32 Отделочная обработка цилиндрических поверхностей.

Для получения тонкой и чистой окончательно отделанной наружной цилиндрической поверхности зависимости от предъявляемых требований и характера детали различные виды чистовой отделочной обработки. К их числу относятся: тонкое (алмазное) точение, шлифование, притирка (доводка), механическая доводка абразивными колеблющимися брусками (суперфиниширование), полирование, обкатывание роликами, обдувка дробью.

Тонкое (алмазное) точение применяется главным образом для отделочной обработки деталей из цветных металлов и сплавов (бронзы, латуни, алюминиевых сплавов и т. п.) и отчасти для деталей из чугуна и стали. Объясняется это тем, что шлифование цветных металлов значительно труднее, чем стали и чугуна, вследствие быстрого засаливания шлифовального круга.

При тонком точении обработка производится алмазными резцами или резцами, оснащенными твердыми сплавами.

Тонкое точение характеризуется высокими скоростями резания при малой подаче и малой глубине резания. Тонкое точение производится на быстроходных станках. К ним предъявляются особые требования в отношении жесткости, твердости, вибрации и устойчивости, а также зазоров шпинделей подшипников.вибрации и устойчивости, а также зазоров шпинделя в подшипниках. При соблюдении этих требований алмазным точением достигаются точность обработки 2-го класса и выше и 8—10-й классы шероховатости поверхности. Производительность обработки деталей при тонком точении выше, чем при шлифовании.

Алмазные резцы обычной конструкции состоят из двух основных частей — алмаза и стальной державки. Стойкость алмазных резцов обычно выше стойкости твердосплавных резцов в десятки раз. Себестоимость обработки деталей алмазными резцами в среднем в 1,5—2 раза меньше, чем твердосплавными, и в 3—4 раза меньше, чем резцами из быстрорежущей стали.

Притирка служит для окончательной отделки предварительно отшлифованных поверхностей деталей. Притирка наружных цилиндрических поверхностей выполняется притиром, изготовляемым из чугуна, бронзы или меди. Для изготовления абразивного порошка используют корунд, окись хрома, окись железа и др. Пасты состоят из абразивных порошков и химически активных веществ. Они имеют различный состав. Например, применяется паста из воска и парафина, смешанных с салом и керосином. Пасты ГОИ содержат в качестве абразива окись хрома и в качестве связки — олеиновую и стеариновую кислоты.

Пасты ускоряют процесс притирки, так как входящие в них химически активные вещества окисляют обрабатываемую поверхность и образующаяся мягкая пленка удаляется абразивными зернами.

В единичном производстве и ремонтных мастерских притирку наружных цилиндрических поверхностей деталей, например шеек валов, производят на обычном токарном станке притиром в виде чугунной, медной, бронзовой втулки, выточенной по размеру притираемой детали.

При доводке полезно смазывать обрабатываемую деталь маслом или керосином.

Припуск на доводку оставляют около 5—-20 мкм на диаметр. Скорость вращения детали при доводке 10—20 м/мин. В крупносерийном и массовом производстве притирка ведется на специальных притирочных станках, которые применяются главным образом для притирки коротких цилиндрических деталей, например поршневых пальцев.

В этом случае притирка осуществляется между двумя чугунными или абразивными дисками, расположенными эксцентрично по отношению друг к другу (рис. 67, а), что создает при вращении обоих дисков или только нижнего движения качения и скольжения, благодаря чему притирка происходит по кривой. Детали вставляются в специальную обойму, находящуюся между дисками. При чугунных дисках притирка производится с применением масла с абразивным порошком, при абразивных дисках применяется только охлаждение. Притиркой достигается высокий класс точности 1 класс, и шероховатости 12-14.

Механическая доводка абразивными колеблющимися брусками (суперфиниш)

Суперфиниш представляет собой метод особо чистой доводки поверхностей: плоских, круглых, выпуклых, вогнутых, внутренних наружных и пр., применяемый наиболее часто в автомобильной промышленности. Суперфиниш представляет собой обработку поверхности головкой с абразивными колеблющимися брусками, причем осуществляются три, а иногда и более движений: помимо вращения детали и продольного передвижения брусков последние совершают и колебательное движение. Главным рабочим движением является колебательное движение головки с абразивными брусками, направленное вдоль их оси; при этом ход брусков составляет 2—6 мм, а число двойных ходов (колебаний) в минуту 200—1000. Идея суперфиниша основана на так называемом принципе «неповторяющегося следа», заключающемся в том, что каждое отдельное зерно абразива не проходит дважды по одному и тому же пути. Число двойных колебании брусков должно находиться в определенном соотношении с числом оборотов обрабатываемой детали. Скорость резания при суперфинише весьма низкая — от 1 до 2,5 м/мин.

Удельное давление абразивных брусков на обрабатываемую поверхность при суперфинише очень мало, вследствие этого поверхность при обработке не нагревается и высота гребешков получается меньше, чем при хонинговальном процессе.

Охлаждение при суперфинише имеет большое значение для получения чистой поверхности. Здесь особенно важна смазывающая способность охлаждающей жидкости. Обычно применяется керосин с маслом.

Одна из задач суперфиниша — уничтожить, насколько возможно, риски, оставшиеся на поверхности от предыдущей механической обработки. Шероховатость поверхности, обработанной методом суперфиниша, достигает 14-го класса.

При обработке шеек коленчатого вала методом суперфиниша абразивные бруски, укрепленные в головке, совершают 450 двойных колебаний в минуту с амплитудой 5 мм. Коленчатый вал совершает 135 оборотов в минуту. Охлаждающая жидкость поступает к брускам непрерывно. Все шатунные и коренные шейки обрабатываются одновременно примерно за 20 сек.

Полирование — это процесс чистовой обработки поверхности мягким кругом с нанесенным на него мелкозернистым абразивным порошком, смешанным со смазкой.

Материалом для полировальных кругов служат войлок, фетр, парусина, кожа.

Новым видом абразивного инструмента являются полировальные круги с графитовым наполнителем.

В состав полировальных кругов входят в основном естественный корунд, бакелитовая связка и карандашный графит в качестве наполнителя.

При полировании желобов колец шариковых подшипников используются текстильные жгуты покрутые абразивными пастами.

Полированием не исправляются погрешности геометрической формы, а также местные дефекты, полученные или оставшиеся от предыдущих операций. Полированием достигается шероховатость поверхности 12—13-го класса, но не обеспечивается высокая точность. Полированная поверхность имеет блестящий, зеркальный вид. Полирование ведется при высокой скорости полировального круга или абразивной ленты (до 40 м/сек). В массовом и крупносерийном производстве для полирования применяют многошпиндель­ные полировальные автоматы.