Полирование кругами. Оборудование для полирования кругами.

Полирование кругами

Полирование мягкими абразивными кругами широко применяется при окончательной декоративной отделке деталей и подготовке поверхностей под гальванические покрытия в мелкосерийном, серийном, а в отдельных случаях и в массовом производстве. В процессе полирования обрабатываемая поверхность детали под давлением прижимается к рабочей поверхности вращающегося круга, на которой закреплен слой абразивных зерен или нанесена полировальная паста. Обработка производится на простых по конструкции полировальных станках или на станках-электромоторах с ручной подачей деталей. Полирование с механической подачей осуществляется на универсальных, специальных и агрегатных стайках или на полуавтоматах.

Выбор полировальных кругов. Как указывалось в гл. 1, промышленность выпускает различные виды кругов: тканевые — войлочные, Летровые и хлопчатобумажные; шлифовальные лепестковые; гибкие полировальные и др.

Войлочные круги (ГОСТ 10685—75) обладают большой эластичностью, хорошо поддаются правке и достаточно прочно удерживают нанесенные на них абразивные порошки и пасты. Войлочные круги подразделяют на тонко-, полугрубо- и грубошерстные Первые применяют при обработке особо ответственных деталей машин и приборов. Вторую — при полировании хирургических инструментов, сталей точных измерительных приборов, требующих высокого качества отделки, зеркального и технического стекла. В остальных случаях используют грубошерстные полировальные круги.

Широко распространены круги, изготовленные из синтетических тканей. Для повышения срока службы кругов ткани пропитывают различными импрегнаторами. Круги диаметром от 150 до 500 мм работают на скоростях резания 80—85 м/с.

Бумажные круги выполняют из сшитых и спрессованных листов гладкой или гофрированной бумаги. Большая жесткость бумажных кругов позволяет применять их только для получения поверхностей шероховатостью Ra =2,5—1,25 мкм. Круги из гофрированной бумаги более эластичны, чем из гладкой, и обеспечивают менее шероховатую поверхность.

Шлифовальные лепестковые круги по ГОСТ 22775— 77 не всегда могут использоваться для полирования на обычных станках, поэтому многие предприятия создают свои конструкции таких кругов.

Челябинский завод шлифовальных изделий разработал несколько вариантов конструктивного исполнения лепестковых кругов (рис. 5.1). Определяющим в их конструкции является способ крепления абразивных лепестков в ступице круга. Изготовляемые круги имеют следующие размеры, в мм: диаметр  200 и З00; ширина 5=40, 50 и 100; посадочный диаметр d=44,5.

Армированные неразборные круги с клеевым креплением лепестков как между собой, так и с арматурой (рис. 5.1, а) предназначены для декоративно-полировочных работ. Фланцы 2 получают штамповкой из металлического листа. Вырубленные лепестки 1 пакетами склеивают по торцам ступичной части, а затем на специальном приспособлении собирают и склеивают с фланцами. В качестве клея применяют композицию на основе эпоксидной смолы.

 

ПОЛИРОВАНИЕ КРУГАМИ

Рис 5.1. Конструкции лепестковых кругов

 

Армированные разборные круги с клеевым соединением лепестков и механическим креплением блока с арматурой (рис. 5.1,-б) используются на шлифовальных станках общего назначения Круги состоят из алюминиевой ступицы 3, двух фланцев 2 стягивающих болтов 4 и набора лепестков 1. Предварительную фиксацию и крепление лепестков осуществляют с помощью кольцевых выступов фланцев 2, входящих в радиусные пазы на торцах лепестков. Заливаемая через отверстия во фланцах смесь на основе эпоксидной смолы жестко связывает лепестки в монолитный блок.

Лепестковые круги плоскопараллельной формы (ЛКП) со ступицей из композиции на основе эпоксидной смолы (рис. 5:1,в) состоят из сборной планшайбы 2 и закрепленного в Пей набора лепестков. Торцевой круг имеет угол поднутрения торца лепестков 8—10°, При установке круга лепестки разворачивают в радиальном направлении в сторону вращения на 8—10°.

Плоскопараллельные круги диаметром до 500 мм и торцевые до 200 мм целесообразно изготовлять безарматурными (рис. 5.1,г).

При выборе габаритов ЛКП следует учитывать, что чем больше диаметр и высота круга, тем выше производительность обработки. В то же время увеличение габаритов кругов вызывает необходимость применения более мощного и, следовательно, более дорогого оборудования. Поэтому в каждом конкретном случае необходим анализ всех затрат в общей себестоимости операции полирования. После выбора диаметра ЛКП определяют оптимальное соотношение длины лепестка и радиуса ступицы. При более коротких лепестках и соответственно большем радиусе ступицы круг имеет большее количество лепестков, что обеспечивает повышение производительности. Однако увеличение количества лепестков эффективно лишь до определенных пределов. При чрезмерно большом их числе повышается плотность круга и приходится работать при меньшей деформации его в радиальном направлении (ё), что е итоге снижает эффективность процесса. При выборе длины лепестков необходимо также учитывать, что с ее уменьшением снижается коэффициент полезного использования ЛКП.

При полировании плоскопараллельными и торцевыми лепестковыми кругами с повышением угловой скорости (ю) и деформации (б) круга в радиальном направлении производительность возрастает. Вместе с тем увеличивается и тепловыделение, что ограничивает возможности повышения ю и б. При значительном разогреве клеевого слоя снижается прочность удержания в нем зерен. Это приводит к их усиленному осыпанию, в связи с чем темпы роста производительности значительно снижаются. Так, при полировании деталей из нормализованной стали 45 торцевыми лепестковыми кругами диаметром 300 мм и зернистостью 14А8 предельные режимы составляли: деформация круга 6 = 0,85, а скорость ук=40 м/с. Применение охлаждения позволяет работать при более интенсивных режимах.

Для снижения шероховатости обрабатываемой поверхности, повышения стойкости кругов, а также уменьшения пылевыделения круги рекомендуется пропитывать следующим составом (в весовых частях): пластичная смазка ПВК — 55; парафин — 40 и графит — 5.

Полировальные круги, разработанные воВНИИАШе взамен войлочных, применяют для полирования поверхностей до шероховатости от Ra =1,25 до Ra =0,08 мкм, а также для глянцевания до декоративного блеска.

Круги из электрокорундовых и из карбидокремниевых порошков зернистостью 40—16 на гибкой вулканитовой связке предназначены для полирования деталей из сталей типа 14Х17Н2. Режим обработки: скорость круга 18—20 м/с, продольная подача 0,4— 0,5 м/мин. Достигаемая шероховатость поверхности Ra = 0,63 мкм. Круги из микропорошков электрокорундового, карбидокремнмевого и хромотитанистого на основе глинозема зернистостью №28 на бакелитовой с графитовым наполнителем связке используют для полирования деталей из стали типа Х18Н9Т. При скорости круга 30 м/с шероховатость поверхности составляет Ra = 0,1б мкм.

Круги на глифталевой связке изготовляют из порошков зеленого карбида кремния 64С и 63С зернистостью 5 и микропорошков зернистостью М40—М14. При полировании деталей из стали марки Х18Н9Т без охлаждения со скоростью круга 20—30 м/с шероховатость обработанных поверхностей составляет не менее Ra~0,3 мкм.

Круги из порошка зеленого карбида кремния зернистостью 25—6 на поливинилформалевой связке обладают пористостью, что препятствует их засаливанию. К преимуществам кругов относится также их высокая эластичность. Благодаря этому они не оставляют глубоких рисок на полируемой поверхности и применяются для окончательной обработки металлов, керамики и стекла. Детали из стали марок 9Х и 9X2 обрабатывают на следующих режимах: скорость круга — 20 м/с, скорость детали — 50 м/мин, продольная подача — 0,1— 0,4 м/мин. При этом обесгечивается шероховатость поверхности не более Ra =0,08 мкм.

Операции эластичного полирования в большинстве случаев отличаются специфическими особенностями и для них предприятиям приходится проектировать и изготовлять специальные инструменты. При таком проектировании целесообразно использовать стандартный абразивный инструмент, например шлифовальную шкурку, поместив его на соответствующую эластичную основу — резину или подобный ей материал (рис. 5.2). Реже для этих целей используются эластичные наполненные воздухом баллоны и металлические упругие элементы, на которых закрепляется абразивная шкурка.

Выбор полировальных материалов.

Некоторые пасты для полирования стандартизованы. К ним относятся: полировальная хромовая литая паста (ГОСТ 8217—56), предназначенная для полирования детален из черных и цветных металлов; пасты ГОИ для окончательной обработки режущего и измерительного инструмента, а также для полирования деталей из материалов на основе меди, алюминия и олова; эльборовые пасты для обработки деталей из незакаленных сталей, чугуна, цветных металлов и т. п.; алмазная паста по СТ СЭВ 206—75 для полирования деталей из различных металлов и их сплавов и неметаллических материалов; алмазная паста из субмикропорошков для окончательной обработки деталей из неметаллических материалов и цветных металлов.

 

ПОЛИРОВАНИЕ КРУГАМИ

Рис. 5.2. Конструкции специальных эластичных кругов с резиновым основанием (а) и с воздушным баллоном (б).

 

Перспективным материалом для жидких полировальных паст является глинозем марок ГЭБ, ГН-1иГК (ГОСТ 6912—74) с содержанием а — А1203 соответственно 70, 85—90 и 95%. С увеличением в пастах содержания а — Аl2Oз уменьшается шероховатость обработанной поверхности, так как материал сошлифовывается более активно.

В зависимости от требований к шероховатости и блеску полируемой поверхности обработку следует проводить пастами на основе различных глиноземов. Меньшая шероховатость достигается при обработке пастами на основе глинозема ГН-1.

Исследования ВНИИАШ показали, что для глянцевания сталей предпочтительны пасты на основе прокаленного глинозема, а алюминия и дюралюминия — пасты из глинозема с небольшими добавками окиси хрома. Для обработки латуни может быть использован как глинозем, так и окись хрома с добавками криолита или белого электрокорунда. Повышенное содержание в пасте окиси хрома и глинозема способствует получению поверхностей высокого качества. Во всех упомянутых пастах связкой служит смесь стеарина с олеиновой кислотой. Эти пасты не стандартизованы, их изготовляют сами предприятия. Большинство нестандартных полировальных паст — водонерастворимые, что требует дополнительной обработки по растворению и снятию пасты после полирования.

Для полированных деталей сложной конфигурации применяют суспензии. В этом случае на обрабатываемую поверхность направляют струю жидкости — эмульсии или масла, насыщенную абразивным порошком или микропорошком. При исходной шероховатости поверхности Ra — 2,5 мкм за три перехода жидкостного полирования можно достичь Ra=0,32 мкм, а при исходной шероховатости Ra=0,32 мкм за два перехода можно получить Ra=0,08 мкм.

Профилирование и накатка кругов. В зависимости от формы обрабатываемой поверхности полировальные круги приходится обтачивать и профилировать. В единичном производстве профилирование, как правило, производят вручную. Так как эта операция требует высокой квалификации рабочего и небезопаснее, ее применить не рекомендуется. Профилирование целесообразно осуществлять шлифовальным кругом, имеющим профиль, обратный профилю обрабатываемого полировального круга. Во время полирования круги зернистостью 50—25 с открытой структурой вращаются навстречу друг другу и при сближении шлифовальный круг снимает все неровности с полировального, придавая ему требуемую форму.

После обточки и профилирования на рабочую поверхность полировального круга наносят абразивные зерна и закрепляют их методом накатки в следующем порядке.

Новые круги, еще не бывшие в работе, несколько раз грунтуют клеевым раствором, давая просохнуть каждому слою клея. Затем проклеенную поверхность смазывают еще одним слоем раствора и сразу же вручную или на специальных станках накатывают абразивные зерна, подогретые до температуры 40—45°С. Накатывание может быть однослойным и многослойным. При многослойном накатывании каждый последующий слой наносят после просыхания предыдущего. На войлочные и фетровые круги первый слой накатывают с применением мездрового клея, а последующие — жидкого стекла. На хлопчатобумажных кругах первый слой зерна можно закреплять и жидким стеклом, так как ткань хорошо с ним сцепляется. На бумажных кругах абразивное зерно закрепляют с помощью силикатного клея. Накатанные круги сушат в естественных или искусственных условиях.

Широко используется метод накатывания на круг абразивной массы — смеси абразивных зерен и клея Соотношение их принимают в зависимости от необходимой жесткости полировального круга. Для жестких кругов на 6—7 весовых частей абразивного порошка берут 3—4 части клея, для эластичных — 3—4 части порошка и 6—7 частей клея. Скорость резания такими кругами ниже, чем накатными, однако шероховатость получаемой поверхности выше.

 

ПОЛИРОВАНИЕ КРУГАМИ

Рис. 5.3. Полирование с помощью жимков.

 

Оборудование для полирования кругами.

 

Выбор оборудования зависит от типа и условий производства, требований к качеству обработанных поверхностей. Так, при ручном полировании применяют электрические и пневматические машинки, двусторонние бабки, в единичном и мелкосерийном производстве полирование осуществляют на станках токарной группы, шлифовальных универсальных, а в массовом — на полуавтоматах и автоматах.

Перед полированием деталь часто опиливают напильником. Полирование производят шлифовальными шкурками. Детали малого диаметра полируют с помощью жимков (рис. 5.3) — приспособления, состоящего из двух деревянных брусков, которые соединены шарниром и имеют выемки, соответствующие диаметру полируемой детали. Шлифовальную шкурку вставляют в жимки и прижимают к поверхности детали. Первоначальная обработка ведется крупнозернистыми шлифовальными шкурками, а чистовая — мелкозернистыми. Выбор их зернистости зависит от требуемой шероховатости обрабатываемых поверхностей. В процессе полирования жимки вручную перемещают вдоль оси детали. Шероховатость поверхности улучшается при использовании в качестве СОЖ машинного масла или керосина с добавлением 2,5% олеиновой кислоты.

 

ПОЛИРОВАНИЕ КРУГАМИ

Для ручного полирования применяют электрические и пневматические машинки. Крупногабаритные детали обрабатывают с помощью переносных и передвижных электрических бормашин с гибким, валом. Особенностью их конструкции является наличие шарового вариатора скорости, позволяющего бесступенчато регулировать частоту вращения гибкого вала от 2800 до 12 600 об/мин. Это дает возможность применять режущие инструменты различного размера и назначения.

Шлифовально-полировальная машинка, предназначенная для окончательной обработки деталей штампов и пресс-форм, показана на рис. 5.4, а. Она состоит из пускового устройства 1 с фиксирующей пробкой 2, турбинки-диафрагмы 3, рабочего колеса 4 с тридцатью лопатками и шпинделя 5, который вместе с рабочим колесом смонтирован на подшипниках в алюминиевом корпусе 6. Передний подшипник 7 выполнен в виде бронзовой втулки. Такой подшипник скольжения не увеличивает диаметра удлиненной части машинки и позволяет легко удерживать ее в процессе работы в одной руке. В диафрагме 3 имеются сопловые отверстия, через которые сжатый воздух устремляется на лопатки рабочего колеса и заставляет его вращаться с большой скоростью. Отработанный воздух проходит по зазору между корпусом и шпинделем, омывает наружную поверхность переднего подшипника и выходит в атмосферу. Абразивный инструмент с хвостовиком 8 закрепляется цангой 9. Турбинка-диафрагма имеет следующие характеристики: наибольший диаметр полировальной головки—15 мм; частота вращения шпинделя — 60 000 об/мин; наибольшая окружная скорость при диаметре инструмента 15 мм — 45 м/с.

Ручная пневматическая шлифовально-полировальная машинка представлена на рис. 5.4,6. Она бесшумная. Глушение шума происходит путем многократного сжатия и расширения отработавшего воздуха. После сжатия в выхлопных отверстиях пневматического двигателя 6 воздух расширяется в камере А, затем сжимается в кольцевом зазоре и вновь расширяется в камере Б. При переходе в следующую камеру воздух сначала сжимается, затем расширяется в камерах В, С и Д, а полное расширение получает при выходе в атмосферу. Пневматический двигатель 6 размещен в корпусе 5. Воздух подается через втулку 7. Полировальный инструмент 3 с отверстием или хвостовиком устанавливают на цангу 2 на переднем конце шпинделя 4 и закрепляют гайкой.

 

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий