4.2.5. Алмазное выглаживание.

Сущность алмазного выглаживания заключается в пластической деформации обрабатываемой поверхности скользящим инструментом. При этом различают три вида очагов деформации.

При выглаживании исходная шероховатость пластически деформируется и формируется новый микрорельеф поверхности. По ходу движения перед инструментом образуется валик пластически деформированного материала, который несколько превышает исходную шероховатость и за счёт которой передняя поверхность инструмента изнашивается больше, чем задняя.

Классификация инструмента для алмазного выглаживания:

1. По материалу дифференцирующей части:

а) алмаз; б) СТМ – сверхтвёрдые материалы; в) твёрдые сплавы.

2. По форме рабочей поверхности:

а) сфера; б) цилиндр; в) тор; г) конус; д) диск; е) поверхность двойной кривизны.

3. По способу крепления рабочего инструмента в державке:

а) вальцеванием; б) пайкой; в) заливкой пластмассами; г) клеением.

4. По способу приложения сил:

а) прямого действия; б) рычажные.

5.По способу внедрения:

а) жёсткие; б) копирующие.

На торцах обрабатываемых циллиндрических деталей образуются наплывы, причём на выходе в 2-3 раза больше, чем на входе.

Алмазным инструментом нельзя обрабатывать прерывистые поверхности и чугуны, т.к. алмаз обладает повышенной хрупкостью. Можно обрабатывать детали из цветных сплавов с твёрдостью по Бринеллю НВ не более 130. Инструментом из СТМ обрабатывают прерывистые поверхности стальных деталей, а так же чугуны. При повышенных температурах – более 700 °С алмаз превращается в графит. Не рекомендуется обрабатывать стали при значительных усилиях и скоростях, т.к. повышение температуры обеспечивает растворение углерода в железе. Алмазный инструмент применяют для обработки деталей из высокопрочных материалов, а так же из цветных металлов и сплавов.

Коэффициент трения выглаживания не превышает 0,1. Температура при скоростях до 100м/мин составляет 200-400 °С; более 200м/мин. – повышается до 400-1000 °С.

Основные параметры алмазного выглаживания.

1.Сила. Оптимальное значение силы определяют по формуле:

, где

где К – коэф., зависящий от обраб-го материала; Д - диаметр обрабатываемой поверхности; R– радиус выглаживания;HV– твёрдость обрабатываемого материала по Виккерсу.

Для высокопрочных материалов Р=200…250 Н, для материалов невысокой прочности Р=100…150 Н.

2.Подача. Зависимость от шероховатости такая, что определяет малую производительность процесса.

3. Радиус закругления инструмента. В зависимости от обрабатываемого материала:

а) цветные металлы и сплавы – R=2,5-3,5мм;

б) материалы средней твёрдости – 1,5-2,5мм;

в) высокопрочные материалы – 1-1,5мм.

4.Число рабочих ходов - не более 4 (при большем числе наблюдается разрушение поверхностного слоя детали).

5.Скорость. При Vдо 120 м/мин. её влияние на шероховатость не наблюдается, от 120-200 м/мин. – небольшой рост шероховатости, приV>200 м/мин. - резкий рост за счёт износа инструмента.

6. СОЖ:

– при обработке сталей - индустриальные масла

- при обработке цветных металлов и сплавов – керосин

- при обработке высокопрочных материалов – специальный состав СОЖ с поверхностноактивными веществами (ПАВ).

Степень деформации после алмазного выглаживания достигает 40%, глубина деформированного слоя – до 0,4мм. Инструмент для выглаживания, в зависимости от привода может быть механическим, гидравлическим, пневматическим, электро-магнитным, комбинированным.

Выглаживанием можно обрабатывать цилиндрические наружные и внутренние поверхности, плоские профильные и прерывистые поверхности.

В единичном и мелкосерийном типах производства выглаживание производят на универсальных металлорежущих станках. В основном исполняют токарные, сверлильные, расточные и фрезерные станки.

В серийном, крупносерийном и массовом типах производства, как правило, не применяют. Но, если есть необходимость, то применяют специальное оборудование, обеспечивающее быстрые вспомогательные перемещения.