, а так же создания специфического микропрофиля обработан-

ной поверхности.

Суперфиниширование – отделочный метод обработки наружных по-

верхностей мелкозернистыми абразивными брусками, совершающими коле-

236

бательные движения с амплитудой 2…5 мм и частотой до 2000 двойных хо-

дов в минуту.

Сущность процесса состоит в микрорезании обрабатываемой поверх-

ности одновременно большим количеством мельчайших абразивных зерен

(до 10 000 зерен/мм2). При этом снимаются тончайшие стружки (до 0,01 мм),

одновременно, скорость съема металла достигает 1…1.5 мкм/с. Большинство зерен не режет, а пластически деформирует металл, при этом сглаживаются микронеровности и она получат зеркальный блеск.

Суперфиниширование применяют для отделочной обработки трущихся поверхностей, когда необходимо повысить их эксплуатационные свойства.

Это достигается благодаря обеспечению: малой шероховатости (Ra 0,6 … 0,05 мкм); уменьшению погрешностей формы до 0,3 мкм; нанесению на поверхность оптимального микрогеометрического рисунка; сглаживанию верхушек микронеровностей (увеличение площади фактической опорной по-

верхности).

Доводка (притирка) – отделочная операция, при которой съем металла с обрабатываемой поверхности производится абразивными зернами, свободно распределенными в пасте или суспензии, нанесенной на поверхность прити-

ра. Операция выполняется на малых скоростях и при переменном направле-

нии рабочего движения притира.

Сущность доводки – притирки (рис. 6.41) заключается в том, что Рис. 6.41. – Притирка:

1 – заготовка; 2 – стружка; 3 – притир; 4

– абразивное зерно; 5 – связующая жидкость.

абразивные зерна 4, находятся в составе связующей жидкости 5, между обраба-

тываемой поверхностью заготовки 1 и притиром 3 вдавливаются в поверх-

ность притира, выполненного из более мягкого материала, чем заготовка, и

шаржируются в нем. При взаимном перемещении притира и заготовки, абра-

237

Полирование лентами (рис. 6.43) позволяет обеспечить: постоянство Рис. 6.43. Схемы полирова-

ния лентами:

а – плоских поверхностей; б

– наружных фасонных по-

верхностей; в – внутренних фасонных поверхностей.

скорости резания; возможность обработки больших поверхностей, при этом отсутствует необходимость в балансировке и правке инструмента.

Полирование обеспечивает шероховатость поверхности Ra 0,16…0,02

мкм; Rz 0,1…0.05 мкм.

Абразивно-жидкостная обработка применяется для полирования сложных фасонных поверхностей. Сущность абразивно-жидкостной обра-

ботки заключается в подаче на обрабатываемую поверхность суспензии под давлением и с большой скоростью. Абразивные зерна, срезая выступы мик-

ронеровностей, создают эффект полирования. При подаче суспензии с возду-

хом повышается производительность обработки, но увеличивается ее шеро-

ховатость.

Для повышения производительности и качества отделочных операций часто используется вибрационная обработка в абразивной (рабочей) среде.

Главное движение резания осуществляют абразивные зерна, совершающие колебания под воздействием внешней возмущающей силы (вибраций с час-

тотой 50… 180 КГц). Рабочая среда и заготовки при этом перемещаются, со-

вершая: колебания в двух плоскостях и медленное вращение всей массы. В

рабочей среде, детали расположены хаотично и занимают случайное поло-

жение, что обеспечивает равномерную обработку всех поверхностей. Боль-

шое количество микроударов поддерживает заготовки во взвешенном со-

стоянии, что исключает образование грубых забоин и повреждений. Обра-

ботка может протекать всухую или с подачей жидкого раствора. Жидкий рас-

твор обеспечивает удаление продуктов износа, равномерное распределение

239