Глава 18 Отделочная обработка

18.1. Отделка поверхностей чистовыми резцами и шлифовальными кругами

Отделочную обработку проводят для того, чтобы повысить точность и уменьшить шероховатость поверхностей или чтобы придать им особый вид, исходя из эстетических и санитарно-гигиенических соображений. Для отделочных методов характерны малые силы резания, небольшая толщина срезаемых слоев материала, незначительное тепловыделение. Обработку производят с приложением относительно малых по величине сил закрепления заготовок, поэтому они деформируются незначительно.

Тонкое обтачивание применяют вместо шлифования. Этот процесс происходит при высоких скоростях главного движения резания, малых глубинах и подачах. Для отделки поверхностей применяют токарные резцы с широкими режущими кромками, которые расположены строго параллельно оси обрабатываемой заготовки. Подача составляет не более 0,8 ширины режущей кромки на оборот заготовки, а глубина резания – не более 0,5 мм, что уменьшает шероховатость обрабатываемой поверхности.

Обтачивание алмазными резцами применяют для заготовок из цветных металлов и сплавов, пластмасс и других неметаллических материалов. Благодаря очень высокой стойкости алмазные резцы способны долгое время работать без подналадки и обеспечивать высокую точность обработки. Для тонкого обтачивания необходимы быстроходные станки высокой жесткости и точности, а также качество предварительной обработки заготовок. Наряду с тонким обтачиванием используют тонкое строгание, а также тонкое фрезерование.

Тонкое растачивание часто используют вместо шлифования, особенно в тех случаях, когда тонкостенные заготовки выполнены либо из вязких цветных сплавов, либо из стали. Использование тонкого растачивания оправдано также в тех случаях, когда необходимо выполнить точную обработку глухих отверстий или когда по условиям работы детали недопустимо наличие абразивных зерен в порах обработанной поверхности, что характерно для шлифования.

Тонкое шлифование производят мелкозернистым кругом при весьма малой глубине резания. Шлифование сопровождается обильной подачей охлаждающей жидкости. Особую роль играет жесткость станков, способных обеспечить безвибрационную работу.

18.2. Полирование

Полирование заготовок применяют для уменьшения шероховатости их поверхностей. С помощью этого метода можно получить либо высокую точность и зеркальный блеск ответственных частей деталей (дорожки качения подшипников), либо отделку поверхности для декоративных целей (облицовочные части автомобилей). Обработку производят полировальными пастами или абразивными зернами, смешанными со смазкой. Эти материалы наносят на быстровращающиеся эластичные круги или колеблющиеся щетки (рис. 81, а). Заготовка 1 подводится к носителю 2 пасты или абразива. Носитель перемещается так, чтобы поверхность во всех своих частях подвергалась обработке. При полировании фасонных поверхностей, как правило, заготовки перемещают вручную. Для полирования плоских, цилиндрических и конических поверхностей могут быть использованы полировальные станки.

Полировальные круги изготовляют из войлока, фетра, кожи, капрона, спрессованной ткани и других материалов. В качестве абразивного материала при полировании заготовок из стали применяют порошки из электрокорунда в оксида железа, при полировании заготовок из чугуна – из карбида кремния и оксида железа, а при полировании заготовок из алюминия и медных сплавов – из оксида хрома. Порошок смешивают со смазочным материалом, который состоит из смеси воска, сала, парафина и керосина. Пасты могут содержать мягкие абразивные материалы: крокус, оксид хрома, венскую известь.

В зоне полирования одновременно происходят следующие основные процессы: тонкое резание, пластическое деформирование поверхностного слоя, химические реакции – воздействие на металл химически активных веществ, находящихся в полировочной пасте.

Рис. 81. Схема полирования поверхностей

Качество и эксплуатационные свойства полированной поверхности зависят от того, какой из указанных процессов преобладает. При полировании абразивной шкуркой вследствие подвижности ее режущих зерен они в процессе обработки не могут оставлять микроследы, сильно отличающиеся друг от друга по глубине. В ходе полирования происходит постепенный переход от резания к выглаживанию.

В процессе полирования заготовка поджимается к вращающемуся кругу с силой Р (рис. 81, б) и совершает движения подачи в соответствии с профилем обрабатываемой поверхности. При полировании лентами (рис. 81, в) площадь рабочей поверхности ленты значительно превышает площадь рабочей поверхности круга, благодаря чему происходит большое рассеяние теплоты. Эластичная лента может огибать всю шлифуемую поверхность, поэтому движения подачи могут отсутствовать. Применение алмазных лент существенно увеличивает производительность полирования. В зависимости от скорости перемещения заготовки выполняется ее черновая или чистовая обработка.

Главное движение при полировании может совершать и заготовка 1 (рис. 81, г), имеющая, например, форму, кольца с фасонной внутренней поверхностью. Абразивная лента 3 поджимается через полировальник 2 к обрабатываемой поверхности и периодически перемещается. Полирование может проводиться в автоматическом или полу автоматическом режиме.