2.5.2 Абразивная обработка лепестковыми кругами

Области применения:

- тонкое шлифование больших и малых площадей, ёмкостей и в производстве аппаратов;

- обработка сварных швов;

- создание гомогенной структуры на больших площадях и контурах ручным методом;

- также возможно применение в стационарном режиме на машинах с ЧПУ. Шлифование и полирование лепестковыми кругами (рисунке.5) применяют в автомобилестроении на отделочных операциях взамен суперфиниширования, шлифования и полирования войлочными кругами, ручного полирования шкуркой. Кроме того полирование лепестковыми кругами широко применяется в инструментальной отрасли для обработки заготовок перед омеднением, оксидированием, никелированием, хромированием; в металлургической отрасли для обработки листового металла; в электротехнической отрасли для зачистки контактов и мест спайки; в шинной, резиновой, обувной отраслях при производстве резиновых изделий для зачистки и рыхления мест склейки и других заготовок; в деревообрабатывающей и других отраслях.

Рисунок 5 – Схемы обработки лепестковыми кругами: а) профильное шлифование; б) плоское шлифование; в) круглое наружное шлифование; г) внутреннее шлифование

Шлифование и полирование лепестковыми кругами применяются на зачистных операциях для подготовки под металлопокрытие поверхностей бамперов, клыков, колпаков, ободков фар и других деталей арматуры автомобилей; на отделочных операциях полирования коренных, шатунных шеек коленчатых валов, поверхностей шаровых пальцев, цапф, фланцев, осей, отверстий, колец и шестерён, лент и полос и других заготовок, к шероховатости которых предъявляются высокие требования.

Методы обработки лепестковыми кругами имеют те же преимущества, что и методы обработки изделиями из шлифовальной шкурки как инструментов на эластичной основе.

Шлифование эластичным инструментом отличается от шлифования жестким (недеформируемым) инструментом условиями работы абразивных зерен, которые работают за счет предварительного (статического) нагружения. При этом деформируется основание инструмента, прижимаемого к обрабатываемой поверхности.

Упругое взаимодействие абразивного зерна с обрабатываемым материалом позволяет: амортизировать удар зерна о материал, что существенно повышает его стойкость; уменьшить напряжённость теплового потока вплоть до полного устранения прижогов; предотвратить микрорастрескивание поверхностного слоя хрупких материалов; устранить разновысотность режущих профилей, т.е. заставить работать одновременно большее число зерен; предотвратить «засаливание» рабочей поверхности инструмента; увеличить время взаимодействия абразивного зерна с обрабатываемой поверхностью.

Эластичный инструмент из-за специфического взаимодействия абразивного зерна с материалом имеет сложность точной размерной обработки.

2.5.3. Эксплуатационные показатели работоспособности лепестковых кругов

Показатели, характеризующие съем материала:

- наработка, определяемая массой или объемом сошлифованного материала, г; мм³;

- режущая способность, определяемая наработкой в единицу времени, г/мин; мм³/мин;

- удельная режущая способность, определяемая режущей способностью, приходящейся на единицу высоты круга, г/мин·см; мм³/мин·см.

Показатели, характеризующие износ лепесткового круга:

- износ лепесткового круга, измеряемый массой изношенной части круга, что является наиболее точным, но менее убойным способом измерения износа круга (менее точны измерения по длине лепестка и по диаметру круга), г;

- интенсивность изнашивания, определяемая износом в единицу времени, г/мин; мм/мин;

- удельная интенсивность изнашивания, определяемая интенсивностью изнашивания, приходящуюся на единицу высоты круга, г/мин·см; мм/мин·см;

- шероховатость обрабатываемой поверхности оценивается средним арифметическим отклонением профиля поверхности Rа, мкм;

- коэффициент шлифования, равный отношению наработки к износу или средних значений режуще способности круга к интенсивности шлифования.

Факторы, влияющие на результат обработки:

Температурный режим: Уменьшение прижимного усилия и окружной скорости, а также охлаждающие вещества понижают температурный режим обрабатываемой поверхности.

Износ инструмента: Уменьшение прижимного усилия и окружной скорости, а также охлаждающие вещества значительно уменьшают износ инструмента.

Производительность съёма: Повышение производительности съёма возможно за счёт применения более грубого зерна, а не увеличение прижимного усилия, что негативно влияет на износ инструмента и температурный перегрев обрабатываемой поверхности.

Шероховатость поверхности: Увеличение окружной скорости незначительно улучшает качество поверхности. Повышение прижимного усилия незначительно ухудшает качество поверхности. Чем мягче обрабатываемый материал, тем грубее обрабатываемая поверхность при одинаковой зернистости.

2.5.4 Влияние параметров режима шлифования на интенсивность изнашивание лепестковых кругов

Износ рабочей поверхности лепестковых кругов зависит от характеристики шлифовальной шкурки, инструкции круга, физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов обработки и др.

Лепесток кромкой контактирует с обрабатываемой поверхностью. При этом происходит истирание клеевого слоя и тканевого основания, что уменьшает прочность закрепления зерен, прилегающих к рабочей кромке, и облегчает их выкрашивание.

С ужесточением режима шлифования износ лепестковых кругов увеличивается более интенсивно, чем его режущая способность. Если при шлифовании многих материалов скорость продольной подачи практически не влияет на режущую способность, то на износ ее влияние существенно при обработке всех материалов.