Материалы рабочей поверхности полировальников

Используют пекоканифолевые полировочные смолы, технические шерстяные ткани – шерстяной войлок, сукно шинельное и синтетические вещества (например, полиуретан). Материалы оценивают по интенсивности процесса полирования, времени, в течение которого инструмент сохраняет первоначальную форму, и способности образовывать чистую, без видимых дефектов полированную поверхность.

Полировочные смолы – сплавы сосновой канифоли и соснового пека с добавлением пластификатора (пчелиного воска или канифольного мыла). Свойства смол характеризуют вязкостью, определяемой по ГОСТ 11506-73*. Марки и область применения смол выбирают с учетом интенсивности процесса и температуры окружающей среды (ОСТ 3-6461-88). При изменении температуры смолы на ±5°С вязкость изменяется на порядок. Способность смол течь под действием нагрузки ограничивает как температурный интервал их применения, так и возможность интенсификации процесса. Для расширения температурного интервала и повышения стабильности формы рабочей поверхности полировальника в пекоканифолевые смолы вводят различные наполнители: древесные опилки (дуб, сосну, ольху), нефтяной битум, полистирол, полирит.

Полировочные смолы используют в качестве материала рабочей поверхности полировальников при изготовлении точных оптических поверхностей. Упругопластические свойства, которыми обладают смолы, позволяют поверхности полировальника, с одной стороны, принимать форму поверхности изделия, с другой, – противодействуя этому процессу, изменять форму полируемой поверхности соответственно настройке и режиму работы станка. При низкой температуре смолы превалируют ее упругие свойства, которые препятствуют изменению формы рабочей поверхности полировальника и увеличению площади контакта с поверхностью изделия. Интенсивность изнашивания стекла при этом мала. С повышением температуры смолы возрастает роль пластических свойств. Площадь контакта поверхности полировальника с изделием расширяется, увеличивается интенсивность изнашивания стекла. Начиная с некоторой температуры, пластические свойства приобретают доминирующее влияние. Прочность закрепления зерен полирующего абразива в подложке оказывается недостаточной для выполнения ими функции микрорезцов, и, встречая сопротивление стекла, они уходят в толщу сколы. Интенсивность изнашивания стекла снижается.

В оптическом производстве принято 19 марок наклеенных смолы (Н-1, 2, 3, 4, 5 и 6; СН-1, 2, 3, 4, 5, 6-1, 6-Н, 7, 8, 9, 10, 11 и 12) и 7 марок полировочных смол (СП-1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Обозначение марки смолы состоит из буквенного индекса Н – смола наклеечная (для интенсивных режимов обработки), СН – смола наклеечная и СП – смола полировочная и условного номера, характеризующего твердость или температуру размягчения смолы. Применяемость некоторых смол приведена в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Марки наклеечных и полировочных смол

Употребляется и другое обозначение смол. Например, наклеечные смолы обозначаются условным порядковым номером от 1 и выше или уменьшенным в 10 раз показанием шкалы прибора для определения твердости. Полировочные смолы маркируются номерами 25, 22, 20, 18, 15, условно показывающими рабочую температуру, при которой рекомендуется применять смолу, или порядковым номером. Иногда к номеру смолы добавляется буква, характеризующая изменение рецептуры смолы и, следовательно, ее свойств.

Смолы, применяемые в заготовительной мастерской для склейки столбиков и наклейки деталей, независимо от их состава, называют воском, восковой смолой, склеенной; иногда им присваивается условный порядковый номер и буквенное обозначение.

Состав наиболее широко употребляемых полировочных и наклеечных смол приведен в табл. 5.2.

Таблица 5.2.

Состав полировочных и наклеечных смол

Варьируя соотношениями пека и канифоли, получают смолы нескольких марок с различными пластическими и механическими свойствами, характеризуемыми логарифмом вязкости.

Недостатком смоляных полировальников является способность смолы размягчаться при интенсивных режимах обработки, повышении температуры и давления, что приводит к потере формы полировальника, прилипанию смолы и образованию «завала» на краю детали.

Марку смолы выбирают с учетом материала обрабатываемой детали, точности и скорости обработки, температуры в зоне полирования. Мягкие смолы, имеющие логарифмы вязкости 7, 5 – 9, 0, лучше удерживают полирующие порошки, быстрее прирабатываются к поверхности шлифовальной детали, при их применении меньше вероятность образования местных ошибок. Твердые смолы обеспечивают большую скорость полирования. Пек древесный не имеет в своем составе кислотных остатков, присущих канифоли, поэтому при использовании смол с пеком вероятность появления налетов на химически нестойких стеклах уменьшается.

Синтетические вещества, из которых наиболее распространенным является пенополиуретан, используют в виде микропористых пленок толщиной от 0, 2 мм и более. Материал имеет несколько модификаций – без наполнителя и с наполнителем, в качестве которого применяется полирующий абразив – диоксид церия (СеО₂) или диоксид циркония (ZrO₂). Зерна абразива, насыщая рабочую поверхность инструмента, повышают интенсивность процесса полирования водной суспензией СеО₂ или ZrO₂. Пенополиуретановые пленки используют в процессах полирования с повышенными скоростями и давлением. С корпусом инструмента их соединяют водостойким клеем. При повышении требований к точности формы полируемой поверхности толщину материала уменьшают. Соответственно повышаются требования к точности формы поверхности корпуса.

Материал, образующий рабочую поверхность полировальника, выбирают в зависимости от интенсивности процесса, требований к точности формы и высоте неровностей полированной поверхности (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Основные свойства материалов рабочей поверхности полировальников