Наличие неуравновешенности или дисбаланса круга вызы­вает переменные нагрузки на опорах шпинделя станка, вибра­ции и износ станка, что приводит к ухудшению качества обра­батываемой поверхности, а иногда и к разрыву круга, что на­рушает технику безопасности. Балансировку осуществляют на балансировочном станке перемещением по окружности груза с массой, равной величине неуравновешенности круга. Сущест­вуют 4 класса неуравновешенности кругов:       1...4.

Вопросы для самоконтроля

1. Дать определение методу шлифования.

2. Назовите этапы рабочего цикла круглого шлифования.

3. Укажите способы круглого шлифования.

4. Укажите способы шлифования резьб.

5. Охарактеризуйте шлифовальные круги по геометрической форме и          материалу.

6. Назовите способы правки шлифовальных кругов.

2.2 ОТДЕЛОЧНАЯ АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА

Отделочная абразивная обработка применяется для по­лучения наивысшего уровня точности и качества обрабатывае­мых поверхностей, в т.ч. для устранения погрешностей формы – неплоскостности, некруглости или нецилиндричности в виде конусности, седлообразности, бочкообразности и т.д.

2.2.1 Классификация отделочных методов

Она представлена на рис. 2.8

Рисунок 2.8 – Отделочные методы обработки

 2.2.2 Схемы резания для методов отделочной абразивной обработки

Они представлены на рис.2.9 Принципиальные отличия схем резания определяются характером подачи режущего инст­румента.

При хонинговании (рис. 2.9,а) радиальная подача брусков осуществляется кинематически жёстким механизмом клинового разжима. Это позволяет осуществлять значительный съем металла.

При суперфинишировании (рис. 2.9,б) радиальная подача инструмента осуществляется упругим поджимом бруска к обра­батываемой поверхности. При обработке брускам сообщают ос­циллирующие и продольные движения с амплитудой колебаний до 6 мм. Метод позволяет снизить параметр шероховатости и увеличить опорную поверхность с 20...30% до 80...90% при не­значительном изменении размера и макрогеометрии поверхности.

Рисунок 2.9 – Схемы резания при отделочной обработке

При полировании лентой (рис. 2.9,в) каждое режущее аб­разивное зерно как бы подпружинено (из-за эластичной связки в абразивном инструменте) и под действием силы резания час­тично углубляется в связку. Таким образом, полированием дос­тигают снижения шероховатости без изменения макрогеомет­рии поверхности.

 При турбо- или магнитно-абразивной обработке (рис. 2.9,г) используют свободные абразивные зёрна, которым придают (под воздействием центробежных или электромагнит­ных сил) целенаправленное движение на обрабатываемую по­верхность.

2.2.3 Размеро-образующие методы

 Хонингование отверстий (D = 10...400 мм) представлено на рис. 2.10,а. Скорость возвратно-поступательного движения хона – 10...20 м/мин. Радиальное давление брусков – 0,2...2 МПа. При­пуск – 0,01...0,1 мм. Положение оси не исправляет. Точность обработки – 5 мкм. Длина брусков l = (0,5...0,8)·L детали.

Рисунок 2.10 – Обработка абразивными брусками

 Суперфиниширование (рис. 2.10,б,в) – обработка двумя и тремя абразивными брусками с продольными осциллирующими движениями. Скорость вращения заготовки V = 5...7 м/мин.

 Длина бруска ~ 1/3 длины заготовки. Давление – 0,1...0,3 МПа. Припуск – 5...20 мкм. Схемы обработки с применением трех-брусковых головок обеспечивают лучшее самоцентрирование и уменьшенную некруглость по обрабатываемой шейке вала.

 Алмазное развертывание. Оно обеспечивает точное полу­чение размера отверстия и малую шероховатость поверхности. Алмазные развертки – это жесткий стальной корпус с нанесен­ным слоем алмазных покрытий в виде узких полос. Они позво­ляют обрабатывать сквозные и глухие отверстия. Диапазон об­рабатываемых диаметров – 3...20 мм, для которых чистовая расточка, протягивание, шлифование и хонингование затрудни­тельно или невозможно. Оптимальный припуск – 0,03...0,05 мм. При высоких требованиях к качеству отверстия применяют многопроходную обработку несколькими развертками при од­ном установе заготовки; при этом для каждой развертки назна­чают свой оптимальный припуск с выбором соответствующей зернистости абразива. Такую технологию применяют в двигателестроении при обработке отверстий с точностью до 1 мкм в деталях топливной дизельной аппаратуры.

 Алмазное протягивание – это метод однопроходной обра­ботки сквозных отверстий, обеспечивающий точное центриро­вание шлицев по внешним и (или) боковым поверхностям пу­тем применения длинномерной дорогостоящей протяжки с ал­мазными брусками, обеспечивающей снятие значительного припуска – до 2 мм.

2.2.4 Метод доводки притирами

Доводку осуществляют на станках с жесткой кинематической или фрикционной связью при рабочем давлении 20...150 кПа и скорости относительного движения детали по притиру V = 2...250 м/мин; высокие скорости применяют для предвари­тельной обработки. В качестве инструмента применяют прити­ры плоской, вогнутой, выпуклой, цилиндрической и прочих форм (рис. 2.11), где 1 – притир, 2 – заготовка, 3 – устройство для уста­новки заготовки. Притиры изготовляют из перлитных и ферритных чугунов СЧ15, СЧ20 твердостью 160...200 НВ, латуней и цветных металлов. Применение этих материалов обеспечивает надежное удерживание (шаржирование) абразивных зерен.

На рис. 2.11,а,б,в представлены схемы доводки плоских по­верхностей на плоскодоводочных станках: однодисковых, двух­дисковых, с эксцентриковым или планетарно-эксцентриковым исполнительным механизмом.

       На рис. 2.11,г,д,е,ж,з,и представлены схемы обработки на до­водочных станках наружных, внутренних и сферических поверх­ностей. На рис. 73,ж представлена схема доводки отверстия раз­жимным притиром. Аналогичную схему применяют при доводке конического, в том числе резьбового, отверстия. Доводку преци­зионных деталей осуществляют нешаржированными притирами за 2...5 переходов с последовательным снижением зернистости применяемого абразива в составе суспензий и паст.

Материал абразива – микропорошки М10...М1. Припуск здесь от 1 до 10 мкм. При обработке обеспечивается шерохова­тость поверхности Rа до 0,01 мкм с отклонением формы и раз­меров в пределах 0,1...0,5 мкм. Этот метод обработки исполь­зуют, например, для доводки концевых мер длины.

Рисунок 2.11 – Притирка поверхностей

2.2.5 Методы доводочно-полирующие

       Эти методы предназначены для снижения параметров ше­роховатости поверхности без устранения отклонений формы деталей, а также для повышения твёрдости и износостойкости поверхности. Они находят применение для декоративной от­делки и чистовой обработки фасонных поверхностей: автомо­бильных кузовов, холодильников, прессформ, штампов и т.п., а также для упрочняющей обработки высоконагруженных дета­лей и инструментов.

     При полировании движущейся лентой (рис. 2.12,а), обра­ботку выполняют с помощью натяжного 1 (верхнего), ведущего 2 (нижнего) и профильного 3 контактных роликов. Натянутая лен­та при движении вниз контактирует с заготовкой на свободных участках между роликами, обеспечивая давление 0,05...0,2 МПа. Полированием достигают параметр шероховатости R а = 0,2...0,4 мкм при зернистости материала М8...16 и R а = 0,05...0,1 мкм при зернистости МЗ...М6. Скорость ленты V = 10...40 м/с.

       Концы ленты склеивают клеем типа БФ. Материал абразива – электрокорунд, карбид кремния или, для большей стойкости, зльбор зернистостью М12...МЗ.

       При полировании абразивным инструментом на эла­ стичной основе применяют фетровые, войлочные и текстиль­ные круги с применением абразивных паст. Давление резания на инструмент равно 0,03...0,2 Гпа.

     Вибро-абразивная обработка (рис. 2.12,б). Её применяют для отделочных, очистных и зачистных работ на деталях не­больших размеров и сложных форм. Обработку осуществляют в вибрационном барабане, в который загружают заготовки и аб­разивный наполнитель (дроблёные отходы абразивных кругов). Барабану сообщают вибрации в двух или трёх координатах. Виброобработка представляет собой механический и химико-механический процессы удаления частиц обрабатываемого ма­териала со сглаживанием микронеровностей путём их пласти­ческого деформирования абразивными частицами. Частота виб­роколебаний 900...3000 мин^-1 при амплитуде 0,5...9 мм. Время обработки – 0,5...2 часа.

Рисунок 2.12 – Доводочно-полирующая обработка

 Турбо-абразивная пескоструйная обработка характеризу­ется повышенной производительностью. Обработка закреплён­ных заготовок осуществляется во вращающейся камере-контейнере, в которую под большим давлением поступает абра­зивная смесь.

Полирование лепестковыми кругами Ø 40–900 мм на­ружных, плоских (рис. 2.12,в) и внутренних поверхностей обес­печивает получение R а = 0,1...0,4 мкм.

Магнитно-абразивная обработка. На рис. 2.12,г представ­лена схема полирования поверхностей сложных форм (на стру­жечных канавках метчиков) мелкозернистым абразивом, вра­щающимся в электромагнитном поле. Скорость и направление вращения магнитных абразивных зёрен, а также время обработ­ки, подлежат регулировке. Метод обеспечивает снижение высо­ты микронеровностей в 1,5...2 раза и повышение стойкости ин­струмента на 30–50%.

Струйно- и гидро-абразивная обработка (рис. 2.12,д) фор­мирует микропрофиль в виде лунок, обеспечивающий удержи­вание смазки на поверхностях трущихся деталей, например на резьбонакатных инструментах. Эффект повышения стойкости инструмента до 1,5 раз достигается за счет наличия микролу­нок, способствующих также устранению явления «проскальзы­вания» плоских плашек при трении качения.

     Вопросы для самоконтроля

 1. Объясните классификацию методов отделочной абразивной об­работки.

2. Объясните схемы резания при отделочной абразивной обработке.

3. Назовите виды применяемых инструментов и зернистость абра­зивных материалов при отделочной абразивной обработке.

4. Назовите материалы притиров. Что такое шаржирование?

5. Охарактеризуйте методы полирования лентами и лепестковыми кругами.

6. Охарактеризуйте методы вибро-абразивной и магнитно-абразивной обработки.