3 Бесцентровое шлифование валов.

Б

1. Шлифующий круг.

2. Заготовка.

3. Ведущий круг.

4. Опорный нож

есц. шлифование осущ. на бесцентровошлиф. станках.Бесц. шлифование эффективно исправляет некруглость. Точность обработки - 5 – 6 квалитет, шероховатость Ra = 0,32 – 0,20 мкм. Заготовка не закреплена, помещается между двумя абразивными. В процессе обработки опорный нож должен регулироваться по высоте так, чтобы обеспечивать необходимое повышение h оси обрабатываемого вала (шейки вала) над центровой линией кругов. Это превышение составляет 0,350,4 диаметра обрабатываемой заготовки, но не более 14 мм. Меньшая или большая величина h приводит к огранке шлифуемой поверхности. Толщина ножа, которым поддерживается заготовка снизу на 1-2 мм меньше диаметра заготовки. Угол скоса ножа зависит от длины и диаметра заготовки. Скосом ножа заготовка прижимается к ведущему кругу. Ведущий круг (V=10-40 м/мин) за счет сил трения передает вращательное движение заготовки. Шлифовальный круг (V=30-60 м/мин) создает бреющие резание, снимая с поверхности частицы металла.

Различают 2 метода: 1)Врезное шлифование. Шлиф. круг имеет радиал. подачу мм/об. Применяют для обраб. коротких дет. и дет. с буртиком. Для прижатия буртиком к шлиф. кругу ведущий круг разворачивают по отношению к оси детали на угол 0,5°-1°.

2) метод с продольной подачей. Обработку производят за неск. проходов (2-5) в завис. от треб. точн. и чистоты. На каждый проход шлиф. круг получает радиал. подачу. Для перемещения загот. вдоль оси ведущ. круг разворач. на угол 1°-5°. Скорость вращательного движения круга раскладывается на вращат. движение дет. и подачу вдоль оси,за счет чего заготовка перемещается вдоль оси.

Бесц. шлиф. весьма производительно. Выше жесткость системы и станков, поэтому режимы шлифования в 1,5-2 раза выше, чем при шлифовании в центрах. Деталь вращается вокруг собственной оси, не зависит от установки. Однако очень сложная наладка, поэтому применяется в крупносерийном и массовом производствах.

4 Тонкое (алмазное) точение, суперфиниш, поверхностное пластическое деформирование, притирка наружных поверхностей тел вращения.

Тонкое (алмазное) растачивание. Тонкое точение применяется для отделочной обработки деталей из цветных металлов и сплавов и отчасти из стали и чугуна. Шлифование цветных металлов значительно труднее вследствие быстрого засаливания шлифовального круга. При тонком точении обработка производится алмазными резцами или резцами оснащенными твердыми сплавами. Скорость резания 100…1000 м/мин. Тонкое точение производится на быстроходных станках с числом оборотов шпинделя 1000…8000 в минуту и выше. Точность обработки достигается 2-ого класса и 8…10 класса шероховатости поверхности. Производительность выше, чем при шлифовании. Алмазные резцы обычно состоят из двух основных частей – алмаза и стальной державки. Алмазный кристалл перетачивают 6…15 раз. Высокая стойкость резцов, меньше стоимость обработки.

Обработка поверхностей ППД сопровождается упрочнением поверхностного слоя - увеличением твердости, созданием в нем благоприятных остаточных напряжений сжатия. Получение минимальной шероховатости обработанной поверхности в сочетании с повышением ее твердости и наличием сжимающих остаточных напряжений значительно повышает пределы упругости, текучести, прочности и т.д. Все это способствует повышению эксплуатационных свойств деталей машин.

Остаточная деформация у ДМ, восстанавливаемых в холодном состоянии происходит в следствии сдвигов частиц внутри зерен металла. При холодном деформировании необходимо прилагать значительные внешние нагрузки (500-800 МПа). Величина прикладываемой нагрузки зависит от: хим. состава металла; его структуры; термической обработки; размера и формы зерна.

У деформированных слоев металла при этом изменяются физ-мех. свойства, снижается вязкость, увеличивается предел текучести, повышается твердость.

Для восстановления ДМ горячим способом их нагревают до ковочной температуры. В этом случае усилие деформации значительно снижается. Напр. при нагреве детали до т=900⁰С давление на деталь можно снизить до 50-60 МПа. Пластическая деформация металла происходит в следствии сдвига целых зерен металла.

К преимуществам методов ПДД относятся:

• высокая производительность и экономичность;

• возможность получения малой высоты шероховатости поверхности (до 0,1… 0,025 мкм для стали и цветных металлов и 8 0,4…0,2 мкм для чугуна);

• обеспечение высокой точности обработки (5-6 квалитетов);

• сохранение целостности волокон металла на обработанной поверхности;

• отсутствие шаржирования частицами абразива обработанной поверхности;

• высокая стойкость и сравнительная простота инструмента;

• стабильность и несложность осуществления процесса обработки.

Сущность обработки ППД состоит в том, что под давлением деформирующего элемента (ролика, шарика, алмазного выглаживателя и т.д.), твердость которого значительно больше твердости обрабатываемого металла, выступающие микрогребешки исходной поверхности пластически деформируются, сминаются, и шероховатость обработанной поверхности уменьшается.

ППД упрочняет обрабатываемую поверхность детали вследствие изменения физико-механических свойств металла и формирования в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия. Кроме того, улучшается качество поверхности за счет уменьшения высоты микронеровностей, имеющих скругленную вытянутую форму, что увеличивает площадь контакта сопряженной пары.

Суперфиниш. Суперфиниш представляет собой метод особо чистой доводки поверхностей: плоских, круглых, выпуклых, вогнутых, внутренних, наружных и пр., применяемый наиболее часто в автомобильной промышленности. Суперфиниш предусматривает 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 принципе «неповторяющегося следа», заключающемся в том, что каждое отдельное зерно абразива не проходит дважды по одному и тому же пути. Число двойных колебаний 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, вследствие этого поверхность при обработке не нагревается и высота гребешков получается меньше, чем при хонинг-процессе, не превышая 0,15—0,20 мк. Зернистость брусков выбирается 8—3 и мельче.

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 суперфинише подача брусков на один оборот детали не явля­ется постоянной величиной, поэтому основное (технологическое) время устанавливается на основании хронометража. Толщина снимаемого слоя металла 0,005—0,020 мм; продолжительность обработки обычно лежит в пределах 0,2—0,5 мин.

Притирка применяется в тех случаях, когда необходимо получить точный размер при снятии очень малого припуска или для достижения плотного прилегания поверхностей, обеспечивающего гидравлическую непроницаемость соединения. Точность размеров при притирке до 0,01 мкм. Притирка представляет собой процесс резания абразивными зернами, находящихся между поверхностями притира и детали. Относительное движение поверхностей притира вызывает вращение зерен абразива, которые внедряются в притир и в деталь, срезая с их поверхностей микронеровности, при этом возникает явление наклепа поверхностей и их окисление. Для притирки оставляют очень малый припуск (0,03- 0,05 мм). В качестве притирочных порошков применяют корундовый, карборундовый или наждачный порошок, окись железа, карбид кремния. Притирку начинают с крупнозернистых порошков, а заканчивают мелкозернистыми порошками. При притирке применяют машинное масло, керосин, скипидар, техническое сало. Для притирки чугунных деталей применяют керосин, для стальных – машинное масло.