Отделочные обработки резанием

Дальнейшее развитие машиностроения связано с увеличением нагрузок на детали машин, увеличением скоростей движения, уменьшением массы конструкции.

Выполнить эти требования можно при достижении особых качеств поверхностных слоев деталей.

Качество поверхностных слоёв (шероховатость) сильно влияет на эксплуатационные свойства деталей машин:

• износостойкость;

• коррозионная стойкость;

• контактная жесткость;

• прочность соединений и другие свойства.

С этой целью широко применяются отделочные методы обработки, для которых характерны малые силы резания, незначительное тепловыделение, малая толщина срезаемого слоя.

Отделочная обработка повышает точность размеров, уменьшает шероховатость поверхностей, придает им особый вид, повышает надёжность работы машин. Доля отделочных методов в обработке резанием непрерывно растет.

Отделка чистовыми резцами и шлифовальными кругами

Тонкое обтачивание и растачивание выполняется с высокой скоростью резания, с малой глубиной резания и подачей, резцами с широкими режущими лезвиями, параллельными оси заготовки.

Тонкое шлифование выполняют с очень малой глубиной, с обильной подачей СОЖ, мягкими высокопористыми мелкозернистыми кругами.

Полирование не только уменьшает шероховатость, но и придает зеркальный блеск, что нужно для снижения трения и декоративного вида. Для полирования применяют полировальные пасты – абразивные зёрна со смазочным веществом (пастой ГОИ). Инструментом являются круги из войлока, фетра, кожи; щётки, бесконечные абразивные ленты (рисунок 8). Надо отметить, что полирование не исправляет погрешности формы, так как используется гибкий инструмент.

Рисунок 8 – Полирование бесконечной лентой

Хонингование – процесс отделочного вида обработки заготовок, в основном, отверстий с помощью хона (хонинговальной головки).

Хонингование применяют для получения поверхностей высокой точности и малой шероховатости, а также для создания специфического микро-профиля обработанной поверхности в виде сетки (для удержания смазочного материала на поверхности деталей).

Заготовка закрепляется неподвижно, инструмент – хонинговальная головка (хон) – имеет мелкозернистые абразивные бруски и совершает одновременно вращательное и возвратно-поступательное движение; их скорости V₁ и V₂ неодинаковы (рисунок 9). Сочетание этих движений дает сетку микроскопических винтовых царапин – следов абразивных зерен. Наложение траекторий исключается. Абразивные бруски подпружинены, поэтому контакт их с поверхностью отверстия непрерывен. Обязательно обильное охлаждение керосином.

Хонингование исправляет погрешности формы, полученные при обработке отверстия.

Точность размеров, которую дают отделочные методы, – до 5 квалитета, шероховатость составляет сотые доли микрометра.

Рисунок 9 – Хонингование

Суперфиниширование – процесс отделочной механической обработки заготовок валов колеблющимися брусками (рисунок 10).

Суперфиниширование уменьшает шероховатость поверхности, оставшуюся от предыдущей обработки. Получают очень гладкую поверхность, сетчатый рельеф, благоприятные условия для взаимодействия поверхностей.

 

Рисунок 10 – Схема суперфиниширования

Процесс резания происходит при давлении брусков (0,5…3)10⁵ Па в присутствии смазочного материала малой вязкости.

Амплитуда колебаний 1,5…6 мм. Частота колебаний 400…1200 мин ^-1. Бруски подпружинены и самоустанавливаются по обрабатываемой поверхности. Соотношение скоростей D_Sкр к в начале обработки составляет 2…4, а в конце – 8…16.