Содержание

Основы абразивной обработки
Характер и методы абразивной обработки
В машиностроении наиболее часто применяются следующие методы абразивной обработки
Абразивная обработка металла
Какие инструменты используют для абразивной обработки металлов
Какие процессы относятся к абразивной обработке
В каких сферах используется абразивная обработка
Новинки в области абразивной обработки металла

Основы абразивной обработки

1.1. ПОНЯТИЕ О РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ

Технология изготовления деталей машин заключается в последовательной обработке заготовки различными способами, при этом заготовка приобретает требуемые форму, размеры, качество поверхности и другие свойства. Одним из способов воздействия является резание, чаще всего выполняемое на металлорежущих станках (если заготовка выполнена из металла). Для обработки резанием применяют режущие инструменты, перемещаемые механизмами станка относительно заготовки.

Обработка резанием состоит в проникновении режущего элемента инструмента — лезвия / с режущей кромкой 2 в материал заготовки 3 с последующим отделением определенного слоя материала в виде стружки 4 (рис. 1.1). На рабочей части инст

румента может быть заданное число лезвий определенной формы или случайное число лезвий разнообразной формы.

Режущий инструмент с заданным числом лезвий определенной формы называется лезвийным, а обработка таким инструментом — лезвийной обработкой. Основными видами лезвийной обработки являются точение, строгание, сверление, фрезерование, протягивание и др. В зависимости от вида обработки используются различные лезвийные инструменты: резцы, сверла, фрезы, протяжки и пр.

Существуют также инструменты, которыми можно выполнять одновременно два вида обработки резанием, они называются комбинированными, например сверло-развертка.

Самым простым режущим инструментом является резец (рис. 1.2). Его режущее лезвие имеет переднюю поверхность, по которой сходит стружка, и заднюю поверхность, обращенную к обрабатываемой заготовке. Пересечение передней и задней поверхности образует режущую кромку. Режущие свойства резца зависят от материала, из которого он изготовлен, и от его геометрии, т. е. формы поверхности лезвия и углов, под которыми они заточены. Главные из них: углы задний и передний, угол заострения и угол резания. Их обозначают строчными буквами греческого алфавита. Задний угол а (альфа) между задней поверхностью резца и плоскостью резания А_у служит для уменьшения сил трения между указанными поверхностями. Передний угол у (гамма) между передней поверхностью резца и основной плоскостью А_а непосредственно влияет на отделение стружки — процесс стружкообразования. Угол между передней и задней поверхностями лезвия резца называют углом заострения в (бета), а сумму углов заострения и заднего—углом резания б (дельта).

Срезаемая стружка 4 (см. рис. 1.1) имеет различный вид и форму, зависящие от химического состава, структурного состояния и механических свойств обрабатываемых металлов, толщины срезаемого слоя, величины переднего угла инструмента и других факторов. Стружка является побочным продуктом обработки резанием.

Масса металла на заготовке, специально оставляемая для дальнейшей обработки, называется припуском. Характерная особенность процесса резания состоит в том, что припуск срезается постепенно, слоями малой толщины. В результате деформирования

и разрушения материала срезаемого слоя образуются две новые поверхности. Образованная на заготовке в результате обработки поверхность называется обработанной, а поверхность заготовки, частично или полностью удаляемая при обработке, — обрабатываемой.

Образование формы обработанной поверхности происходит в процессе относительного движения лезвия (или нескольких лезвий) инструмента и заготовки. Эти движения выполняются, как правило, механизмами станка. Различают главное движение резания D_r и движение подачи D_s (см. рис. 1.1). Главное движение резания D_r происходит с наибольшей скоростью, сообщается лезвию или заготовке и может быть прямолинейным поступательным, вращательным, криволинейным, плоским или пространственным формообразующим движением. Скорость v этого движения в рассматриваемой точке режущего лезвия называют скоростью главного движения резания или скоростью резания.

Перемещения лезвия или заготовки, обеспечивающие отделение стружки по всей обрабатываемой поверхности, называют движениями подачи и обозначают D_s. В зависимости от направления различают продольное, поперечное и другие движения подачи, по форме траектории—прямолинейное, вращательное или криволинейное, по характеру движения — непрерывное или прерывистое. Скоростью движения подачи называют скорость рассматриваемой точки режущей кромки в движении подачи и обозначают v_s. Расстояние, пройденное этой точкой лезвия вдоль траектории движения подачи D_s за определенный цикл движения, называют подачей и обозначают буквой S с соответствующим индексом: подачу на оборот — S_о, на ход — S_x, на двойной ход — S_2x (под ходом понимают перемещение при возвратно-поступательном движении в одну сторону). При обработке многолезвийным инструментом подачу, соответствующую повороту инструмента или заготовки на один угловой шаг зубьев, называют подачей на зуб S_z.

При выполнении отдельных операций удобно задавать подачу в миллиметрах в минуту (мм/мин) как величину перемещения инструмента или заготовки в направлении движения подачи, совершаемого за одну минуту — S_MиH.

1.2. ОСОБЕННОСТИ И ВИДЫ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ

Обработка резанием, осуществляемая множеством абразивных зерен, называется абразивной. Причем режущие элементы — абразивные зерна — могут иметь разнообразную форму и размеры. Важнейшим признаком, по которому абразивную обработку относят к обработке резанием, является образование стружки. Каждое абразивное зерно срезает небольшой слой металла, в результате чего на поверхности заготовки остается царапина ограниченной длины и весьма малой площади поперечного сечения. Обработанная поверхность образуется совокупностью множества царапин — следов всех абразивных зерен режущей поверхности инструмента.

Основными видами абразивной обработки являются: шлифование, доводка, полирование, струйно-абразивная, виброабразивная. Шлифованием называется абразивная обработка, при которой инструмент совершает главное движение резания, преимущественно вращательное, а заготовка при этом может совершать любое движение.

Абразивная обработка, при которой инструмент и заготовка одновременно совершают различные движения со скоростями одного порядка или при неподвижности одного из них другой совершает сложное движение, называется доводкой. К доводке относят процессы хонингования, суперфиниширования и притирки.

Хонингованием называют доводку, осуществляемую при одновременно выполняемых вращательном и возвратно-поступательном движениях абразивного инструмента. Доводка при одновременно выполняемых колебательном движении абразивного инструмента и вращении заготовки называется суперфинишированием.

Кроме обработки абразивными инструментами существует еще обработка абразивными зернами, не закрепленными в абразивных инструментах, получившая название обработки свободным абразивом: струйно-абразивная обработка зернами, введенными в струю жидкости или газа; виброабразивная обработка, осуществляемая при относительном движении заготовки и абразивных зерен в вибрирующей емкости и др.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

НОВОСТИ

25 Марта 2021 17:49
Реставрация немецкого утюга выпуска 1950-х годов

Характер и методы абразивной обработки

Метод обработки — процесс взаимодействия абразивного инструмента с обрабатываемой поверхностью заготовки, в результате которого эта поверхность приобретает определенное качество, точность размеров и расположения относительно других поверхностей заготовки.

Абразивная обработка характеризуется срезанием с обрабатываемой поверхности заготовки материала множеством абразивных зерен. Метод обработки — процесс взаимодействия абразивного инструмента с обрабатываемой поверхностью заготовки, в результате которого эта поверхность приобретает определенное качество, точность размеров и расположения относительно других поверхностей заготовки.
Методы абразивной обработки зависят не только от типа и характеристики применяемого инструмента, но и от того, как перемещается инструмент относительно заготовки.

Одной из самых основных деталей практически всех машин и механизмов являются ремни приводные, служащие для передачи крутящего момента.

В машиностроении наиболее часто применяются следующие методы абразивной обработки

Шлифование: обдирочное; круглое наружное в центрах и бесцентровое; круглое внутреннее в патроне, бесцентровое и планетарное; плоское торцом и периферией круга; прорезка и отрезка; резьбошлифование одно- и многопрофильное; зубошлифование методами копирования и обкатки; шлицешлифование.
Доводка: хонингование; супер финиширование.
Обработка с помощью свободного зерна абразива; жидкостная отделка и полировка; во вращающихся барабанах и вибрационных контейнерах; турбо абразивная обработка, доводка и притирка.
Ленточная шлифовка и полировка; круглая наружная, бесцентровая, внутренняя, профильная и плоская обработка заготовок из жаропрочных сплавов, конструкционных видов сталей, цветных металлов, пластмасс, резины, стекла и дерева.
Затачивание и доводка режущих инструментов: одно — и многолезвийных из инструментальных, быстрорежущих видов сталей и твердых сплавов.

В зависимости от параметра шероховатости поверхности различают следующие виды обработки: черновая, чистовая, тонкая, очень тонкая.

Кроме того, каждый метод абразивной обработки в зависимости от припуска и режимов резания может осуществляться как предварительная и окончательная обработка в одну или несколько технологических операций, одним или несколькими последовательно работающими абразивными инструментами.

Абразивная обработка металла

Конечная механическая обработка деталей – абразивная обработка – относится к классу режущей, поскольку после нее остаются мелкие опилки.

Следовательно, принцип действия различных инструментов для выполнения шлифовки, полировки и других процессов заключается в том, что они доводят поверхность размеров до нужного размера, придают металлу необходимые качества, такие как гладкость и прочность.

Абразивная обработка металла используется на многих производствах, особенно, если изделия являются частью какого-либо сложного механизма, и они должны идеально состыковываться между собой. Для проведения данного вида работ используются различные инструменты и абразивы, их выбирают в зависимости от того, какого конечного результата необходимо достичь.

Рассмотрим, какие процессы относятся к абразивной обработке, и при помощи каких приспособлений они происходят.

Какие инструменты используют для абразивной обработки металлов

Инструменты для шлифовки, полировки, доводки и другой механической обработки деталей изготавливаются из натуральных горных пород и минералов, или искусственных материалов.

Природные абразивы:

Искусственные абразивы:

Все эти материалы состоят из кристаллитов (абразивных зерен), которые выступают в роли маленьких резцов. Когда резцы проходят по поверхности детали, они снимают ее небольшой верхний слой.

Поскольку кристаллы у всех материалов имеют разный размер, они оставляют следы разной глубины и размера на металле.

К примеру, для черновой обработки используются крупнокристаллические абразивы, а для конечной – мелкокристаллические.

Инструменты могут быть жесткими, когда зерна связаны между собой (бруски, круги, сегменты и т.д.), или мягкими, когда зерна клеятся на специальную основу в виде бумаги, ткани, кожи и других эластичных материалов (шкурка, шлифовальная лента). Также отдельно выделяют порошковые абразивы, из которых изготавливают пасту, и используют ее в свободном виде.

Абразивная обработка металла может осуществляться сразу несколькими инструментами для повышения полученного эффекта.

Какие процессы относятся к абразивной обработке

Использование специальных абразивных инструментов просто необходимо, если поверхностям деталей нужно придать свойства, которые не могут придать другие металлообрабатывающие станки и инструменты, например, гладкости, остроты лезвий режущих элементов, или сверхточного размера мелких частей изделий.

Процессы абразивной обработки могут включать в себя:

Шлифование;
Полирование;
Притирка и доводка;
Хонингование и прочие процессы.

Остановимся на каждом процессе более детально, и рассмотрим, какие инструменты используются для достижения определенных целей.

Шлифование – применяется для шлифовки поверхностей и затачивания ножей режущих инструментов, для такого вида обработки используются твердые инструменты, такие как сегменты, круги или бруски;

Полирование – придание поверхности идеальной гладкости, для этого вида обработки используются круги из фетра или сукна, на поверхность которых наносят абразивную пасту или порошок, смоченный жидкостью, также возможно полирование деталей в барабанах, куда также заливается жидкость с абразивами;

Доводка – специальный процесс для получения более точных размеров изделий и их идеальной состыковки между собой, осуществляется при помощи притира – инструмента, на поверхность которого наносят мелкокристаллические абразивы, смоченные водой;

Хонингование – конечный процесс обработки отверстий, проводится после сверления, литья или штамповки при помощи специального инструмента – хона, он состоит из стержня, на котором закреплено несколько кругов (3-5 штук), состоящих из мелкозернистого абразива.

В каких сферах используется абразивная обработка

На предприятиях, выпускающих детали или их части, непременно используется абразивная обработка металла, поскольку этот процесс помогает достичь высокой точности выполнения и придать готовым изделиям необходимый внешний вид и качественные характеристики.

Особенно актуальным данный вид обработки является для производств, которые создают мелкие детали для машиностроения, поскольку в этой отрасли точное соответствие продукции чертежам – это залог успеха.

На данный момент включить все инструменты данного типа можно в автоматизированную линию, также их можно использовать вручную.

Ручная абразивная обработка металла актуальная для небольших мастерских, более крупным компаниям с серийным и массовым производством целесообразнее оснащать цеха автоматическими агрегатами.

Новинки в области абразивной обработки металла

Узнать, как осуществляется абразивная обработка металла на лучших предприятиях нашей страны и за рубежом, можно будет на специализированной выставке «Металлообработка», которая состоится в ЦВК «Экспоцентр».

Мероприятие международного масштаба соберет под одной крышей представителей крупнейших компаний, которые предлагают оборудование и инструменты нового поколения для обработки металла.

В выставке будут участвовать экспоненты из разных стран мира, свои наработки и товары представят специалисты более тысячи разных компаний.

Абразивная обработка деталей машин