74. Эластичное шлифование

Эластичное шлифование — отличается от обычного характером связи абразивных зерен с инструментальным шпинделем. В данном случае конструкция инструмента допускает в процессе работы зна­чительное упругое перемещение рабочих зерен, попадающих в зону контакта с обрабатываемой заготовкой, в направлении нормальной составляющей (Р_у) силы резания. Такое закрепление абразива в эластичной связке позволяет: уменьшать напряженность теплового потока в зоне обработки; увеличивать количество абразивных зерен, одновременно участвующих в работе; в некоторых случаях создавать условия для самоочистки рабочей поверхности инструмента.

Основное назначение эластичного шлифования — повышение качества поверхности без исправления погрешности ее формы. Од­нако в некоторых случаях способ эластичного шлифования приме­няется для формообразования (размерной обработки). В зависимости от требований к качеству обработанной поверхности различают зачистку, шлифование и полирование. При зачистке целью обра­ботки является удаление дефектного слоя на слитках и отливках или удаление заусенцев после механической обработки (штампов­ки), а также заделка отдельных дефектов поверхностей. Целью эластичного шлифования и полирования является повышение ка­чества поверхности, т. е. снижение параметра Ra и повышение уровня сжимающих остаточных напряжений в подповерхностных слоях материала.

В качестве эластичного абразивного инструмента используют: абразивосодержащие эластичные круги на высокопористой вулканитовой, поролоновой или нетканой волокнистой связке; эластичные круги с абразивным покрытием на текстильную или войлочную основу, а также на круги специальной конструкции; изделия из шлифовальной шкурки — диски, бесконечные ленты, барабаны, лепестковые круги.

Схемы эластичного шлифования абразивосодержащими и абра-зивопокрытыми кругами соответствуют аналогичным схемам обыч­ного шлифования. Но в отличие от обычного шлифования в зоне контакта инструмент принимает форму обрабатываемой поверхно­сти.

Некоторые схемы ленточного шлифования (полирования) пока­заны на рис. 2.28. Эти схемы обладают более широкими, чем обычное шлифование, возможностями управления процессом реза­ния за счет регулирования натяжения ленты 1 и жесткости кон­тактного ролика (или копира) 3, поджимающего ленту к поверхности заготовки 2. Кроме того, рабочая поверхность бесконечной ленты больше поверхности шлифовального круга, лента не нуждается в правке и балансировке, закрепление зерен на поверхности ленты упругое. Часто используются схемы обработки при скорости пере­мещения Ленты, равной нулю (рис. 2.28, в), а скорость обработки равна скорости v₃ вращения заготовки. Для повышения качества обработанной поверхности на рабочую поверхность ленты дополни­тельно наносится полировальная паста.

Главные факторы, определяющие качество обработанной повер­хности при эластичном шлифовании, — усилие (давление) прижима, зернистость абразива и рабочая скорость шлифования (полирова­ния). Значения этих факторов для различных видов эластичного шлифования. Рабочая скорость влияет в основном на производительность и стойкость инструмента. В каче­стве охлаждающей среды используются водные растворы нитрида натрия или соды, сульфофрезол, масляные эмульсии, масло. При шлифовании титановых сплавов рекомендуется рабочую скорость снижать до 10...15 м/с, а удельное давление — до 0,02...0,15 МПа, а при окончательном полировании удельное давление уменьшают до 0,03...0,1 МПа.