Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 34 )

Смазочно-охлаждающие жидкости. Как правило, в качестве ох­лаждающей жидкости применяют либо чистый керосин, либо смесь керосина с веретенным маслом. Содержание масла в смеси колеблет­ся от 5 до 25%. Для получения поверхности очень малой шерохова­тости используют более вязкую жидкость, а для повышения режущей способности абразивных брусков - менее вязкую, содержащую 10-15 % веретенного масла и 85-90% керосина.

Суперфиниш­ирование внут­ренних поверхнос­тей. Эти поверх­ности обрабатыва­ют на внутришли­фовальном станке мод. ХШ83А-Н35 с помощью специаль­ной головки (Рис. 8.5), обеспечиваю­щей возвратно-пос­тупательное движе­ние брусков. Посту­пательное движе­ние осуществляется от эксцентрикового вала-шестерни 3, который соединен с ползуном 1 посредством обоймы. Специальная голов­ка закрепляется на корпусе 2 шлифовальной головки винтом 4. Экс­центриковый вал-шестерня вращается от шпинделя шлифоваль­ной головки через коническую шестерню 5. Число двойных ходов ползуна, а, следовательно, и брусков зависит от скорости вращения шпинделя шлифовальной головки.

На чистоту обработки влияет величина угла сетки, т. е. соотноше­ние окружных скоростей брусков. Из опыта суперфиниширования внутренних поверхностей установлено, что угол сетки меняется от 18-20є при предварительной обработке до 6-10є - при чистовой.

Предварительное суперфиниширование производится при 45, а чистовое – при 63 об/мин. шпинделя.

Усилие прижима брусков устанавливается в начальном периоде обработки и регулируется поперечной пода­чей шлифовальной голов­ки в пределах 7—15 кг.

Величина продольной подачи шлифовальной головки при супер­финишировании внутренних поверхностей мало влияет на шерохова­тость обрабатываемой поверхности. Она устанавливается в пределах 500—600 мм/мин.

8.3. Доводка

Доводка широко используется в качестве отделочной операции для получения поверхностей шероховатостью 14-го класса и точности размеров и геометрической формы 1-го класса.

Операция доводки выполняется с помощью мелкозернистого абразива, зерна которого свободно распределены в доводочной пасте или суспензии. Инструментом служит притир, на поверхность которого наносится паста или суспензия. Обработка осуществляется с больши­ми скоростями и малыми удельными давлениями. Относительное перемещение детали и притира должно быть таким, чтобы абразивное зерно при каждом ходе перемещалось по новой траектории.

Различают абразивную, химико-механическую и электро-химико-механическую доводку.

Абразивная доводка, широко распространенная в промышлен­ности, применяется при обработке инструмента и деталей машин с закаленными и твердосплавными поверхностями. Производится она с помощью паст и суспензий.

Химико-механической доводке подвергаются инструменты и де­тали машин из стальных, медных и алюминиевых сплавов, чугунов и т. п. Доводочным материалом служат пасты на основе окиси хрома.

Электро-химико-механическая доводка используется главным образом для обработки твердосплавного режущего инструмента.

Доводочные материалы. При изготовлении доводочных паст, суспензий, брусков и кругов для доводки твердых материалов стали и чугуна применяют корунд, электрокорунд, карбид кремния, карбид бо­ра и алмаз.

Для доводки мягких материалов (медных и алюминиевых спла­вов, баббитов) используют окись хрома.

В зависимости от размера зерна абразивные материалы для до­водки делят на три группы: 1) шлифпорошки зернистостью от 5 до 3 – для грубой доводки; 2) микропорошки от М28 до М14 – для предвари­тельной доводки; 3) микропорошки от М10 до М5 – для окончательной доводки. Для получения поверхности шероховатостью выше 14-го класса чистоты применяют еще более тонкие микропорошки от М3 до М1 и микропорошки М0,5 и М0,2, т. е. порошки с размером зерна 0,5и 0,2 мкм.

Для доводки деталей машин применяют различные пасты, кото­рые также делят на три группы: 1) абразивные на основе электроко­рунда, карбида кремния, карбида бора; 2) алмазные на основе синте­тических алмазов; 3) химико-механические на основе окиси хрома.

Состав некоторых абразивных паст приведены в табл. 8.2

Таблица 8.2

Абразивные пасты, применяемые для доводки

Вид материала	Зернис­тость	Состав, в %
Абразив	Олеино­вая кислота	Стеа­рин	Керо­син	Вазе­лин
Электрокорунд белый с присадкой хрома (ЭБХ)	М20 и М3	70	20	8	2	-
Электрокорунд белый с присадкой титана (ЭТ-3)	М20 и М40-14	70-50	20-27	8-17	2-6	-
Монокорунд (М)	М1	4	48	4	-	-
Карбид кремния	М10 – М14	60	-	-	2	38

В качестве связывающих материалов в пастах применяют стеа­рин, парафин, вазелин и олеиновую кислоту. Стеарин и олеиновая кислота обладают дополнительным свойством – ускоряют процесс доводки. Керосин, бензин, вода и различные масла служат смазываю­щими материалами.

Притиры выполняют из чугуна, стали, латуни, меди, стекла. Материал притира оказывает существенное воздействие на процесс доводки металлов свободным абразивом. Высокая точность и чистота поверхности при доводке стальных термически обработанных поверх­ностей достигается притирами из серого чугуна с мелкими графито­выми включениями и прочной металлической основой.

При доводке химико-механическими пастами алюминиевых и медных сплавов широко применяют притиры из стекла.

Оборудование. Доводку деталей машин осуществляют на уни­версальных станках. Универсальные станки предназначены для до­водки плоских цилиндрических наружных поверхностей и отверстий. Промышленность выпускает станки с вертикально и горизонтально расположенными дисками притирами, а также бесцентрово-доводоч­ные.

Наибольшее распространение получили доводочные станки с двумя горизонтально расположенными дисками-притирами. Схема до­водки на этих станках показана на рис. 8.6, а. Нижний диск 3 жестко связан со шпинделем станка, а верхний 1 имеет самоустанавливаю­щуюся подвеску, которая обес­печивает ему строго параллельное по­ложение по отно­шению к нижнему диску. Между дисками-притирами по­мещается сепаратор 2 в виде диска с соответствующими форме детали прорезями, в каждую из которых с неболь­шим зазором входит деталь 4. Сепаратор устанавли­вается с небольшим эксцентриситетом (5—15 мм) по отношению, к общей оси дисков.

В процессе доводки осуществляются следующие рабочие движе­ния: вращение дисков, которые могут вращаться с большей скоростью как в одну, так и в противоположную сторону; вращение сепаратора с деталями вокруг своей оси, не совпадающей с осью дисков. Скорость вращения сепаратора обычно меньше, чем дисков.

При вращении дисков детали получают не только вращение, но и скольжение относительно рабочих поверхностей дисков. Это скольже­ние определяет скорость резания и обуславливает съём металла в процессе доводки.

Эксцентрическое вращение сепаратора также вызывает допол­нительное движение детали в радиальном направлении, необходимое для равномерного износа дисков по всей ширине. Для равномерного съёма металла с детали необходимо, чтобы помимо радиального перемещения она получала перемещение и в тангенциальном направ­лении. Для этого деталь в сепараторе располагается под углом б, величина которого находится в пределах 5 – 30°.

В процессе доводки деталь 1 (рис. 8.6, б) совершает сложное движение, при этом векторы скоростей сколь­жения и качения непре­рывно изменяют свое направление и величину, и достигается не пов­торяемость траектории 2 рабочего движения абразивных зерен.

Станок-полуавтомат мод. МШ-156 служит для обработки цилинд­рических и плоских поверхностей. Детали укладываются в ячейки се­паратора на диск нижнего шпинделя. Притиры вращаются каждый от своего двигателя, а сепаратор совершает колебательные движения от своего валика, имеющего привод от нижнего шпинделя. По окончании доводки верхний шпиндель с диском автоматически поднимается вверх. Доводка производится суспензией, которая подаётся из бака, установленного сбоку станины. С помощью гидропривода и гидроап­паратуры осуществляется перемещение верхнего доводочного дика, зажим и отжим колоны при повороте траверсы, а также изменение усилия на диск от 0 до 15 кг.

Станки снабжены электрическим реле времени, отключающим их по окончании работы на заданном отрезке времени. При обработке обеспечиваются точность размера до 1 мкм и шероховатость поверх­ности до 12-го класса.

Технология абразивной доводки. Различают ручную, полуме­ханическую и механическую доводку.

Ручная доводка применяется в единичном производстве, а также в тех случаях, когда из-за сложной формы детали невозможно осу­ществить механическую доводку.

В серийном производстве производится механическая доводка. Она выполняется обычно на станках токарной группы. В этом случае главное движение (вращение детали) осуществляется станком, а дви­жение подачи – от руки.

В крупносерийном и массовом производстве используется меха­ническая доводка.

Технологический процесс абразивной доводки осуществляют двумя основными способами: 1) свободным абразивным зерном (пас­тами, суспензиями); 2) связанным, закреплённым зерном (брусками, кругами). Доводка притирами, шаржированными абразивами, занима­ет промежуточное место.