Финишная обработка металла это

Первые три из перечисленных способов обработки поверхности металлов имеют ряд ограничений применения. Основным ограничением для ряда промышленных предприятий является невозможность автоматизации при использовании механического, химического или электрохимического методов обработки поверхностей изделий в больших партиях массового производства.

Затруднения использования традиционных видов полирования металла имеют как экономические, так и технологические причины. Экономические трудности связываются с высокой стоимостью производственных роботов и станков с ЧПУ.

Технологические же причины трудностей использования традиционных видов финишной обработки металлов связаны с трудностями построения полностью автоматизированного процесса производства.

Вынужденное использование ручного труда на этапе полирования изделий, активации поверхности или ее очистки не позволяет наладить бесперебойную работу промышленных автоматизированных линий.

Нередко из-за использования устаревших методов обработки металлов производственная линия принимает форму конвейера, что значительно удорожает производство и в итоге отрицательно сказывается на конкурентоспособности производимой продукции.

Сравнение видов полировки металла

Механическая полировка Химическая полировка Электро-химическая полировка Электролитно-плазменная полировка
Производительность Средняя Низкая Средняя Высокая
Ограничение по геометрии Простой профиль Сложный профиль Сложный профиль Сложный профиль
Изменение материала Подверженность внедрению инородных частиц Неравномерность обработки,  травление Плохая обработка плоских поверхностей Возможно упрочнение материала
Сложность обработки Средняя Средняя Высокая Средняя
Возможность автоматизации Нет Нет Есть Есть
Затраты на материалы Высокие Высокие Высокие Низкие
Срок амортизации установки 25 лет 5 лет 20 лет 25 лет
Занимаемая произв. пл. Малая Средняя Средняя Средняя
Экологичность Низкая Низкая Низкая Высокая
Пожароопасность Низкая Высокая Средняя Низкая
Энергопотребление Среднее Низкое Высокое Высокое
Квалификация работников Высокая Средняя Средняя Средняя

Широкое внедрение в промышленность более производительной электролитно-плазменной полировки металла позволит со временем практически везде заменить токсичный электрохимический метод обработки. Его преимуществами, в сравнении с другими способами полировки поверхностей, являются высокая производительность и эффективность, соблюдение экологической чистоты окружающей среды, высокие качества и скорость выполняемых операций, невысокая стоимость.

Электролитно-плазменный метод полировки поверхностей является экологически чистым и удовлетворяет санитарным нормам, для очистки отработанного электролита не требуются специальные очистные сооружения.

Методы полирования поверхности металла путем комбинирования различных способов и видов обработки поверхностей

Часто полировке подвергаются изделия без предварительной поверхностной обработки с неподготовленной, достаточно шероховатой поверхностью, имеющей грубый рельеф, что влечет за собой необходимость длительной электролитно-плазменной обработки, которая сопровождается снятием значительного слоя металла, и ведет к перерасходу электроэнергии.

Кроме того, в процессе обработки грубой разветвленной поверхности наблюдается явление, когда плотность тока на первой стадии обработки иногда вдвое выше, чем на заключительной стадии. Это связано с тем, что первоначальная площадь шероховатой поверхности, контактирующая с электролитом, по-видимому, вдвое больше, чем получаемая в результате обработки.

На практике полирование изделий лучше осуществлять в два этапа, на первом провести очистку и обезжиривание поверхности, а на втором этапе – собственно полировку.

Очистка деталей перед полированием необходима потому, что при изготовлении изделий из металлов литьем, либо при их термообработке, даже в нейтральных средах не удается полностью избежать соприкосновения поверхности с окислительной средой (например, воздухом) в области высоких температур, когда происходит поверхностное окисление металла. С целью очистки перед полированием применяют такие виды обработки поверхностей как:

  1. галтовка
  2. подводное шлифование
  3. гидроабразивная обработка
  4. обработка чугунным песком
  5. обработка корундовой крошкой
  6. обработка ультразвуком
  7. химическое и электротравление

Виды обработки поверхности металла после газоплазменной резки

Сглаживание шероховатостей поверхности, полученной после такого популярного  вида обработки металла плазмой как газоплазменная резка, не обязательно осуществлять путем срезания выступов. Предварительная обработка может быть проведена путем поверхностного пластического деформирования.

В ряде случаев механические методы обработки поверхностей пастами состоят не в срезании выступов, а в их разминании, для чего в состав паст входят специальные смазывающие, химически активные, поверхностно-активные вещества, разупрочняющие поверхность и мелкодисперсные окисные частицы, например, инертная окись хрома.

Полировка металлических изделий электрольтно-плазменным методом с предварительной подготовкой

Для экономии электроэнергии целесообразно использовать технологию электролитно-плазменной полировки в два этапа, когда на первом этапе сглаживается грубый рельеф поверхности с помощью различных энергосберегающих способов обработки поверхностей, а затем на втором этапе применяется финишная кратковременная электролитно-плазменная полировка.

Например, при полировке деталей из нержавеющей стали, которая является пластичной и достаточно мягкой, на первом этапе могут применяться следующие способы обработки поверхности:

  1. шлифовка под слоем воды водостойкой шкуркой зернистостью 50–80 мкм
  2. обработка жесткой металлической щеткой
  3. электротравление в 10% растворе щавелевой кислоты при напряжении 12 В в течение 5–10 минут с плотностью тока до 2 А/см2
  4. пескоструйка мелкой чугунной крошкой
  5. отбеливающее травление в растворе 25% серной и 20% соляной кислоты в объемном соотношении 3/1 при температуре 30–40°C в течение 3–5–10 минут.

Последующая электролитно-плазменная полировка изделий может проводиться в 5%-м водном растворе сульфата аммония при температуре 80°C.

Методы обработки металла перед электролитно-плазменной полировкой

Способы обработки металла с помощью зачистки

Если исходный образец, поверхность которого предварительно обработана грубой шкуркой зернистостью 500 мкм, полируется до зеркального блеска в течение 5–6 минут со снятием слоя металла 0,05 мм, то образцы, обработанные до матового состояния шкуркой зернистостью 50–80 мкм, полируются в два раза быстрее за время менее 3 минут, и при этом снимается слой металла толщиной всего 0,02–0,03 мм. Экономия электроэнергии при использовании предварительной обработки поверхности шкуркой составляет около 40%.

Виды обработки металла с помощью крацевания

Весьма эффективна также предварительная обработка металлическими щетками грубо шлифованной или обработанной резцом поверхности.

По-видимому, рельеф поверхности при такой обработке выравнивается за счет пластической деформации металла, а частично за счет крацевания, т.е. стирания, царапания металла.

Также снимается окисная пленка, препятствующая равномерной полировке изделия в тех случаях, когда оно выполнено сваркой или подвергалось высокотемпературной термообработке.

Методы обработки металла с помощью травления

Неплохие результаты получены при химическом травлении, особенно образцов, которые подвергались термообработке, так как при этом на стали образуется окалина, трудно снимаемая электролитно-плазменной обработкой в течение 15 и более минут.

Травление таких образцов в растворах серной и соляной кислот создает шероховатую, чистую от окалины поверхность без дефектов.

Последующая обработка образцов в сульфате аммония при напряжении 260 В в течение 4 минут позволяет получить блестящую поверхность.

Отделочная (финишная) абразивная обработка деталей машин

К финишным абразивным операциям относятся: тонкое шлифование; хонингование; суперфиниширование; доводка — притирка; полирование; ленточное шлифование; абразивно-жидкостная обработка; виброабразивная обработка; магнитно-абразивная обработка.

Тонкое шлифование

Топкое шлифование производится: мягкими мелкозернистыми шлифовальными кругами на больших скоростях резания (35…70 м/с); припуски на обработку лежат в пределах 0,04…0,08 мм на сторону; с обильной подачей смазывающе-охлаж- дающих сред.

Хонингование. Хонингование (рис. 5.25) — отделочный метод обработки внутренних поверхностей абразивными брусками. Обработку производят с помощью абразивных или алмазных брусков 1, закрепленных в хонинговальной головке (хоне) 4.

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

В зависимости от вида крепления хона различают несколько схем хонингования:

  • 1) хон жестко связан со шпинделем станка, а заготовке сообщают две степени свободы (см. рис. 5.25, а). Эту схему применяют для обработки заготовок с параллельными нижней и верхней плоскостями и перпендикулярной к ним осью отверстия;
  • 2) при обработке мелких и среднегабаритиых заготовок используют схему с жесткой связью хона и шпинделя станка, но заготовке сообщают до четырех степеней свободы (см. рис. 5.25, б);
  • 3) если несоосность шпинделя и обрабатываемого отверстия менее 0,05 мм, применяют одно шарнирное крепление хона (см. рис. 5.25, в);
  • 4) если несоосность более 0,05 мм, используют двухшарнирное крепление хона (см. рис. 5.25, г);
  • 5) при обработке тонкостенных заготовок или в случаях, когда трудно обеспечить соосность отверстия и шпинделя, применяют двухшарнирное крепление, а заготовке сообщают четыре степени свободы (см. рис. 5.25, д).
Читайте также:  Чем определить марку металла

Рис. 5.25. Схемы хонингования:

1 — абразивный брусок; 2 — хон;

Dj, D2 — вращательное и возвратно-поступательное движения резания

Хону, как правило, сообщают три движения: вращение; возвратно-поступательное перемещение и радиальное движение подачи. 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.

Скорость главного движения D{ для обработки стали составляет 45…60 м/мин, для обработки чугуна — 60…75 м/мин. Соотношение скоростей движений и D2 составляет 1,5…10.

На рис. 5.26, а показаны развертка обработанной поверхности и схема образования сетки.

Рис. 5.26. Развертка поверхности обработанной обычным (а) и вибрационным (б) хонингованием:

1,2 — крайние верхнее и нижнее положения бруска; 3 — положение бруска после одного двойного хода; t — шаг; h — перебег; d — диаметр обработанной поверхности

Крайнее нижнее 1 верхнее 2 положения абразивных брусков устанавливают с перебегом h. Перебег необходим для точной обработки отверстия. Минимальные отклонения формы получаются при перебеге h = 0,33 длины бруска и длине бруска, равной 0,5…

0,75 длины обрабатываемого отверстия. При каждом двойном ходе бруски оказываются в положении 3, т.е. смещаются на шаг t. Изменяя соотношение Dx/D2, можно менять угол наклона сетки. При вибрационном хонинговании вид сетки изменится (рис. 5.26, 6).

Различают хоны с подпружиненными и с жестко закрепленными брусками.

Хоны с подпружиненными брусками не исправляют такие погрешности формы, как отклонение от прямолинейности оси отверстия, хоны с жестким креплением брусков исправляют все погрешности формы, но точность обработки при этом ниже.

Хонинговальные бруски изготавливают из электрокорунда, карбида кремния или из синтетических алмазов. Зернистость абразива — от № 8 до М20 (для алмазных брусков зернистость — от 400 до 14). Для обеспечения базирования хона по обработанной поверхности число брусков в головке должно быть кратно трем.

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.

Сущность процесса состоит в микрорезании обрабатываемой поверхности 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.

Хонингование осуществляется на специальном оборудовании. Хонинговальные станки различаются по расположению и числу шпинделей на вертикальные и горизонтальные, одно- и много- шпиндельные.

Суперфиниширование. 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 (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 поверхности).

К преимуществам суперфиниширования можно отнести: простоту применяемого оборудования; возможность использования универсальных токарных или шлифовальных станков и головок — вибраторов, высокую производительность и простую автоматизацию процесса.

Сущность процесса состоит в микрорезании обрабатываемой поверхности 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.

Основными рабочими движениями (рис. 5.27, а) являются: вращение заготовки (D0Kр); возвратно-поступательное движение бруска (DK0Jl) и движение продольной подачи (Опрод).

Иногда на брусок накладывают дополнительные ультразвуковые колебания, что позволяет увеличить скорость съема металла, и бруски при этом самозатачиваются.

По характеру прижима брусков различают два вида суперфиниширования: силовое и кинематическое. При силовом суперфинишировании (см. рис. 5.27, б) брусок 2 прижимается к заготовке 3 пневмоцилиндром или гидроцилиндром через жесткое промежуточное звено 1.

Силовое суперфиниширование хорошо исправляет погрешности формы. При кинематическом суперфинишировании (рис. 5.27, в) брусок 2 прижимается к заготовке 3 пневмоцилиндром или гидроцилиндром через пружину 5.

В результате затруднено исправление огранки и овальности обрабатываемой поверхности.

Рис. 5.27. Кинематика движений заготовки и инструмента при суперфинишировании:

  • а — движения резания; б — силовое суперфиниширование;
  • в — кинематическое суперфиниширование; 1 — промежуточное звено;
  • 2 — брусок; 3 — заготовка; 4 — пружина
  • Условием получения поверхности с низкой шероховатостью и малым дефектным слоем является наличие затухания процесса резания, что обеспечивается кинематическим суперфинишированием.

Процесс суперфиниширования можно разделить на четыре этапа (рис. 5.28): Т{, Т2, Т„ ТА.

Первый этап — кратковременный (0,5… 1,5 с), характеризуется обновлением рабочей поверхности бруска. Шероховатость обрабатываемой поверхности высока, часть зерен выламывается из бруска относительно большими силами резания, и удаляются из зоны резания.

Второй этап характеризуется переходом к интенсивному резанию.

На третьем этапе (0,4…0,5 Гц, где Гц — полное время обработки) происходят интенсивное резание и упругопластическое деформирование обрабатываемой поверхности. Эган характеризуется повышенной скоростью съема металла и уменьшением расхода абразивного материала.

По мере уменьшения высоты гребешков микронеровностей (исходной шероховатости обработанной поверхности) наступает момент, когда давление брусков уменьшается настолько, что масляная пленка начинает препятствовать процессу резания.

Брусок «всплывает» над обрабатываемой поверхностью, и только отдельные зерна могут производить пластическое деформирование поверхности.

Рис. 5.28. Схема изменения площади соприкосновения обрабатываемой поверхности и бруска:

Т, Т2, Г3, Тл — этапы обработки; Гц — время цикла; Q — площадь контакта обрабатываемой поверхности и бруска; F — давление бруска

На четвертом этапе (0,4…0,5 Тп) масляная пленка препятствует и резанию, и пластическому деформированию. Зерна могут осуществлять только упругое деформирование обработанной поверхности и снимать тонкие оксидные пленки (адгезионное разрушение).

На рис. 5.29 приведены наиболее распространенные схемы суперфиниширования: в центрах; с продольным или поперечным движением подачи; бесцентровое; плоских поверхностей (г); с фасонных вогнутых и выпуклых поверхностей.

Развитием суперфиниширования является микрофиниширование, характеризуемое: большими давлениями на брусок и жесткой фиксацией брусков, что значительно уменьшает погрешности предшествующей обработки.

Рис. 5.29. Схемы суперфиниширования:

а — в центрах; 6 — бесцентровое; в — фасонных цилиндрических поверхностей; г — плоскостей; д — выпуклых фасонных поверхностей

Доводка. Доводка (притирка) — отделочная операция, при которой 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.

Сущность доводки — притирки (рис. 5.30) заключается в том, что абразивные зерна 4 находятся в составе связующей жидкости 5, между обрабатываемой поверхностью заготовки 1 и притиром 3 вдавливаются в поверхность притира, выполненного из более мягкого материала, чем заготовка, и шаржируются в нем.

Читайте также:  Как добыть металл майнкрафте

При взаимном перемещении притира и заготовки абразивные зерна снимают тончайшие стружки 4. В качестве связующей жидкости используют машинное масло, керосин, стеарин, вазелин.

Материалом для притира служат: серый чугун, бронза, красная медь, твердые породы дерева. В качестве абразива используют: порошки, микропорошки или субмикропорошки электрокорунда, карбида кремния, карбида бора, оксида хрома, оксида железа.

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

Рис. 5.30. Притирка:

  • 1 — заготовка; 2 — стружка; 3 — притир;
  • 4 абразивное зерно; 5 — связующая жидкость

Притирка — наиболее трудоемкая отделочная операция позволяет получить шероховатость обработанной поверхности Rz 0,01…0,05 мкм, отклонения формы — 0,05…0,3 мкм.

Полирование. Полирование — это заключительная операция механической обработки заготовки, выполняемая с целью уменьшения шероховатости поверхности и придания ей зеркального блеска. Различают полирование кругами, полирование абразивными лентами.

Полирование мягкими абразивными, войлочными (рис. 5.31, а), тканевыми, бумажными или лепестковыми (рис. 5.31, б) 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.

Рис. 5.31. Полировальные войлочный (а) и лепестковый (б) круги

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 (рис. 5.32) позволяет обеспечить: постоянство скорости резания; возможность обработки больших поверхностей, при этом отсутствует необходимость в балансировке и правке инструмента.

Рис. 532. Схемы полирования лентами:

а — плоских поверхностей; б — наружных фасонных поверхностей; в — внутренних фасонных поверхностей

Полирование обеспечивает шероховатость поверхности Ra 0,16… 0,02 мкм; Rz 0,1…0,05 мкм.

Шлифование поверхности металла: виды, процесс, оборудование

Металлообработка подразумевает множество способов и технологий воздействия на металл с помощью оборудования разной направленности и оснастки. Одной из финальных стадий обработки является шлифовка. Шлифовка металла осуществляется путем воздействия абразивных материалов на сталь.

В зависимости от поставленной задачи, применяются пласты, ленты или диски имеющие в составе абразивы с разной степенью зернистости (фракцией).

В процессе воздействия абразивной поверхности на сталь происходит снятие незначительного слоя материала, в результате чего образуется необходимая шероховатость.

Такой способ металлообработки часто применяется после термической обработки изделий, закалки, литья, ковки или для чистовой отделки сварочных швов. Еще технология шлифования металла решает ряд таких задач как:

  • уменьшение размера детали на небольшое значение, которое измеряется в мкм, применяется при работе с мелкими деталями, в том случае если фрезеровка не справляется с этой задачей;
  • чистовая обработка — полное удаление или смягчение царапин, неровностей, трещин, заусенцев, окалин, выпуклостей и других дефектов;
  • уменьшение силы трения — применяется при изготовлении деталей механизмов, звездочек, подшипников, поршней, шестерен;
  • повышение эстетичности изделия — достигается методом полирования детали, с применением абразивных инструментов с максимально мелкой фракцией.

При всем многообразии функциональных возможностей такого вида металлообработки, важно понимать что при наличии на поверхности детали глубоких повреждений и трещин, шлифование будет бесполезно и не принесет желаемого результата.

Шлифование металла

Обработку металла и различных сплавов при применении абразивного материала принято называть шлифованием.

Подобная технология позволяет изменить шероховатость и другие параметры наружной или внутренней цилиндрической, а также плоской поверхности.

Шлифование металла может проводится при использовании различного специального оборудования. Рассматривая особенности подобной механической обработки нужно уделить внимание следующим моментам:

  1. Процесс шлифования – финишный этап обработки, который проводится для получения определенной шероховатости.
  2. Подобная технология не применяется для изменения размеров в большом диапазоне.
  3. Довести поверхность до требуемой шероховатости можно при использовании современного оборудования можно после термообработки металла.

При проведении рассматриваемой операции учитывается довольно большое количество особенностей:

  1. Скорость круга – параметр, который зависит от наружного диаметра абразива и возможностей станка.
  2. Скорость перемещения детали.
  3. Глубина резания.
  4. Возможность поперечной подачи.

Стоит отметить, что сегодня подобную технологию постепенно вытесняет чистовое точение металла на высоких скоростях и минимальной подаче.

Описание операции, ее предназначение

Указанная технология — способ физического воздействия на сталь посредством абразивных материалов. Специальные диски или пасты имеют в составе абразивы с разной фракцией — от мельчайшей до крупной. С их помощью производится механическое снятие верхнего стального покрова, обеспечивается необходимая шероховатость.

Наиболее часто процесс используется после термообработки сплава, например, литья или ковки, закалки. Одна из задач — уменьшить размер на крайне малое значение, измеряемое в мкм.

Иногда вслед за шлифовкой требуется полировка, чтобы добиться гладкости и блеска, но при изготовлении функциональных деталей, которые должны иметь определенную шероховатость, это финишная обработка. Задачи шлифовальной работы:

  • снятие поверхностного слоя, доведение до нужных параметров — особенно актуально при металлообработке маленьких деталей;
  • удаление неровностей — выпуклостей, трещин, окалин, царапин, остатков шлаков;
  • доведение до высокой эстетичности;
  • минимизация силы трения — для подвижных механизмов, к примеру, шестерен, подшипников.

Основные виды шлифовки

Шлифовка деталей может проходить при применении самых различных технологий. Наибольшее распространение получили следующие:

  1. Круглое шлифование металла.
  2. Изменение шероховатости внутренних поверхностей.
  3. Зубошлифование.
  4. Бесцентровая технология.
  5. Шлифование плоских поверхностей.

Кроме этого, классификация может проводится по типу применяемого материала при обработке. Для автоматизации процесса и снижения трудовых затрат используются специализированные станки. Встречаются модели и со встроенным блоком ЧПУ, который автоматизирует процесс и обеспечивает высокое качество получаемой поверхности.

Круглое наружное шлифование

Шлифовка металла при применении подобной технологии предусматривает использование специального оборудования. Среди особенностей круглого шлифования отметим следующие моменты:

  1. В качестве расходного материала применяется абразивный круг. Он вращается вокруг своей оси.
  2. Одновременно с кругом в обратном направлении вращается заготовка. За счет этого существенно повышается эффективность операции.
  3. Может осуществляться продольная и поперечная подача, за счет которых изменяется глубина врезания инструмента и обеспечивается обработка по всей длине.

Принцип круглого шлифования

Круглое наружное шлифование

Подобная технология часто применяется для шлифования цилиндрических заготовок. Это связано с тем, что при контакте шлифовального круга с заготовкой цилиндрической формы на момент вращения обрабатывается вся поверхность.

Шлифовальный станок

На рис. 374

приводятся две схемышлифования металла на шлифовальном станке:

  • схема шлифования, по которой работают круглошлифовальные станки (рис. 374, а)
  • схема шлифования, по которой работают плоскошлифовальные станки.

Круглое шлифование

производится при вращении шлифовального круга со скоростью Vк м/сек, которое является движением скорости резания; вращении заготовки со скоростью Vз, измеряемой в м/мин; поступательно-возвратном движении заготовки Sпp, которое является движением продольной подачи; поступательном перемещении шлифовального круга в направлении, перпендикулярном оси вращения заготовки Sп, которое является движением поперечной подачи. Движение Sп осуществляется при крайних положениях заготовки и служит для установки круга на глубину резания t мм.

Рис. 374.

  • Схемы шлифования поверхностей: а — цилиндрической; б — плоской.
  • Плоское шлифование
  • производится при вращении шлифовального круга Vк м/сек, которое является движением скорости резания; поступательно-возвратном движении стола Vст м/мин, которое является движением продольной подачи; поступательном прерывистом перемещении шлифовального круга (или заготовки) Sп в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном к продольной подаче, которое называется движением поперечной подачи; поступательном перемещении шлифовального круга S, в вертикальной плоскости, называемом движением вертикальной подачи и обеспечивающим установку круга на глубину резания t мм.
  • Основными элементами резания при шлифовальных работах, которыми определяется понятие режима резания, являются скорость резания, подача и глубина резания.
  • Эти элементы показаны на рис. 375, а и б
  • для круглого и плоского видов шлифования периферией круга.
Читайте также:  Линия продольно поперечной резки рулонного металла

Рис. 375.

Элементы резания при шлифовании: а — круглом; б — плоском.

Скорость резания Vк м/сек при этих видах шлифования принимается равной окружной скорости шлифовального круга. При круглом шлифовании, кроме скорости резания, элементами резания являются также скорость вращения заготовки, продольная подача и поперечная подача. Скорость вращения заготовки Vз м/мин есть круговая подач шлифуемой поверхности.

Продольная подача Sпp мм/об есть величина перемещения шлифуемой поверхности вдоль оси вращения заготовки за один ее оборот. Ее величина назначается в зависимости от ширины шлифовального круга.

Поперечная подача Sп мм/ход есть величина прерывистого перемещения круга перпендикулярно оси вращения шлифуемой поверхности. Ее величина численно равна глубине резания t мм. Эта подача осуществляется при крайних положениях заготовки. При плоском шлифовании периферией круга, кроме скорости резания, элементами резания являются продольная подача, поперечная подача и вертикальная подача.

Продольная подача заготовки Vст м/мин — это скорость поступательно-возвратного перемещения стола. Поперечная подача Sп мм/дв. ход — величина прерывистого перемещения заготовки в направлении оси вращения круга. Вертикальная подача S, мм является величиной установки круга на глубину резания t.

  • Характеристика шлифовальных кругов и абразивные инструменты
  • Балансировка, испытание и крепление шлифовальных кругов
  • Засаливание, износ и правка шлифовальных кругов
  • Технические характеристики шлифовальных станков
  • Типы шлифовальных станков
  • Круглошлифовальный станок
  • Обработка металла на круглошлифовальных станках
  • Внутришлифовальный станок
  • Бесцентрошлифовальный станок
  • Плоскошлифовальный станок
  • Способы специализированного шлифования металла
  • Конструирование деталей машин, обрабатываемых на шлифовальных станках

Зубошлифование

Зубчатые колеса являются частью самых различных механизмов. Сложность формы рабочей части определяет то, что приходится использовать специальное шлифовальное оборудование. Среди особенностей подобной технологии отметим следующие моменты:

  1. Обработке подвергается профиль зубчатого венца.
  2. Круг изменяется под размер эвольвенты зуба.
  3. Для работы с зубчатыми колесами подходят специальные станки.

Зубошлифование

Зачастую поверхность зуба подвергается закалке, за счет чего существенно усложняется процесс механической обработки.

Бесцентровое шлифование

Подобная технология характеризуется тем, что заготовка не закрепляется в центрах. В этом случае шлифовка деталей из металла проходит при подаче вращения только двум шлифовальным кругам, между которыми размещается заготовка. В центральной части находится нож, изготовленный из нержавеющей стали. Он исключает вероятность того, что изделия из-за смещения провалится или ее немного заклинит.

Применение подобного оборудования позволяет существенно ускорить процесс шлифования. Это связано с тем, что применяется сразу два абразивных круга. В продаже встречается просто огромное количество станков, работающих по принципу бесцентрового шлифования.

Бесцентровое шлифование

Внутренняя шлифовка металла, шлифовка внутреннего диаметра в СПб

В промышленной металлообработке наиболее распространены следующие виды шлифования:

  • наружное круглое;
  • внутреннее круглое;
  • плоское.

К внутренней шлифовке металла относятся:

  • шлифование с продольной подачей;
  • шлифование врезное;
  • бесцентровое врезное шлифование;
  • бесцентровое шлифование с продольной подачей.

При шлифовке внутреннего диаметра с продольной подачей выполняются определенные движения: вращение шлифовального круга, продольная подача обрабатываемой детали или круга, круговая подача детали, поперечная подача шлифовального круга.

Внутренняя круглая шлифовка металла проводится без закрепления обрабатываемого элемента, при этом в процессе шлифования он поддерживается тремя опорными роликами. Метод шлифовки с продольной подачей позволяет получить более высокую точность и большую шероховатость обрабатываемой поверхности.

При внутренней шлифовке диаметр круга всегда меньше обрабатываемого отверстия, из-за чего происходит его быстрый износ и возникает необходимость в частой правке. Для получения оптимальной скорости резания в процессе внутренней круглой шлифовки металла необходимо использовать высокую скорость вращения шпинделякруга.

Внутренняя шлифовка цилиндра проводится с помощью более мягких шлифовальных кругов, чем наружная,так как дуга контакта в первом варианте больше, чем во втором. Во время внутренней шлифовки труб СОЖ подают через специальные сопла непосредственно в зону резания или через поры шлифовального круга.

Круглая внутренняя шлифовка тонкая в Санкт-Петербурге проводится компанией Феррополис, которая имеет все необходимое оборудование, оснастку и квалифицированный персонал. Мы предоставляем услугу круглой шлифовки внутренней с обеспечением необходимых размеров и требуемой поверхности для заготовок любой сложности.

ferropolis.ru

Шлифование плоских поверхностей

Часто обработке подвергаются плоские корпусные заготовки из различного металла. Проводимая операция по изменению шероховатости поверхности характеризуется следующими особенностями:

  1. Заготовка располагается на специальном столе, за счет которого обеспечивает надежное крепление. Фиксация может быть механической или магнитной.
  2. Основное вращение передается абразивному кругу, возвратно поступательное заготовке или инструменту.

Шлифование плоских поверхностей

За счет подбора круга с наиболее подходящим профилем можно провести обработку самых сложных форм. При работе в зону контакта инструмента и заготовки может подаваться охлаждающая жидкость.

Как не прогадать со скоростью

Основной параметр, от которого зависит выбранный скоростной режим, — это материал. Посмотрим на таблицу:

Обрабатываемый материал Линейная скорость кругов, м/с
шлифование полирование
Золото, алюминий, свинец, олово и их сплавы 10 — 20 18 — 25
Медь, латунь, серебро, бронза 13 — 18 20 — 30
Нержавеющая сталь 15 — 25 25 — 35

Обработка деталей перед шлифовкой

Как ранее было отмечено, шлифование является финишным этапом. Перед ним проводится:

  1. Черновое точение металла. За счет этой операции заготовки придают требуемую форму и размеры с учетом припуска.
  2. Чистовое точение проводится для придания требуемых размеров.
  3. Фрезерование – еще одна технологическая операция, которая предусматривает механическое снятие металла. Чаще всего фрезерованию подвергаются корпусные детали и шестерни.
  4. Термообработка. Для того чтобы существенно повысить твердость поверхности и прочность изделия проводится закалка. Снизить хрупкость структуры можно за счет отпуска и отжига. В некоторых случаях проводится термохимическая обработка, которая предусматривает внесение определенных химических веществ в поверхностный слой.

Обработка деталей перед шлифовкой

При разработке режимов обработки учитывается припуск на проведение всех технологических операций.

Характеристика и маркировка абразивного инструмента

В большинстве случаев при шлифовании металла применяется абразивный инструмент. Он представлен сочетанием большого количества зерен, которые связаны между собой специальной смазкой. Круг характеризуется следующими свойствами:

  1. Формой. Рабочая часть может изменяться в зависимости от того, какого рода поверхность будет обрабатываться.
  2. Размеры. Абразивный круг выбирается также по размерам в зависимости от габаритов обрабатываемой поверхности.
  3. Тип применяемого материала при изготовлении. Крошка может быть изготавливаться из крошки различной твердости. Большей устойчивостью к истиранию характеризуется алмазная крошка.
  4. Размер зерна. Для чистового шлифования металла выбирается круг с наименьшим размером зерна. Однако, с уменьшением зернистости увеличивается требуемое время для завершения обработки.
  5. Твердость поверхности. Этот параметр один из основных, указывается при маркировке.
  6. Размер посадочного отверстия. Он учитывается при подборе круга под характеристики станка.

Изготовление абразивных материалов проводится в соответствии с установленными стандартами и технически условиями.

Маркировка круга применяется для того, чтобы указать тип используемого материала при изготовлении. Электрокорунд – корунд искусственного происхождения на основе оксида алюминия. В продажу поступает несколько разновидностей круга:

  1. Нормальные 14А и 15А, 16А.
  2. Белый 22А, 23А и 24А.
  3. Хромистые 32А и 33А.
  4. Сферокорунд ЭС.

Могут применяться и карбид кремния. В продажу поступают два типа марок: черный и зеленый. Карбид бора маркируется буквами КБ. В последнее время наиболее востребованы варианты исполнения из синтетического алмаза, маркируются они АСР и АСО, АРВ и АРК.

  Организация сварочного производства на предприятии

Абразивные материалы

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector