Абразивная полировка: шлифование и резание

Абразивная полировка осуществляется воздействием на заготовку множеством неориентированных лезвий. При этом, в зависимости от ориентации зерна и его остроты может происходить резание, царапание или трение зерна и обрабатываемого материала.

Характер протекающего явления при воздействии одного лезвия (абразивного зерна ) зависит от переднего угла и радиуса округления лезвия (R). При воздействии множеством абразивных зерен съем материала будет определяться процессами микрорезания, осуществляемыми благоприятно ориентированными зернами. В качестве абразивного материала применяют мелкие (до 2мм) кристаллы сверхтвердых веществ. Наиболее широко используются:

• электрокорунд (Al2O3)
• карбид кремния (SiC)
• карбид бора (B4C)
• искусственные алмазы
• кубический нитрид бора (эльбор,BN)

Из кристаллов абразивного материала с помощью связки получают шлифовальный инструмент требуемой формы (круги, бруски и т.д.). Для объединения кристаллов в прочный инструмент применяются керамические, металлические, органические связки, имеющие свои конкретные преимущества в определенных условиях применения. Так, керамические связки обеспечивают высокую прочность инструмента, но хрупки и не выдерживают ударных и вибрационных нагрузок. Органические связки могут быть прочными и элластичными, но не обладают достаточной термостойкостью (менее 200°С), поэтому разрушаются при нагреве инструмента.

Важнейшей характеристикой связки является прочность удержания ею зерен абразивного материала. Эта характеристика, называемая твердостью круга, во многом определяет его работоспособность в конкретных условиях обработки. Дело в том, что работают только зерна, находящиеся на поверхности круга, и при любых условиях они в конце концов затупляются. При этом они перестают резать, а только нагревают поверхность заготовки. Поэтому прочность связки должна быть выбрана так, чтобы при затуплении зерна и возрастании действующих на него нагрузок оно отделилось (вылетело) от инструмента. По мере удаления затупленных зубьев обнажаются зерна, находившиеся в глубине и обладающие острыми кромками.

Такой процесс называется самозатачиванием абразивного инструмента и его нормальное протекание определяется правильным выбором характеристики связки (твердости круга).

Абразивная полировка: шлифование

Различные формы инструмента и кинематика его движения относительно заготовки позволяют получать различные формы поверхностей. Шлифонаие может происходить по различным схемам для этого существует широкий типаж шлифовальных станков, определяемых обычно по виду получаемых поверхностей

• плоскошлифовальные
• круглошлифовальные
• внутришлифовальные
• зубошлифовальные
• заточные и др. шлифовальные станки

Шлифование отличается высокой скоростью главного движения Dг (обычно 30-80м/с, иногда до 300м/с). Глубина же резания и подача обычно не велики и действующие на заготовку и инструмент силы незначительны. Шлифование может обеспечить наиболее высокую точность обработки при минимальной шероховатости поверхности (до 3-4 квалитета точности, Ra до 0,1мкм).

Высокие скорости резания могут приводить к существенному нагреву поверхностных слоев заготовки, что может отразиться на качестве получаемого изделия. Поэтому при шлифовании обычно применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Применение жидкостного охлаждения при шлифовании существенно снижает запыленность рабочей зоны разрушенными частицами абразива и связки, которые вредно действуют на здоровье обслуживающего персонала и могут приводить к возникновению профессиональных заболеваний (силикоз).

Шлифование имеет характерную особенность в зависимости достигаемой точности и шероховатости от параметров инструмента. Так величина зерна (характеристика - зернистость) определяет производительность процесса и шероховатость. Чем крупнее зерна абразива в круге, тем больше производительность удаления материала заготовки, но выше шероховатость. Поэтому часто шлифование проводят в два этапа:

1. удаление основного припуска и увеличение точности
2. другим< (мелкозернистым) инструментом достигают заданной точности и шероховатости.

Шлифование позволяет обрабатывать сколь угодно твердые материалы, естественно, что абразивный материал должен применяться более твердый, чем обрабатываемый. Шлифованием обрабатывают:

• точные поверхности деталей машин, выполненные из различных материалов
• стеклянные изделия
  • линзы
  • хрусталь
• кристаллы, например драгоценные камни:
  • алмаз
  • рубин
  • изумруд

Шлифование является единственным методом достижения заданной точности и шероховатости например, в оптике и микроэлектронике

Комментарии читателей

Добавить комментарий

Автор Email Рейтинг -- оценка материала --очень плохоплохоудовлетворительнохорошоотлично Сообщение Введите код на картинке: