Процесс шлифования предусматривает удаление с поверхности металла верхнего тонкого слоя, в целях получения высокоточных размеров и менее шероховатой поверхности деталей. Данный вид обработки металла производится при помощи специальных шлифовальных кругов с абразивными частицами. В процессе шлифования, за счет вращательных движений кругов, с поверхности металла срезается тончайшая стружка за очень короткий промежуток времени. Среди положительных характеристик шлифовальной обработки особенно стоит отметить:
- Возможность обработки многих видов поверхностей и плоскостей (в т.ч. резьба, зубья зубчатых колес, конические, фасонные, а также внутренние и наружные поверхности цилиндрической формы);
- Высокая точность обрабатываемой поверхности (2-4 мкм);
- Возможность резки металлических заготовок;
- Высокая производительность процесса;
- Возможность заточки режущих инструментов;
Постоянное вращение шлифовальных кругов при контакте с подлежащей обработке деталью снимает слой металла, толщина которого зависит от характеристик металла и абразивного круга.
Шлифовальные круги по металлу: параметры и размеры
Основное назначение шлифовальных кругов – это зачистка и шлифовка различных металлических поверхностей. Структура кругов содержит множество абразивных частиц, от качества которых зависит продуктивность и скорость работы. Вид абразивных частиц определяет диапазон работ по конкретным поверхностям. Самое широкое распространение абразивные круги получили в сфере металлургии. Их используют для заключительной обработки высокоточных стальных деталей, зачистки сварных швов, притирки и выравнивания элементов, а также для полировки и затачивания заготовок. Кроме металлургии, абразивный круг востребован в машиностроении, при изготовлении железобетонных изделий, в металлообработке, при сварочных и слесарных работах.
Маркировка шлифовального круга показывает ряд параметров:
- Максимальная (допустимая) рабочая скорость;
- Назначение для определенного спектра деятельности;
- Рабочие характеристики круга;
- Размер в мм;
- Знак сертификации;
При выборе инструмента для шлифовки металлических поверхностей важно внимательно изучать его назначение и срок годности. Как правило, в маркировке, содержатся точные данные о назначении круга для обработки конкретного материала и возможность его применения для работ по резке металла.
Особенности и свойства абразивного зерна
Абразивные зерна являются кристаллическими осколками (кристаллитами), монокристаллами или поликристаллами. При пересечении кристаллографических плоскостей образуется ребро, которое становится режущей кромкой зерна.
Изометрическая форма зерен незначительно различается и имеет в основном мечевидную конфигурацию. Также, зерна могут иметь игольчатую форму с несколькими гранями, образующими углы 30-130 градусов. Абразивные зерна изготавливаются из алмазов синтетического и природного происхождения. При этом синтетические алмазы, благодаря меньшим радиусам закруглений могут снимать стружку с наименьшей толщиной.
На рабочие качества и производительность круга напрямую влияет зернистость, то есть размер зерен. Определить размер зерна можно по маркировке. Чем больше показатель, тем меньше зерно. К примеру, число 60 в маркировке будет обозначать размер зерна 0, 25 мм, а показатель 10 – 2 мм. При выборе вида зерна стоит руководствоваться стандартными нормами размеров по Европейскому стандарту. Определением лучшего абразивного качества служит возможность при небольшом затуплении оставаться достаточно острым, а при сильном затуплении – создавать острые режущие грани.
Виды и способы шлифования
В производственных областях деятельности и в металлургии чаще всего применяется шлифование плоское, круглое внутреннее и круглое наружное. Выбор типа шлифования зависит от сложности металлической поверхности:
- Плоская шлифовка может выполняться торцом круга или его периферией. В процессе плоского шлифования круг получает вращательное движение, а заготовка – возвратно-поступательное. Поступательное движение может передаваться заготовке, либо инструменту;
- Круглая шлифовка может быть нескольких видов: с врезанием, с продольной подачей, бесцентровое с врезанием или бесцентровое с продольной подачей. Практически все разновидности круглой шлифовки выполняются за счет опорных роликов.
Термин «бесцентровое» обозначает то, что шлифование детали производится без закрепления ее в центре, при этом базой служит сама обрабатываемая поверхность. Круглая шлифовка бесцентрового типа предусматривает вращение обоих кругов в одну и ту же сторону, но с разной скоростью. Ведущий абразивный круг вращается в несколько десятков раз тише, чем рабочий круг. В процессе шлифовки опорой для заготовки служит нож со скошенным лезвием, расположенный между кругами так, чтобы центр заготовки был ниже или выше центров рабочего и ведущего кругов.
Особого внимания заслуживает шлифование-доводка. В процессе доводки инструмент и деталь совершают движения одного порядка. Доводка включает притирку, суперфишинирование, а также хонингование. Для притирки используется специальный притир, на который наносится порошок, содержащий абразивные частицы, масло или пасту. Еще одной распространенной доводочной операцией является суперфиширование, представляющее собой обработку поверхностей цилиндрической формы. Для его выполнения необходима головка с мелкозернистыми брусками.
В процессе суперфиширования бруски должны двигаться продольно, вдоль оси детали, а заготовка при этом вращаться по кругу. Основное рабочее движение – это колебания брусков на незначительное расстояние от 2 до 6 мм, но с частым двойным ходом (до 1000 раз в мин). При данном процессе абразивные зерна не повторяют своего пути дважды. Для охлаждения нагретой заготовки применяется масляный состав с керосином. За один оборот круга снимается определенный слой металла, который не подлежит замеру. Показатель достижения определенного размера заготовки контролируется при помощи хронометража и частого измерения размера заготовки.
Контролем качества выполнения шлифовальной обработки является точный замер детали. Допускается расхождение (припуск) всего в 0,005-0,020 мм, а шероховатость должна быть Ra=0.04 мкм. Благодаря суперфишированию, стальная поверхность заготовок приобретает высокий показатель износостойкости. Для обработки отверстий различного диаметра применяется доводочная операция под названием хонингование. Основным рабочим инструментом здесь является хон с несколькими абразивными брусками. В процессе шлифовки такого типа, хонинговальная головка одновременно совершает возвратно-поступательное вдоль оси отверстия и вращательное движения.