Шлифование и отделочные операции

В современном машиностроении предъявляют довольно высокие требования к точности и качеству обработки поверхностей деталей машин. Поэтому многие детали машин после обтачивания на токарных станках подвергают окончательной обработке на шлифовальных станках. При этом достигается 8-9-й класс чистоты поверхности и 2-й класс точности. При тонком шлифовании получают 1-й класс точности и 10-й класс чистоты поверхности.
Обработка на шлифовальных станках может быть и предварительной обдирочной операцией вместо обточки или другой операции на токарном или другом станке при изготовлении изделий из сверхпрочных и труднообрабатываемых материалов.

Различают такие виды шлифовальных работ: круглое (наружное и внутреннее) и бесцентровое (наружное и внутреннее) шлифование, шлифование плоских и фасонных поверхностей.
Самым распространенным является наружное круглое шлифование деталей, схемы которого показаны на рисунке. Как видно, применяется два вида круглого шлифования: с продольной подачей и с поперечной подачей. Второй способ (врезанием) отличается большей производительностью и применяется в крупносерийном и массовом производстве.

Детали машин с формой тел вращения (цилиндрические, конические и фасонные) обрабатывают и методом бесцентрового шлифования на специальных станках. При таком методе обработки деталь свободно (без закрепления на станке) размещается между шлифующим и ведущим кругами и опирается на опорный нож (с косым срезом) так, что центровая ось детали находится выше линии центров круга на 10-15 мм. Круги вращаются с разными окружными скоростями (шлифующий - со скоростью 30-35 м/сек, ведущий - со скоростью, в 60-100 раз меньшей). Силы трения, возникающие при обработке детали, заставляют последнюю вращаться со скоростью ведущего круга (25-30 м/мин), так как деталь благодаря скосу ножа прижимается к ведущему, а не к шлифующему кругу.

Тонкая окончательная обработка.

Одной из отделочных операций обработки на токарных станках является тонкое алмазное точение. Для этого применяют современные быстроходные токарные станки, обеспечивающие скорость резания 1000-3000 м/мин. Заготовки из цветных сплавов обрабатывают алмазными резцами, а из черных металлов - твердосплавными резцами при очень малых подаче (0,02-0,12 мм/об) и глубине резания (0,05-0,4 мм).
К процессам тонкой окончательной обработки относятся: притирка, полирование и суперфиниширование. При высоких требованиях к качеству поверхности (9-11-й класс) предварительно отшлифованные детали машин с цилиндрической поверхностью подвергают притирке или доводке. Для этого на притир наносят абразивный микропорошок с маслом (суспензия) или специальную доводочную пасту (ГОИ и другие).

Полирование - процесс окончательной отделочной обработки, обеспечивающий получение высокой чистоты наружной поверхности деталей (9-12-й класс). В качестве инструмента для выполнения этой операции применяется эластичный полировальный круг, изготовленный из войлока, фетра или кожи, на который наносят абразивный порошок, смешанный со смазкой. С помощью полирования достигают зеркальной поверхности деталей. Полирование выполняют на специальных полировальных станках или на обычных токарных станках с применением специальных приспособлений.
Хонингованием называется отделочная операция обработки (чистота до 10-12-го класса) с помощью специальных абразивных брусков - хонов. Применяется для обработки шеек коленчатых валов, цилиндров, гильз и других деталей ответственного назначения.
Суперфиниширование (сверхдоводка) - метод особо чистой обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей (до 14-го класса), выполняемый с помощью специальных головок с абразивными мелкозернистыми брусками. Толщина снимаемого слоя металла при этом достигает 0,005-0,02 мм. В качестве охлаждающей жидкости применяют смесь керосина с маслом; эта смесь выполняет и роль смазки.

За последние годы получило распространение шлифование абразивными лентами (на бумажной или тканевой основе), выполняемое различными способами. Этот способ обеспечивает значительное повышение производительности и высокую чистоту обработанной поверхности (9-11-й класс), однако при этом нельзя достичь высокой точности обработки.

К отделочным операциям относится также обработка деталей давлением без снятия стружки: обкатывание и накатывание поверхностей. Метод обкатывания наружных поверхностей гладкими роликами и шариками применяют для выравнивания поверхности деталей и упрочнения поверхностных слоев металла. Эту операцию выполняют с применением обильной смазки. С помощью обкатывания шариками и роликами достигают высокой точности обработки (до 2-го класса) и чистоты поверхности (до 7-10-го класса).

Цилиндрические рукоятки приборов и другие детали для удобства пользования ими делают рифлеными. Способ нанесения рифленой поверхности называется накатыванием и выполняется с помощью специальных закаленных стальных роликов с насеченными на них зубчиками.