Сам термин «шлифование», по мнению некоторых знатоков истории, пришел в русский язык из польского. По сути же данный вид обработки является ничем иным, как резанием, только срезается материал абразивными кругами.
Последние представляют из себя пористые тела, структура которых состоит из огромной массы мелких минеральных образований – зерен. Между собой зерна соединены так называемой связкой.
При взаимодействии с поверхностью металла абразивный круг острыми гранями отдельных зерен снимает тонкий слой и за счет равномерного воздействия оставляет после себя гладкую и ровную поверхность.
Следует учитывать особенности шлифования и закономерности. Первая особенность – высокая скорость снятия стружки.
При стандартной обработке шлифкругами скорость вращения круга достигает почти 2000 метров за минуту, при скоростной – все 3000 метров. При токарной обработке скорость ниже раз в 30.
Зерна взаимодействуют с поверхностью со скоростью 0,0001 секунды или даже 0,00005!
На поверхности шлифовального круга множество зерен, которые размещены беспорядочно и имеют разную форму режущей кромки. Именно поэтому при взаимодействии стружка получается такой измельченной. На работу шлифовального станка уходит в пять раз больше электроэнергии, чем при работе фрезеровочного агрегата и в 10 раз больше, чем при обработке детали на токарном станке.
Важно помнить, что из-за произвольной формы зерен, их большого количества и сильного размельчения стружки в месте взаимодействия поверхности и шлифовочного круга возникает много тепловой энергии.
Деталь может существенно нагреваться, например, шлифование металла сопровождает нагревом до 1000 °С в местах контакта. При такой температуре свойства металла могут существенно измениться, например, сталь может стать более хрупкой.
Поэтому важно предусмотреть возможности охлаждения металла и самого круга, а также правильно рассчитать припуск на шлифование.
Во время взаимодействия с деталью часть зерен и стружки измельчается и попадает между оставшимися зернами, а другая часть притупляется и для работы необходимо все больше и больше мощности станка. Когда усилие превосходит прочность абразивного материала или связки, которая удерживает материал в целостности, зерно частично или полностью выкрашивается.
На выбор режима влияют несколько факторов: шероховатость поверхности после обработки, заданная точность, характеристики шлифовального круга (количество зерен, связка, глубина врезания) и мощность главного привода шлифмашины.
При обработке периферией шлифкруга учитывают следующие показатели режима резания: скорость круга, глубина резания, скорость перемещения самой детали, возможности поперечной подачи.
Скорость круга – параметр, который зависит только от возможностей станка и диаметра самого круга, измеряется в метрах в секунду. При обработке скорость круга остается стабильной.
Как правило, на станок устанавливают круг максимально возможного диаметра, допустимого для агрегата, а также задают наибольшее число оборотов шпинделя.
Малая прочность и жесткость станка или отдельных деталей приводит к ограничениям скорости, поскольку при высоких скоростях возникают сильные вибрации, вместе с этим уменьшается точность, увеличивается износ расходных материалов, падает производительность.
Черновую обработку выгодно выполнять на максимальной глубине резания, допускаемых параметрами зерна круга, детали и агрегата.
При этом важно сохранить глубину резания не больше пяти сотых поперечного размера зерна. То есть с кругом зернистостью 100 она должна быть менее 0, 05 мм.
Если превысить рекомендуемую глубину резания для такого круга, то его поры быстро заполнятся отходами и круг придет в негодность.
При работе с нежесткими деталями и материалами, а также при появлении прижогов следует уменьшать глубину шлифования.
Если же речь идет об отделочной обработке (так называемое «тонкое шлифование»), выбираются небольшие значения глубины – в этом случае существенно повышается точность и класс обработки.
Чем тверже и прочнее материалы, тем меньше задают глубину при их обработке, поскольку с увеличением этого параметра увеличивается и затрачиваемая мощность.
При продольной подаче для установления оптимального режима шлифования отталкиваются от долей ширины круга. Черновая обработка предполагает за один оборот детали контакт с 0,4–0,85 ширины круга. Больше, чем 0,9 при продольной подаче не используют, поскольку на поверхности в таком случае остается спиральная полоса непрошлифованного материала.
Методы шлифования во многом зависят от степени сложности поверхностей.
К простым поверхностям относят внутреннюю и наружную плоскость цилиндрической формы, сложные поверхности могут иметь винтовую и эвольвентную форму.
Для обработки этих форм чаще всего применяются такие виды шлифования, как плоское, круглое внутреннее и круглое наружное. Если углубится в детали, то круглое наружное шлифование имеет подвиды:
- Шлифование с продольной подачей – заключается в комбинации вращения абразива, вращения обрабатываемой поверхности (детали) вокруг своей оси, а также возвратно-поступательного прямолинейного движения детали (либо абразива) вдоль оси обрабатываемой детали. В конце каждого двойного хода детали происходит подача на глубину шлифования.
- Шлифование врезанием отличается от предыдущего варианта тем, что в работе применяется шлифкруг, высота которого равна длине шлифования или даже больше ее, так что необходимость в подаче на глубину отпадает. Поперечная же подача выполняется постоянно, до завершения обработки шлифованием.
- При бесцентровом шлифовании деталь закрепляется на опорном стержне между рабочим и подающим кругами. Для обработки осуществляется вращение кругов, а также круговая и продольная подача самой детали. Подающий круг задает детали вращение и продольную подачу. Шлифование валов – вот известный пример бесцентровой обработки.
- Круглое внутреннее шлифование также имеет несколько разновидностей: шлифование с продольной подачей, бесцентровое шлифование врезанием, бесцентровое с продольной подачей, и шлифование врезанием. Внутренняя круглая обработка с подачей продольно ничем не отличается от круглой наружной, как и шлифование врезанием. Бесцентровая внутренняя обработка также осуществляется за счет опорных роликов.
- Плоское шлифование – вид обработки, осуществляемый как периферией шлифкруга, так и его торцом. Для плоской обработки необходима комбинация следующих движений: движения резания, подача детали, поперечная подача детали на глубину шлифования и прямолинейное движение детали. Плоскошлифовальные станки оснащены столами, которые способны совершать вращательное или возвратно-поступательное движения, соответственно подача детали приобретает прямолинейный или вращательный характер.
Виды работ по шлифовке металлических изделий
Одним из видов конечной обработки поверхности металла является шлифовка. Оно предполагает снятие поверхностного слоя с помощью различного инструмента с применением абразивных материалов. Шлифование металла позволяет решить следующие задачи:
- удалить все оставшиеся неровности после предварительной доводки;
- добиться высокой точности требуемых размеров детали (геометрических размеров, внутренних и внешних диаметров, соблюдения точного соответствия заданной форме поверхности высших порядков: парабола, эллипсоид и так далее);
- придания детали эстетической привлекательности.
Методы шлифования металла
В настоящее время разработано большое количество методов финишной доводки металла, которые реализуются с помощью специальных станков и оборудования. Шлифовка металла классифицируется по следующим признакам:
- выбранному методу;
- используемому оборудованию (специальных или унифицированных станков);
- применяемых абразивных материалов;
- глубине обработки;
- требуемой точности;
- механической или ручной шлифовки.
К основным методам относятся:
- шлифование поверхностей, имеющих плоскую форму (этим методом обрабатывают внешние поверхности, имеющие заданную кривизну);
- круглое шлифование;
- бесцентровая обработка;
- зубошлифование;
- шлифовка внутренних поверхностей.
Ко второму признаку относятся специализированные станки:
- ленточно-шлифовальные, кругло и плоскошлифовальные, внутришлифовальные, бесцентрово-шлифовальные станки;
- аппараты общего назначения (токарные, фрезерные, сверлильные);
- специальное оборудование.
Каждый из типов станков применяется для выполнения целого перечня подобных операций. Например, особенности процесса шлифовки металла круглошлифовальным станком заключаются в выполнении операции у деталей цилиндрической формы. Внутришлифовальный аппарат применяется для доводки внутренних поверхностей металла.
Все станки делятся на две большие категории: с применением средств электронного управления (выполняющие операцию с ЧПУ) и без такого оборудования. Первый тип позволяет решать широкий круг задач. Они оснащаются целым набором инструментов и приспособлений.
Последовательность и способы обработки металлов задаются специальным программным обеспечением.
Станки, предназначенные для выполнения других операций (токарный, фрезерный), используются совместно с инструментом, способным оснащаться абразивным материалом (лентой или кругами). Качество шлифовки металла зависит от скорости вращения и величины абразивной крошки, расположенной на применяемом круге.
Специальное шлифовальное оборудование предполагает выполнение узкоспециальных операций. Оно способно решать конкретные задачи на этапе предварительной или окончательной подготовки деталей.
Круглое наружное шлифование
Данный метод предполагает применение специальных круглошлифовальных станков. Работа таких станков основана на принципе последовательного прижима детали к поверхности абразивного инструмента. В зависимости от степени прижима и величины абразивного элемента добиваются необходимой точности.
Круглошлифовальная обработка обладает рядом преимуществ, которые позволяют получить высокое качество, снизить шероховатость поверхности:
- детали могут иметь достаточно большие габариты;
- станки обладают возможностями по точной настройке технических параметров, от которых зависит качество шлифовки;
- широкий ассортимент выпускаемых станков (от настольных до крупногабаритных) позволяет выбрать необходимый экземпляр и решать задачу на основании соотношения эффективности и стоимости.
Круговое шлифование металла применяется практически во всех отраслях станкостроения, автомобильного и авиастроения, металлообработки.
Внутреннее шлифование
Для решения таких задач применяются внутришлифовальные станки. Главная их особенность заключается в способе взаимодействия заготовки и шлифовального инструмента. В зависимости от конструкции применяются следующие виды взаимодействия:
- вращение заготовки и прямая подача шлифовального инструмента;
- подача детали к вращающемуся шлифовальному устройству;
- комбинированная подача (она бывает параллельного и поперечного типа).
Внутренне шлифование применяется при изготовлении следующих изделий:
- различных подшипников (шариковых и роликовых);
- изделий трансмиссии автомобиля (амортизаторов);
- гидравлических и пневматических устройств.
Внутреннее бесцентровое шлифование позволяет решать следующие задачи:
- улучшить качество внутренней поверхности металла;
- устранить осевое смещение готового отверстия;
- придать ему правильную округлую форму заданного диаметра.
Зубошлифование
В соответствии с названием это процесс шлифовки зубьев различных зубчатых колес, зубчатых и червячных передач с заданным шагом, размером и формой зубьев. Шлифовка проводится тремя способами:
- методом обката при непрерывном шлифовании;
- таким же методом с периодическим делением;
- профильным шлифованием.
Первый метод заключается в одновременной шлифовке обеих поверхностей каждого зуба. Благодаря этому удается получить высокую производительность процесса. При такой обработке достаточно сложно учитывать погрешности обработки, которые зависят от величины шага зубьев. Применение второго метода позволяет устранить этот недостаток. В этом случае снижается скорость шлифовки всего зубчатого колеса.
Профильное зубошлифование позволяет проводить шлифовку металла за один проход. При правильном задании параметров положения инструмента удается получить поверхность с высокой степенью.
Для повышения качества получаемых деталей применяют операцию зубохонингования. В этом случае вместо стандартного абразивного материала используют специальную смесь белого электрокорунда, хромотитана и нитрида бора. Она обладает уникальными абразивными свойствами. С ее помощью удается получить наивысшую степень шлифования.
Бесцентровое шлифование
Данный вид шлифовки применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей металла. Шлифовка внешней части выполняется двумя способами:
- Первый способ предполагает обработку заготовок, имеющих большую длину. Обязательным условием является сохранение постоянства диаметра вдоль всей протяженности детали.
- Вторым способом обрабатывают поверхности, на которых имеются технологические углубления, проточки, различные вырезы. С его помощью производится шлифовка фасонных и ступенчатых деталей.
В первом случае производится продольная подача инструмента при одновременном вращении детали вокруг своей оси. Для получения наилучшего эффекта ось ведущего вала во время вращения расположена под определенным углом по отношению к оси шлифовального. Данный угол определяется диаметром и длиной заготовок.
Второй способ предполагает изменение подачи шлифовального инструмента в зависимости от конфигурации изделия из металла. Он позволяет получить высокую точность и качество обработанной поверхности.
Метод бесцентрового шлифования применяется на многих предприятиях, которые производят продукцию в больших количествах. Он обладает высокой производительностью. Благодаря своим преимуществам позволяет получить хорошее качество шлифовки промышленной продукции из металла.
Такой метод применяется для обработки внутренних элементов деталей из металла. Подход к реализации данного метода аналогичен обработке внешних поверхностей. Подача шлифовального круга осуществляется во внутреннее отверстие детали.
Шлифование плоских поверхностей
Очень часто возникает необходимость обработки плоских поверхностей. Плоская шлифовка деталей из металла предполагает три разновидности операций: обдирную, черновую, чистовую обработку.
Первый тип операции производится, когда необходимо удалить твердый поверхностный слой металла, а строгание или фрезерование металла провести затруднительно.
Таким способом обрабатывают детали из чугуна, стыки сварных конструкций и отдельные типы стальных заготовок.
Черновая и чистовая плоская шлифовка металла применяется последовательно. Это позволяет добиться высокой точности и получить идеально ровную поверхность металла с минимальным показателем шероховатости. Плоскошлифовальные работы выполняются на специальных станках с применением абразивных кругов различной точности.
В зависимости от поставленной задачи применяют однопроходный или многопроходный метод шлифовки металла.
Второй выполняется с применением мелкого абразива, что снижает значение воздействующих сил на обрабатываемую поверхность, приводит к улучшению температурного режима, уменьшает возможную деформацию в процессе обработки.
Технологически плоская шлифовка металла реализуется следующим образом. Деталь закрепляется на неподвижном столе станка. Фиксация может быть механической или магнитной. Обработка металла производится шлифовальным кругом. Во время работы он совершает вращательные и поступательные движения.
Применяемое оборудование и инструменты
Шлифовальные работы по металлу производятся с применением специальных станков или вручную. Шлифовальные станки подразделяются на группы:
- круглошлифовальные;
- внутришлифовальные;
- обдирочно-шлифовальные;
- специальные шлицешлифовальные;
- плоскошлифовальные станки с круглым или плоским столом;
- притирочные и полировальные.
Такое многообразие станков позволяет получать при обычной шлифовке металла коэффициент шероховатости, равный 0,32 мкм, при точной обработке – до 0,08 мкм. С применением специальных абразивных составов этот показатель достигает 0,02 мкм.
Второй способ предполагает применение ручного инструмента. Это могут быть электрические шлифовальные машины, дрели или приспособления для ручной обработки (абразивные круги, ленты, полотна, различные напильники и надфили).
Используемые абразивные материалы
Основу любого инструмента для шлифовки металла составляет абразивный материал. Он представляет определенного размера зерна, скрепленные специальным клеящим составом. В зависимости от размера крошки применяется абразивный инструмент для обработки с заданной точностью. Абразивные инструменты изготавливаются в форме:
- круга (номенклатура диаметров достаточно широкая);
- вала (для внутренней обработки);
- ленты или круговой ленты;
- листов (в качестве подложки может применяться бумага или специальная ткань).
В качестве абразивной крошки используют естественный (природный) и искусственный камень. На промышленных предприятиях, в обрабатывающих цехах применяется абразивный инструмент с искусственным материалом. Он обладает повышенными физико-механическими характеристиками.
Самые популярные методы шлифовки металла
Существуют различные виды обработки металлических деталей и заготовок. На последних этапах требуется довести поверхность до идеального состояния. Это финишный этап, при котором происходит шлифовка металла. Чтобы не испортить металлическую поверхность, необходимо знать особенности этого процесса.
Шлифовка металла
Суть и особенности процесса
Шлифование металла — обработка металла и сплавов с помощью абразивных материалов, позволяющая исправить неровности металлической поверхности, сгладить шероховатости. Для этого используют специальное промышленное и ручное оборудование.
Особенности процесса:
- Во время шлифования с помощью специального оборудования поверхность металла доводится до определённой степени шероховатости.
- Это финишный этап, который не используется для исправления серьёзных недочётов и снятия большого слоя материала.
- Для быстрейшего и более эффективного шлифования металл изначально разогревается.
Во время проведения финишного этапа работ учитывается множество особенностей.
Обработка деталей перед шлифовкой
Полирование металлической поверхности можно начинать только после проведения подготовки. В первую очередь деталь очищается от ржавчины, окалин, капель, оставшихся после сварки.
Для этого можно использовать металлические щетки. После этого исправляются грубые сколы, вмятины и бугры. После грубой обработки металла проходит процесс фрезеровки.
С заготовки механическим способом снимается слой металла.
Когда обработка на промышленном оборудовании закончена, требуется провести закалку металла. Благодаря отжигу повышается прочность детали. Часто проводится обогащение металла различными химическими веществами, которые улучшают его характеристики.
Перед шлифовкой требуется проверить деталь на наличие визуальных изъянов, осмотреть её на наличие неровностей.
Основные виды шлифовки
Существует несколько способов шлифовки металла. Они подразумевают под собой использование разных абразивных материалов и оборудования. Для автоматизации всех процессов и уменьшения ручного труда используются шлифовальные станки с ЧПУ.
Шлифование плоских поверхностей
Плоская шлифовка применяется для больших корпусных деталей, которые часто попадают на финишную обработку. При шлифовке поверхности стоит учитывать некоторые особенности:
- Чтобы зафиксировать плоскую заготовку на рабочем столе, используются механические или магнитные фиксаторы.
- Главное усилие вращение передаётся на абразивный круг. Возвратно-поступательное усилие действует на саму заготовку.
Чтобы не испортить деталь, требуется использовать водную систему охлаждения, которая будет подавать жидкость на заготовку. Таким образом, можно работать на больших оборотах без риска испортить рабочую поверхность.
Внутреннее шлифование
Часто возникают ситуации, когда необходимо провести внутреннее цилиндрическое шлифование. Во время этого процесса абразивный круг находится внутри обрабатываемой детали. Чтобы повысить эффективность проводимых работ, необходимо использовать охлаждающую жидкость.
Если сравнивать с наружной обработкой, внутренняя требует применения более мягких абразивных кругов. Чаще всего используются круги небольшого диаметра. Они быстро приходят в негодное состояние и требуют замены.
Внутреннее шлифование
Зубошлифование
В различном оборудовании используются зубчатые колеса. Они являются связывающими элементами, и если одно из колес выйдет из строя, то остановится весь механизм.
Однако это сложные детали, которые требуется обрабатывать с помощью специального оборудования. До шлифовки производитель может провести дополнительную закалку зубьев колеса, что значительно осложнит процесс шлифовки.
Круглое наружное шлифование
При наружном шлифовании используется абразивный круг, вращающийся вокруг своей оси. Заготовка может поступать продольно или поперечно. Это изменяет глубину врезания рабочей части оборудования. Происходит обработка по всей длине детали.
Бесцентровое шлифование
Такой вид шлифования подразумевает под собой расположение заготовки между двумя абразивными кругами. Чтобы деталь не заклинивала и оставалась на месте, в центральной части станка устанавливается нож из нержавеющей стали. Благодаря использованию двух абразивных кругов обработка металла происходит гораздо быстрее.
Абразивные материалы и оборудование
Для проведения шлифовки понадобятся станки, ручные инструменты и абразивные материалы. При выборе абразивов для шлифовки важно учитывать зернистость материала. Большая фракция используется для исправления серьёзных дефектов.
Мелкая фракция позволяет провести финишную обработку поверхности. Чтобы довести деталь до конечного состояния, можно использовать пасты, в которые входит мелкая фракция.
Подобные составы используются для ручной заточки ножей (паста ГОИ).
Также важным параметром абразивного материала является твердость. Выбирать его нужно, исходя из того, какие детали будут обрабатываться на оборудовании. Самыми популярными материалами по твердости и качеству обработки являются — алмаз, кварц, гранат, корунд, пемза, наждачная бумага.
На промышленное оборудование устанавливаются абразивные диски или наждачные ленты, с помощью которых и происходит обработка деталей. Со временем они выходят из строя и требуют замены.
Абразивный диск
Характеристики и маркировка абразивного инструмента
Для шлифовки металлических заготовок применяются абразивные инструменты. Они представляют собой зернистый порошок, который связан с помощью клеящей массы. Шлифовальные круги могут отличаться по следующим характеристикам:
- Форма и размер. Форма абразивного инструмента выбирается в зависимости от того, насколько сложную заготовку нужно обработать. Размер же выбирается в зависимости от размера детали. Чем она больше, тем больше требуется выбрать абразивный инструмент, чтобы более эффективно провести работу.
- Зернистость. Фракция абразивного материала будет зависеть от требуемой обработки поверхности. Если нужно снять старый слой металла, используются диски с большими зернами. Если необходимо довести поверхность детали до готового состояния, используется мелкая фракция.
- Твердость зёрен. При покупке круга или брусков этот параметр указывается на упаковке.
- Размер посадочного отверстия. Оно должно соответствовать диаметру рабочей части станка.
- Тип материала, который используется при изготовлении абразивных инструментов. Лучшим из них является алмазная крошка, с помощью которой можно обрабатывать детали из любых материалов.
Чтобы правильно выбрать абразивный круг, требуется знать маркировку. С её помощью обозначается используемый при изготовлении материал:
- сферокорунд ЭС;
- белый 22А, 23А и 24А;
- нормальные 14А и 15А, 16А;
- хромистые 32А и 33А.
Сейчас на мировом рынке стал популярен синтетический алмаз, который может маркироваться — APK, ACP, APB.
Абразивные инструменты изготавливают согласно техническим ГОСТам и установленным стандартам. Токарные станки, фрезерное и шлифовальное оборудование считаются одни целым при металлообработке. Шлифовка металла считается заключительным вариантом при обработке деталей или плоских поверхностей. Чтобы получить готовую заготовку после финишной обработки, главное — правильно выбирать абразивные инструменты.
Шлифовка металла: технология, режимы выполнения работ
СОДЕРЖАНИЕ
Шлифовка металла является одной из финальных стадий обработки изделия. Она позволяет не только сгладить шероховатости, убрать острые грани и углы, но и вывести точный размер технологических отверстий. Правильно подобранные абразивы при необходимости доведут состояние поверхности до зеркального блеска.
Глубокие царапины при помощи шлифовки, конечно, не убрать, во всех остальных случаях абразивные материалы отлично справляются с поставленными задачами. Подробнее о способах шлифовки металла и используемых материалах и оборудовании читайте в нашем материале.
Принцип шлифовки металла
Шлифовка металла – это технологическая операция, при которой материал срезается при помощи абразивных кругов. Эти круги имеют пористую структуру, которая образована мелкими минеральными зернами, соединенными друг с другом посредством связки.
Острые грани зерен абразивного круга позволяют снять тонкий слой с металлического изделия, а благодаря равномерной обработке поверхность становится ровной и гладкой.
Шлифовку поверхности металла следует выполнять с учетом ряда особенностей и закономерностей. В первую очередь к таковым следует отнести то, что стружка снимается очень быстро.
Стандартная обработка характеризуется скоростью вращения шлифовальных кругов около 2000 м/мин, скоростная – около 3000 м/мин. Скорость обработки металла токарными станками в 30 раз ниже. Скорость взаимодействия зерен с металлическими поверхностями составляет 0,0001–0,00005 секунды.
Поверхность шлифовального круга состоит из большого числа беспорядочно расположенных зерен, режущая кромка которых различается по форме. Этим обусловлен мельчайший размер оставляемой стружки. Станок для шлифовки металла потребляет электроэнергию, в 5 раз большую по сравнению с работой фрезеровочной машины и в 10 раз большую по сравнению с токарным станком.
Различная форма и большое число зерен, а также мельчайший размер стружки, которая образуется при шлифовке поверхности металла, являются причиной выделения значительного количества теплоэнергии.
Изделия нагреваются – в частности, при обработке металлических деталей температура на участках соприкосновения может достигать 1000 градусов.
Такой сильный нагрев приводит к изменениям свойств металлов – к примеру, повышается хрупкость стали. Необходимо охлаждать металлическое изделие и абразивный круг в процессе шлифования.
Кроме того, важно верно определить припуск на обработку металла шлифовальным станком.
При шлифовке деталей из металла происходит измельчение некоторого количества зерен и стружки, их мелкие частицы застревают между сохранившимися зернами; в то же время другие зерна притупляются, и, как следствие, станку требуется большая рабочая мощность. Зерна могут выкрашиваться (частично или все), если прикладываемое усилие слишком велико по отношению к прочности абразивного материала или связки, сохраняющей целостность материала.
Выбор режима шлифовки металла
Режим шлифовки изделий из металла определяется в зависимости от шероховатости поверхности в результате воздействия, установленной точности, качественных особенностей абразивного круга – числа зерен, их связки, глубины врезания, а также от того, какой мощностью обладает главный привод шлифовального станка.
Режим обработки режущей поверхностью шлифовального круга зависит от скорости круга, глубины резания, скорости смещения непосредственно изделия, а также от наличия возможностей шлифовки с поперечной подачей. Показатель скорости круга (м/с) определяется исключительно его диаметром и возможностями шлифовальной машины.
В процессе шлифовки металла значение скорости круга постоянно. Чаще всего используют круг, диаметр которого является максимально допустимым для станка, при этом шпинделю задается максимальное число оборотов.
Скорость может быть ограничена из-за низкой прочности и жесткости машины или ее комплектующих, так как большие скорости приводят к появлению значительных вибраций, снижению точности и производительности, а также ускорению износа расходников.
При черновой шлифовке металла лучше настроить глубину резания, максимально возможную в соответствии с характеристиками зерна круга, шлифовального станка и обрабатываемого изделия.
Однако следует помнить, что она не должна превышать 0,05 от зернистости круга (поперечной длины зерна).
Если значение глубины шлифования будет выше допустимого для используемого круга, поры в короткий срок засорятся и инструмент потеряет свою работоспособность.
Глубина резания при шлифовке должна быть уменьшена, если изделия и материалы имеют низкую жесткость или на детали появились прижоги. При тонком шлифовании, характерном для отделочных работ, с целью повышения точности и класса обработки устанавливается невысокая глубина резания.
Чем большей твердостью и прочностью обладают материалы, тем меньшее значение глубины задается для их шлифования, ведь это позволяет затрачивать меньшую мощность.
: «Сварка нержавейки электродом»
Оптимальный режим резания при осуществлении продольной подачи настраивается в зависимости от долей ширины круга. При черновом шлифовании за один оборот следует обеспечить контакт с 0,4–0,85 ширины круга. Продольная подача рекомендуется при контакте с не более чем 0,9 ширины круга, ведь в ином случае поверхность изделия не будет прошлифована полностью, на ней останутся спиральные полосы.
Плоское шлифование металла
По этой технологии плоские поверхности обрабатываются с помощью специального оборудования для шлифовки металла. Его функционал позволяет:
- выполнять режущие движения;
- подавать обрабатываемую заготовку;
- осуществлять поперечную подачу детали на глубину шлифования;
- выполнять прямолинейное движение изделия.
Иногда плоским шлифованием можно заменить фрезеровочную обработку.
Проводить процесс можно двумя методами. В первом задействуется режущая поверхность круга для шлифовки, во втором – его торцевая часть.
Обработка периферией шлифовального круга проводится на оборудовании с невысокой мощностью – 7–15 кВт. Этот метод предполагает применение абразивных шлифовальных кругов с прямым профилем (ПП), наружный диаметр которых составляет от 17 см до 50 см, а высота – от 2 см до 7,5 см.
При необходимости провести обработку более широким инструментом для шлифовки металла возможно использование шлифовальных кругов с односторонней выточкой (ПВ), с двумя выточками (ПВД).
: «Дуговая сварка в защитном газе: суть процесса»
Второй метод отличается высокой производительностью. Зачастую торцевую обработку выполняют при обдирочном шлифовании, когда требуется срезать значительный слой материала. При обработке торцевой частью используются следующие типы инструментов:
- ЧК (чашечный конический);
- ЧЦ (чашечный цилиндрический);
- ПН (с запрессованными крепежными элементами) и т. д.
Торцевая обработка также проводится при глубинном шлифовании. В этом случае срез выполняется на максимально допустимую глубину, значение которой выше стандартов более чем в 10 раз.
Круглое шлифование металла
Обработка осуществляется при вращении изделия, закрепленного в центрах или патроне станка. Вращающийся шлифовальный круг снимает с детали металлическую стружу. Таким образом выполняют шлифовку валов и отверстий в форме цилиндра или конуса, ступенчатых и фасонных изделий.
Выделяют универсальные и специальные станки для круглой шлифовки металла. Обработка может проводиться врезным либо продольным шлифованием.
Если длина детали больше ширины шлифовального круга, обработку выполняют с продольной подачей. Если поверхность изделия имеет размер, меньший или равный высоте круга, выполняют врезное шлифование.
Внутришлифовальная обработка
Один из основных видов обработки, который позволяет выполнить финишную шлифовку внутренних цилиндрических и конических поверхностей деталей. При этом способе шлифовальный круг помещают внутрь изделия. При этом заготовка может приводиться во вращение либо оставаться в одном положении.
Внутренняя шлифовка металла осуществляется одним из трех способов:
- С продольной подачей – в этом случае обеспечивается вращение абразивного круга и самой детали, при этом шлифовальную бабку выдвигают на необходимую глубину возвратно-поступательным движением.
- С поперечной подачей, при которой между вращательной осью круга и осью обрабатываемого отверстия обеспечивается угол в 90 градусов.
- С планетарным движением инструмента. Такое шлифование выполняется посредством вращения шпинделя одновременно вокруг собственной оси и вдоль оси отверстия.
Каким бы способом ни осуществлялось вращение изделия и инструмента, технологии внутренней шлифовки металла присущи общие особенности.
Высокая скорость вращения приводит к быстрому нагреву абразивного круга и заготовки. Для их охлаждения в процессе обработки следует использовать специальную жидкость.
: «Контактная сварка»
Чтобы получить качественный результат, диаметр шлифовального круга должен быть меньше размера отверстия. От диаметра круга зависит частота настройки – чем он больше, тем реже придется настраивать инструмент.
При внутришлифовальной обработке следует применять круги большей мягкости, чем при наружном шлифовании.
Ленточное шлифование металла
Считается одним из самых прогрессивных методов шлифовки изделий из металла. Для обработки применяют абразивную ленту. По данной технологии выполняют промежуточное и финишное шлифование при изготовлении единичных деталей и серийном выпуске металлических изделий.
Среди ключевых достоинств ленточной шлифовки металла выделяют:
- высокую производительность;
- универсальность (подходит для обработки прямо и криволинейных поверхностей различной степени сложности);
- неизменную скорость;
- широкий диапазон изменения основных параметров настройки процесса.
: «Сварка медных проводов: разбираемся в технологии»
Такой способ шлифовки металла позволяет одновременно воспользоваться плюсами плоской, бесцентровой и круглой шлифовки. За счет применения абразивных лент можно добиться высокого качества обработки изделий, имеющих сложные формы, большие габариты, а также выполненных из металлов и сплавов повышенной вязкости и мягкости.
Не менее популярные виды шлифования металла
- Координатно-шлифовальный процесс. Операция высокой сложности, при которой применяют точный шпиндель и устройство, позволяющее перемещать шлифуемую заготовку в четком соответствии с нужными координатами. Координатно-шлифовальные станки оборудованы шпинделем, который позволяет проводить обработку с использованием абразивного круга диаметром от 3 мм. Технологию применяют для шлифовки сквозных участков профиля, а также деталей, имеющих уступы и углубления.
- Резьбошлифование. Такой обработке подвергаются изделия, имеющие резьбовые соединения. Для шлифования на станок устанавливают круги с рабочей поверхностью, соответствующей профилю резьбы деталей. Данным способом можно обрабатывать внешние и внутренние поверхности.
- Зубошлифование. Технология похожа на описанный выше способ, отличие заключается лишь в том, что выбор шлифовальных кругов осуществляют в соответствии с зубьями, а не с профилем резьбы.
- Бесцентровое шлифование. При данном типе обработки изделие не фиксируется в центрах, а приводится в движение между шлифовальными кругами. Центральная часть машинки для шлифовки металла оборудована ножом, служащим для предотвращения выпадения или заклинивания заготовки. Для закрепления детали можно использовать магнит.
: «Технология сварки сталей»
Такую технологию применяют при серийном выпуске изделий цилиндрической формы. Главное достоинство бесцентрового шлифования заключается в высокой скорости проведения операции. Шлифовка выполняется сразу двумя абразивными кругами, что делает этот метод более быстрым по сравнению с другими технологиями обработки.
Подбирать способ шлифовки металла следует с учетом особенностей технологического процесса и характеристик самого изделия. Хотя все типы обработки значительным образом различаются между собой, для них характерна одна общая особенность: шлифование предназначено лишь для незначительного изменения размеров изделия.
Загрузка...
