Техпроцессы в машиностроении_лек

Доводка – притирка

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. Эта наиболее трудоемкая отделочная опе-

рация позволяет получить шероховатость обработанной поверхности Rz

0,01…0,05 мкм, отклонения формы – 0.05…0.3 мкм.

Различают доводку: ручную, полумеханическую и механическую.

Ручная доводка применяется в единичном и мелкосерийном производ-

стве, а также при обработке деталей сложной формы. Точность и качество обработки зависят от квалификации рабочего. Высококвалифицированный специалист обеспечивает точность формы в пределах от 0,5 до 2 мкм (ма-

шинно-ручная) используется в мелкосерийном производстве. Ее выполняют при помощи электрических или пневматических доводочных приспособле-

ний. Главное движение выполняет приспособление, а движение подачи – от руки.

Механическая притирка применяется в крупносерийном и массовом производстве на специальных притирочных станках.

Сущность доводки – притирки (рис. 4.46) заключается в том, что абра-

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

тываемой поверхностью заготовки 1 и притиром 3.

Абразивные зерна вдавливаются в поверхность притира, т.к. он выпол-

нен из более мягкого материала, чем заготовка, и шаржируются в нем. При взаимном перемещении притира и заготовки, абразивные зерна снимают тончайшие стружки 2. Химическое воздействие кислой среды пасты сочета-

ется с механическим воздействием абразива.

435

Под воздействием кислоты, обработанная поверхность покрывается окисной пленкой. Вначале микронеровности соприкасаются с притиром по малой контактной площади. Срезаются окисные пленки с выступов микроне-

ровностей. Этот этап характеризуется большими удельными давлениями и пластическим деформированием выступов микронеровностей. С увеличени-

ем контактной площади, давление уменьшается, снижается толщина снимае-

мого слоя. При этом снимаются только окисные пленки. Большую роль игра-

ет вязкость связующей жидкости.

Рис. 4.46. Схема зоны притирки:

1 – заготовка; 2 – стружка; 3 –

притир; 4 - абразивные зерна.

Толщина слоя жидкости ме-

жду притиром и заготовкой долж-

на быть меньше величины выступающих из притира режущих зерен. В каче-

стве связующей жидкости используют машинное масло, керосин, стеарин,

вазелин. 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 и др. В состав притирочных паст входят химически активные вещества: олеиновая или стеариновая кислота.

Схемы притирки цилиндрических и плоских поверхностей показаны на рис. 4.47.

Притирка наружной цилиндрической поверхности заготовки 1 осуще-

ствляется притиром 2 в виде кольца с прорезями. Притиру сообщают два возвратно-вращательных движения. Возможно равномерное дополнительное вращение заготовки. Притирка осуществляется вручную или на металлоре-

жущих станках.

436

Аналогичная схема и движения применяется при притирке внутренних цилиндрических поверхностей. В качестве притира используется разжимная втулка с прорезями. Плоские поверхности можно притирать вручную и на специальных доводочных станках. Заготовки 1 устанавливаются между дву-

мя чугунными дисками – притирами 3 и 5 в окнах сепаратора 4. Сепаратор относительно дисков установлен с эцентриситетом 5…15 мм. Диски – прити-

ры имеют плоские поверхности и вращаются в разные стороны.

Рис. 4.47. Схемы при-

тирки:

а – наружной поверхно-

сти; б – внутренней по-

верхности; в – плоской поверхности на дово-

дочном станке; 1 – заго-

товка; 2 – притир; 3, 5 – диски – притиры; 4 – сепаратор; 6 – подвеска.

Верхний диск – притир имеет самоустанавливающуюся подвеску 6, что обеспечивает строгую параллельность рабочих плоскостей дисков – прити-

ров. При вращении дисков – притиров заготовки получают: вращательное движение и дополнительное движение скольжения. Эксцентричное располо-

жение сепаратора обеспечивает дополнительное движение заготовок в ради-

альном направлении, что обеспечивает равномерный износ дисков – прити-

ров.

Полирование

Полирование – это заключительная операция механической обработки заготовки, выполняемая с целью уменьшения шероховатости поверхности и придания ей зеркального блеска. Полирование обеспечивает шероховатость поверхности Ra 0,16…0,02 мкм; Rz 0,1…0.05 мкм.

437

точных измерительных приборов, стекла. В остальных случаях, применяются грубошерстные круги.

Наиболее распространены тканевые полировальные круги. Круги изго-

тавливают диаметром от 150 до 500 мм. Скорость резания – 80…85 м/с. Раз-

личают: дисковые; Непрошитые; секционные; секционные; наборные, про-

шитые и специальные круги. Непрошитые круги выполняются из отдельных слоев однородной ткани, склеенных под давлением. После затвердевания клея, круг шлифуется и профилируется. Далее, круг пропитывается клеем или жидким стеклом и накатывается абразивным порошком. Секционные круги изготавливают из отдельных кусков материи уложенных между двумя цельными матерчатыми дисками. Собранные в секции диски прошиваются.

Бумажные полировальные круги выполняют из сшитых или спрессо-

ванных листов гладкой или гофрированной бумаги. Большая жесткость таких кругов, позволяет получить шероховатость обработанной поверхности в пре-

делах Ra 2,5 … 1,25 мкм. Круги из гофрированной бумаги имеют меньшую жесткость и позволяют получить меньшую шероховатость поверхности.

Наиболее прогрессивным полировальным инструментом являются гиб-

кие полировальные круги. От обычных абразивных кругов они отличаются:

большой эластичностью; высокой термостойкостью; механической прочно-

стью. Они изготавливаются прессованием и вулканизацией смеси каучукосо-

держащих связок с абразивными зернами. Круги не требуют обмазки клеем и накатки абразивом. Полировальные круги выполняют на гибкой: вулканито-

вой (В5), бакелитовой, с графитовым наполнителем (Б4); глифталевой (ГФ) и

поливинилформалевой (ПФ) связках. Круги на вулканитовой связке изготав-

ливают из нормального и белого электрокорунда; черного или зеленого кар-

бида кремния. Зернистость – 40; 32; 35; 20; 16. Твердость кругов – ГВМ (гиб-

кий, весьма мягкий); ГМ (гибкий, мягкий); ГС (гибкий, средней твердости);

ГТ (гибкий, твердый). Бакелитовые круги изготавливаются из тех же абра-

зивных материалов зернистостью М28. Твердость кругов – М3. Глифталевые

439

круги – из карбида кремния зернистостью: 5; М40; М28; М20; М14. Твер-

дость кругов – С и СТ. Круги на поливинилформалевой связке изготавлива-

ются из карбида кремния зернистостью: 25; 20; 16; 12; 10; 8; 6.

К преимуществам полирования лентами (ленточное полирование) от-

носятся: постоянство скорости резания; эластичность и упругость ленты;

возможность обработки больших поверхностей; отсутствие необходимости в балансировке и правке инструмента; безопасность работы. Абразивные зерна могут работать в условиях жесткого закрепления (абразивная лента) или в режиме податливости (лента с нанесенной на ней абразивной пастой).

При ленточном полировании, под воздействием нагрузок, лента растя-

гивается, что снижает производительность обработки. Поэтому кроме высо-

кой прочности на разрыв, лента характеризуется относительным удлинением и эластичностью. Высокоэластичные ленты (на мездровой основе) применя-

ют для обработки труднодоступных мест и узких пазов.

В зависимости от требований к качеству обработанной поверхности и вида заготовки различают: полирование заготовки 2 на свободной ветви лен-

ты 1 (рис. 4.49, а); полирование с поджатием ленты к обрабатываемой по-

верхности роликом (рис. 4.49, б); полирование с поджатием ленты к обраба-

тываемой поверхности специальным копиром 3 (рис. 4.49, в) или упругим элементом 4 (рис. 4.49, г); бесцентровое полирование (рис. 4.49, д); полиро-

вание плоских поверхностей с поджатием ленты к обрабатываемой поверх-

ности роликом (рис. 4.49, е); полирование внутренних поверхностей труб бесконечной лентой (рис. 4.49, ж); полирование внутренних поверхностей на свободной ветви ленты (рис. 4.49, з); полирование мелких заготовок на сво-

бодной ветви ленты (рис. 4.49, и); полирование наружных поверхностей тел вращения лентой, прижатой жестким или упругим контртелом (рис. 4.49, к).

Суперфиниширование – отделочный метод обработки наружных по-

верхностей мелкозернистыми абразивными брусками, совершающими коле-

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

дов в минуту.

440

поверхность оптимального микрогеометрического рисунка; сглаживанию верхушек микронеровностей (увеличение площади фактической опорной по-

верхности).

Абразивно-жидкостная обработка

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 заготовок по объему контейнера и химико-механический процесс съема ме-

талла.

Всостав рабочей среды входят:

Твердый наполнитель в виде абразивных зерен (абразивная крошка,

шлифзерно, галька, известняк, гранит). Состав и зернистость наполни-

442

теля зависят от вида обработки и требований к качеству обработанной

поверхности.

Не абразивные материалы (предметы различной формы из металлов,

древесины, войлока, кожи, резины). При полировании всухую исполь-

зуются войлочные, фетровые или кожаные со слоем пасты и введением химических веществ, интенсифицирующих процесс.

Жидкий наполнитель с моющими, разделительными, травящими, пас-

сивирующими, блескообразующими добавками.

Магнитно-абразивное полирование

Магнитно-абразивному полированию (МАП) подвергаются плоские,

цилиндрические или фасонные поверхности заготовок из магнитных и не магнитных материалов. За 10…40с достигается шероховатость обработанной поверхности Ra 0,032…0,2 мкм, исправляются погрешности геометрической формы.

Сущность магнитно-абразивной обработки заключается в следующем.

Заготовкам, помещенным в магнитное силовое поле, сообщают вращательное движение вокруг оси и оссилирующее движение вдоль оси. В контейнер с за-

готовками подается порошок, обладающий абразивными и магнитными свойствами и технологическая среда (носитель поверхностно-активных ве-

ществ). Магнитное поле выполняет роль связки формирующей из отдельных абразивных зерен эластичный абразивный инструмент. Магнитное поле так-

же обеспечивает силовое воздействие, с помощью которого абразиву сооб-

щается нормальные и тангенциальные силы резания. В зоне обработки воз-

никает процесс электролиза. Анодное растворение поверхностного слоя заго-

товок интенсифицирует процесс обработки. Анодное растворение поверхно-

стных слоев абразива обеспечивает их самозатачиваемость.

4.8. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Под технологичностью любого объекта понимается соответствие свойств этого объекта конкретным условиям его производства, эксплуатации

443