Тема 4.4. Методы отделочной обработки поверхностей деталей машин

Вопросы, изучаемые в этой теме:

– виды финишных операций;

– особенности различных видов отделочных операций.

Повышение требований к качеству и точности обработанной поверхности деталей машин обусловливает необходимость при­менения отделочных (финишных) операций.

К финишным операциям относятся: тонкое шлифование; тонкое точение и фрезерование; хонингование; суперфиниширование; доводка – притирка; поли­рование; ленточное шлифование; абразивно-жидкостная обра­ботка; виброабразивная обработка; магнитно-абразивная обра­ботка.

Тонкое шлифование производится мягкими мелкозернисты­ми шлифовальными кругами на больших скоростях резания (от 35 м/с); припуски на обработку составляют 0,04...0,08 мм на сторону с обильной подачей смазывающе-охлаждающих сред.

Тонкое точение и растачивание, тонкое фрезерование харак­теризу-ются высокими скоростями резания (100...1000 м/мин), малыми подачами (0,01...0,15 мм/об), небольшой глубиной реза­ния (0,05...0,3 мм) при высокой виброустойчивости технологиче­ской системы СПИД.

Тонким растачиванием заменяют шлифование, особенно в тех случаях, когда заготовки из вязких цветных сплавов выполнены тонкостенными.

Хонингование – отделочный метод обработки внутренних поверхностей абразивными брусками. Обработка поверхности при хонинговании производится абразивными, или алмазными брусками, закрепленными в специальной головке, которая называется хоном. Хону сообщают три движения: вращение; возвратно-поступательное переме­щение; и радиальное движение подачи брусков. При вибрационном хонинговании хону или заготовке прида­ют дополнительное круговое или возвратно-поступательное дви­жение с малой амплитудой (1...4 мкм) и частотой до 20 двойных ходов в минуту.

Хонингование применяется в условиях серийного и массового производства после операций растачивания, развертывания, протягивания и шлифования для повыше­ния точности формы, размера и снижения шероховатости поверхности отверстий, а также создания специфического микро­профиля обработанной поверхности.

Суперфиниширование – отделочный ме­тод обработки наружных поверхностей мелкозернистыми абразивными брусками, совершающими колебательные движения с амплитудой 2...5 мм и частотой до 2000 двойных ходов в минуту. Суперфиниширование применяют для отделочной обработки трущихся поверхностей, когда необходимо повысить их эксплуа­тационные свойства. Это достигается благодаря обеспечению: малой шероховатости (= 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 поверхности).

Доводка (притирка) используется не только как один из способов до-сборочной размерной обработки, обеспечивающих герметичность неподвижных соединений, но и как окончательная (финишная) обработка, обеспечивающая высокую точность размеров и формы (0,5…0,1 мкм), а также параметр шероховатости = 0,01...0,16 мкм.

Как правило, доводку выполняют после шлифования. Припуск при доводке определяется параметром исходной шероховатости и погрешностью формы. Съем металла с обрабатываемой поверхности производится абра­зивными зернами, свободно распределенными в пасте или сус­пензии, нанесенной на поверхность притира. Операция выполня­ется на малых скоростях и при переменном направлении рабочего движения притира.

Материалом для притира служит: серый чугун, бронза, красная медь, твердые породы дерева. В качестве абразива используют: порошки, микропорошки или субмикропорошки электрокорунда, карбида кремния, карбида бора, окиси хрома, окиси железа. В состав притирочных паст входят химически активные вещества: олеиновая или стеариновая кислота. В качестве связующей жид­кости используют машинное масло, керосин, стеарин, вазелин.

Полирование – заключительная операция механической об­работки заготовки, выполняемая в целях уменьшения шерохова­тости поверхности и придания ей зеркального блеска. Различают полирование кругами и полирование абразивными лентами.

Полирование мягкими абразивными, войлочными, тканевыми, бумажными или лепестковыми кругами применяется при декоративной оконча­тельной отделке деталей или при подготовке поверхности под гальванические покрытия. В процессе полирования обрабаты­ваемая поверхность заготовки под давлением прижимается к ра­бочей поверхности вращающегося абразивного круга. На рабочей поверхности закреплен слой абразива или нане­сена полировальная паста. Обработка ведется на простых по конструкции станках, универсальных станках или с помощью ручных полировальных машин.

Полирование лентами позволяет обеспечить по­стоянство скорости резания и возможность обработки больших поверхностей. При этом отсутствует необходимость в баланси­ровке и правке инструмента.