Вопрос 110

Методы отделочной обработки высокоточных поверхностей деталей абразивным инструментом: суперфиниширование, полирование, доводка (тонкая притирка). Характеристики и область применения методов.

Суперфиниширование -отделочная обрабатка цилиндрических, конических, плоских и сферических поверхностей деталей из закаленной стали, реже – из чугуна и бронзы абразивными брусками

В ре­зультате суперфиниширования сни­жается шероховатость поверхности до Rа — 0, 1... 0, 012 мкм, увеличивается относительная опорная длина профиля поверхности с 20 до 90%. Существенного изменения размеров и макрогеометрии поверхности не наблю­дается.

Обработка производится мелкозернистыми (зернистость не ниже 320) брусками с добавлением смазочного вещества смеси керосина с маслом при небольшой скорости (до 2, 5 м/с) и с весьма малыми давлениями инструмента на поверхность детали (0, 1 — 0, 3 МПа — для заготовок деталей из стали; 0, 1—0, 2 МПа — для заготовок деталей из чугуна и 0, 05—0, 1 МПа — для заготовок деталей из цветных металлов).

В простейших схемах обработки на станках за­готовка вращется (окружная скорость 0, 05—2, 5 м/с); инструмент совершает возвратно-поступа­тельные движения (колебание инструмента или заготовки — ход 2—6 мм, число двойных ходов 200—1000 в 1 мин); перемещение инструмента вдоль поверхности заготовки. Толщина снимаемого слоя металла 0, 005—0, 02 мм.

Припуск на сторону на 10 – 20% должен превышать высоту неровности поверхности, чтобы не оставалось следов предыдущей обработки после суперфиниширования. В качестве режущего инструмента применяют главным образом абразивные бруски, реже – чашечные и плоские круги.

Полирование Полирование предназначено для снижения параметра шероховатости поверхности без устранения отклонений формы деталей. Наибольшее применение полирование имеет для декоративной отделки и чистовой обработки фасонных поверхностей.

Абразивный инструмент на эластичной основе обеспечивает малые давления резаниям (0, 03 – 0, 2 ГПа) независимо от изменений формы обрабатываемых поверхностей.

В процессе предварительного полирования удается снимать припуск до 0, 3 мм вследствие применения крупнозернистых абразивных порошков (зернистостью 16 – 80) и высоких скоростей резания (15 – 35 м/с). Этот процесс фактически является разновидностью шлифования и эффективен для подготовки поверхности к чистовому полированию и перед металло­покрытием.

В качестве абразивного инструмента при полировании применяют эластичные круги и абразивные шкурки. Эффект полирования достигается также при обработке деталей во вращающихся барабанах, виброконтейнерах и установках, в которых инструментом служат свободный абразив или абразивные инструменты (таблица 3.4).

При полировании эластичными кругами достигается широкий диапазон качества обработанных поверхностей (таблицы 3.5–3.6).

Для получения низких параметров шероховатости поверхности обработку следует вести в несколько операций с применением абразивного инструмента разной зернистости.

Доводка (тонкая притирка) Абразивная до­водка является окончательным методом обработки НЦП, обеспечивающим малые отклонения раз­меров, отклонение формы обрабатываемых поверхностей и а Ra= 0, 16... 0, 01 мкм. Этот метод характеризуется одновременным протеканием механических, химических и физико-химических процессов.

Доводку выполняют с помощью ручных притиров, а также на плоскодоводочных станках с планетарным и эксцен­триковым исполнительным механизмом. При доводке используют абразивные порошки в виде паст или абразивных суспензий.

Механическая доводка в 2 – 6 раз производительнее ручной доводки; при этом обеспечивается стабильное получение эксплуатационных характеристик поверхностей деталей.

Доводка осуществляется либо способом «свободного притира», когда притир самоустанавливается по обрабатываемым поверхностям вследствие шарнирного соединения со шпинделем станка, либо способом «жестких осей», при котором положение осей притира и заготовок остается неизменным в процессе доводки, чем и обеспечивается требуемое взаимное расположение поверхностей