Лекция№13 Абразивная обработка (стр. 4 )

Рис. 7.86. Полирование лентами:

а — на свободной части ленты; б — с поджатием роликом; в — с поджатием копиром; г — с поджатием упругим элементом; д — бесцентровое; е — бесконеч­ной лентой с поджатием; ж - бесконечной лентой на свободной части ленты; 1 — лента; 2 — заготовка; 3 — копир; 4 — упругий элемент

В зависимости от требований к качеству обработанной поверх­ности и вида заготовки различают: полирование заготовки 2 на свободной ветви ленты 1 (рис. 7.86, а); полирование с поджатием ленты 1 к обрабатываемой поверхности 2 роликом (рис. 7.86, б, е); полирование с поджатием ленты 1 к обрабатываемой поверхнос­ти 2 специальным копиром 3 (рис. 7.86, в) или упругим элемен­том 4 (рис. 7.86, г); бесцентровое полирование (рис. 7.86, д); по­лирование внутренних поверхностей труб бесконечной лентой (см. рис. 7.86, е); полирование внутренних поверхностей на сво­бодной ветви ленты (рис. 7.86, ж).

Абразивно-жидкостная обработка, применяемая для полирова­ния сложных фасонных поверхностей, заключается в подаче на обрабатываемую поверхность суспензии под давлением и с боль­шой скоростью. Абразивные зерна, срезая выступы микронеров­ностей, создают эффект полирования. При подаче суспензии с воздухом повышается производительность обработки, но уве­личивается шероховатость поверхности. Установка для абразив­но-жидкостной обработки (рис. 7.87) состоит из рабочей каме­ры 3 с обрабатываемой заготовкой, твердосплавного сопла 4 для подачи абразивной суспензии 1 из бака 2 и насоса 5. Наибольший съем металла получается при угле наклона сопла 45°.

Для повышения производительности и качества отделочных операций часто используется вибрационная обработка в абразив­ной среде. Главное движение резания осуществляют абразивные зерна, совершающие колебания под воздействием внешней воз­мущающей силы (вибраций).

Рис. 7.87. Установка для абразивно- жидкостной обработки: 1-суспензия; 2-бак; 3-рабочая камера; 4-сопло; 5-насос; D1-движение притира; DSпрод-движение продольной подачи Рис 7.88.Установка для виброабразивной обработки: 1 — контейнер; 2 — заготовки; 3 —маховик; 4 — груз; 5 — жесткое основание; 6 — упругое основание

Схема установки для вибрационной обработки показана на рис. 7.88. Заготовки 2 загружаются в кон­тейнер 7, заполненный рабочей средой. Контейнер установлен на упругом 6 и жестком 5 основаниях. При вращении маховика 3 с несбалансированным грузом 4 контейнер совершает колебатель­ные движения с частотой 50кГц в двух плоскостях. Рабочая среда и заготовки при этом перемещаются, совершая колебания в двух плоскостях и медленное вращение всей массы. В рабочей сре­де детали расположены хаотично и занимают случайное положе­ние, это обеспечивает равномерную обработку всех поверхностей. Большое количество микроударов поддерживает заготовки во взве­шенном состоянии, что исключает образование грубых забоин и повреждений. Обработку можно производить всухую или с пода­чей жидкого раствора, который обеспечивает удаление продуктов изнашивания, равномерное распределение заготовок по объему контейнера и химико-механический процесс съема металла.

В состав рабочей среды входят:

твердый наполнитель в виде абразивных зерен (абразивная крош­ка, шлифовальное зерно, галька, известняк, гранит); состав и зер­нистость наполнителя зависят от вида обработки и требований к качеству обработанной поверхности;

неабразивные материалы (мелкие предметы различной формы из металла, древесины, войлока, кожи, резины). При полирова­нии всухую используются войлочные, фетровые или кожаные изделия со слоем пасты и введением химических веществ, уско­ряющих процесс полирования. Наносятся паста ГОИ или пасты из порошков (оксид хрома, крокус, венская известь), растворен­ных в керосине, скипидаре, водном растворе аммиака;

жидкий наполнитель с моющими, разделительными, травящи­ми, пассивирующими, блескообразующими добавками. При об­работке заготовок из черных металлов используется мыльный или мыльно-содовый раствор с добавкой 0,5...1 % олеиновой кисло­ты, при обработке заготовок из меди и медных сплавов — водный раствор зеленого мыла со стеариновой кислотой, при сухой обра­ботке — сжатый воздух.

Вибрационное полирование производится последовательно в нескольких различных рабочих средах. Например, при обработке заготовок из конструкционных сталей и чугуна применяется сле­дующий технологический маршрут:

черновое шлифование. Рабочая среда: обкатанные куски шли­фовальных кругов зернистостью 10...60, твердостью ВТ, крупно­стью 25мм; 20%-ный раствор кальцинированной соды. Режи­мы обработки: частота колебаний 9кГц, амплитуда 5...6 мм. Время обработки 120...300 мин с промывкой 2%-ным содовым раствором;

чистовое шлифование. Рабочая среда: абразивная крошка, бой керамических кругов из электрокорунда, карбида кремния, зер­нистостью 4... 8, твердостью ВТ, ЧТ, крупностью 25мм. Кон­тейнер заполняется рабочей средой на 50 %, закладываются заго­товки на 75 % объема контейнера. Режимы обработки: частота ко­лебаний 12 кГц, амплитуда 4 мм. Время обработки 120мин с промывкой 2%-ным содовым раствором;

полирование. Рабочая среда: абразивная крошка, бой кера­мических кругов из белого электрокорунда, зеленого карбида кремния, зернистостью М28, твердостью ВТ, ЧТ, крупностью 25...30 мм. Контейнер заполняется рабочей средой на 50%, за­кладываются заготовки на 75 % объема контейнера. Режимы обра­ботки: частота колебаний 12 кГц, амплитуда 2,5...3 мм. Время об­работки 120...300 мин с промывкой 2%-ным содовым раствором;

окончательное полирование. Рабочая среда: войлочные пыжы и обрезки отходов войлочных кругов размерами 10 х 10 мм, шар­жированные порошком абразива. Контейнер заполняется рабочей средой на 60 %, закладываются заготовки на 75 % объема контейне­ра. Режимы обработки: частота колебаний 12 кГц, амгаитуда 2,5... 3 мм. Время обработки 120мин до получения зеркального блеска.

Состав рабочих сред для разных видов обработки приведен в табл. 7.20.

Таблица 7.20

Состав и характеристика рабочих сред для различных операций при вибрационном полировании

Материал заготовки	Операция обработки	Твердый наполнитель	Жидкий раствор
Сталь, чугун, медные сплавы	Снятие неболь­ших заусенцев, скругление острых кромок, чистовое шлифование	Абразивная крош­ка 24А зернисто­стью 8—16 на керамической связке твердостью Т-ЧТ	Содовый или хромовый ангидрид
Сталь, чугун, цветные сплавы, пластмассы	Снятие небольших заусенцев, скругление острых кромок, полирование	Абразивная крошка 54С зернистостью 6 — 8 на керамической связке твердостью ВТ	Содовый или мыльный
Латунь	Подготовка поверхности под гальваническое покрытие	Фарфоровый бой с размером гранул мм, войлочные пыжы 25x25x25 мм	20г/л тринат-рийфосфата техни­ческого, 10 г/л ка­лия двухромовоки-слого, 0,2...0,3 г/л моющего средства
Сталь,	Шлифование, по	Дробленый	Содовый или
чугун,	лирование, сня-	гранит	мыльный
медные	тие заусенцев,
сплавы	скругление кро­мок
Сталь,	Отделка, наклеп,	Стальные	Содовый или
пластмассы	удаление облоя,	закаленные и	мыльный с
	нанесение	полированные	добавлением 1%
	защитных пленок	шарики	олеиновой кислоты
Сталь,	Чистовое	Древесная крош-	Всухую или при
цветные	шлифование,	ка с добавлением	слабом увлажнении
металлы и	полирование	шлифовальных
их сплавы		порошков
Сталь,	Полирование,	Войлочные пыжы	Всухую
цветные	глянцевание	и обрезки кожи
металлы и		со слоем пасты
их сплавы

Магнитно-абразивному полированию (МАП) подвергаются плос­кие, цилиндрические или фасонные поверхности заготовок из магнитных и немагнитных материалов. За 10...40 с достигается шероховатость обработанной поверхности Ra 0,032...0,2 мкм, ис­правляются погрешности геометрической формы.

Сущность магнитно-абразивной обработки заключается в сле­дующем. Заготовкам, помещен­ным в магнитное силовое поле, сообщают вращательное движение вокруг оси и осциллирую­щее движение вдоль оси. Возбуж­даемый в сердечниках электромагнита поток пронизывает заготовки в диаметральном направле­нии.

Рис. 7.89. Установка для магнит­но-абразивной обработки:

1 — трафарет; 2 — кронштейн; 3 — то­косъемник; 4 — шпиндель; 5 — оправ­ка; 6 — контактные кольца; 7 — элект­ромагнитный индуктор; 8 — катушки электромагнита; 9 — заготовка; 10 — рабочая плита; 11 — прокладка; 12 — стол

В контейнер с заготовками подается порошок, обладающий абразивными и магнитными свойствами, и СОТС. Магнитное поле выполняет роль связки, формирующей из отдельных абразивных зерен эластичный абразивный инструмент, и обеспечивает сило­вое воздействие, с помощью которого абразиву сообщаются нор­мальные и тангенциальные силы резания.

СОТС — носитель поверхностно-активных веществ. В зоне об­работки возникает процесс электролиза. Анодное растворение по­верхностного слоя заготовок ускоряет процесс обработки. Анод­ное растворение поверхностных слоев абразива обеспечивает их самозатачиваемость.

Схема установки для магнитно-абразивного полирования по­казана на рис. 7.89. Между столом 12 станка и рабочей плитой 10 установлена немагнитная, неэлектропроводная прокладка 11. На рабочей плите размещаются трафарет 1 и заготовки 9. На шпин­дель 4 станка надета оправка 5 с корпусом электромагнитного ин­дуктора 7 и катушками 8 электромагнита. Напряжение на катушки электромагнита подается через контактные кольца 6 токосъемни­ком 3, установленном на кронштейне 2.

Магнитно-абразивное полирование происходит с подачей в зону обработки 5... 10%-ного раствора эмульсола марки Э-2 в воде. Аб­разивные порошки для МАП должны обладать высокой магнитной индукцией насыщения, магнитной проницаемостью, абразивны­ми свойствами, теплопроводностью, химической стойкостью и низкой электропроводностью. Обычно применяются ферроспла­вы или смесь железных окатышей и тугоплавких соединений (TiC, А1203, Cr3C2, ZrC, W2B5, WC).