Доводка металла

Опубликовано admin мая 21, 2012 в Резка металлов

Доводка, или притирка, обеспечивает высокую точность обработки как по размерам (до 0,1—0,5 мкм), так и по геометрической форме, а также исключительно высокую чистоту поверхности — до 10—14го классов. Процесс доводки заключается в снятии тонких слоев материала мелкозернистым порошком в среде смазки под воздействием относительного движения притира и заготовки. Доводка является разновидностью химикомеханической обработки — снятие материала проходит в результате разрушения выступающих микронеровностей под механическим воздействием в химическиактивных средах (например, пасты типа ГОИ) или в растворах солей (сернокислая медь, азотнокислое серебро) с абразивной суспензией.

Физическая картина формирования поверхностного слоя при притирке складывается из непосредственно механического сглаживания выступающих микронеровностей, адсорбции поверхностно-активных веществ, облегчающей процесс разрушения, и химических явлений образования и срыва окисных пленок на вершинах неровностей. В этом случае образующаяся на вершине чистая поверхность вновь окисляется и процесс химического разрушения идет непрерывно. Для срыва пленок окислов необходимы минимальные усилия. Учитывая изложенное, повышения производительности при притирке добиваются прежде всего путем введения в притирочные материалы сильно действующих поверхностно-активных веществ и химических реактивов (олеиновая, стеариновая кислоты, канифоль и др.), повышающих интенсивность образования окислов.

Доводку выполняют на специальных станках или вручную притирами следующими методами: намазкой доводочных дисков и притиров абразивной смесью; непрерывной подачей абразивной смеси на рабочие поверхности дисков или плиток; абразивными кругами из карбида кремния и электрокорунда; брусками. Для притиров применяют материал более мягкий, чем обрабатываемый, как, например; цветные металлы и сплавы (медь, бронза, свинец, баббит) или пористые материалы (чугун). Рабочая поверхность мягких притиров шаржируется (насыщается) зернами абразива непосредственно в процессе притирки или предварительно твердыми плитками, или скалками. Мягкие притиры лучше удерживают более крупные частицы абразива и поэтому применяются для предварительного притирания; пористые притиры — чугуны> шаржированные мелким абразивом, используются для тонкой притирки. Для окончательной притирки до чистоты поверхности 12—14го классов применяют стеклянные притиры.

Абразивы при притирке — тонко размолотые порошки электрокорунда, карборунда, карбида бора, окиси хрома, окиси железа (крокус) и др. Процесс притирки ведут в условиях обильной смазки керосином, бензином или машинным маслом. Удельное усилие при притирке от 1,5 до 2,0 кгс/см2 (от 0,15 до 0,2 Мн/м2), при его превышении на поверхности могут возникать задиры. Пасты ГОИ, разработанные Государственным оптическим институтом и выпускаемые в виде прессованных палочек, показывают при притирке высокие результаты. Основной составляющей этих паст является окись хрома.

Грубой и средней пастой производят доводку на необходимый размер, тонкой пастой снимают вершины неровностей, улучшая шероховатость поверхности. Надо отметить, что паста ГОИ па производительности уступает большинству притирочных материалов, поэтому ее используют на окончательных операциях для достижения высокого класса чистоты поверхности.

Алмазные пасты находят большое применение при доводке. Они состоят из алмазного порошка и связующих веществ. По мере увеличения зернистости содержание порошка в пасте увеличивают. Это обеспечивает некоторое постоянство режущих кромок зерен.

Режущая способность алмазных паст определяется физическими свойствами алмазного порошка и гранулометрическим составом его зерен. Микротвердость зерен синтетического алмаза достигает 11 000 кгс/мм2, тогда как зерна карбида бора имеют всего 4900 кгс/мм2, а карбида кремния зеленого — 3500 кгс/мм. Концентрацию, т. е. содержание по весу алмазного порошка в пасте, выбирают в зависимости от зернистости порошка и твердости обрабатываемого материала; чем крупнее алмазный порошок и тверже обрабатываемый материал, тем выше должна быть концентрация. Исходная чистота поверхности заготовки должна быть ниже заданной для доводки не более чем на два класса.

Микропорошки марки АСПМ имеют повышенную абразивную способность и рекомендуются для обработки таких материалов, как алмаз и рубин. При доводке необходимо, чтобы алмазные зерна вдавливались в поверхность притира, шаржировали его. Притир во всех случаях должен быть мягче обрабатываемого материала; более твердые притиры используют для больших съемов; мягкие — для достижения высокого класса чистоты поверхности. Для изготовления притиров используют чугун, латунь, медь, фибру, древесину, кожу, войлок. Чугунные притиры используют при крупной зернистости порошка для обработки наиболее твердых материалов; в этом случае получают высокие производительность, необходимую геометрию, но относительно низкий класс чистоты. Медный притир применяют при доводке деталей пастой средней зернистости. Притир из кожи используют при пастах самой мелкой зернистости для суперфиниширования и полирования до зеркального блеска.

Алмазную доводку осуществляют вручную и механическим способом. Алмазные порошки перед нанесением на притиры необходимо обязательно смешивать с маслом (лучше оливковым). Обработка алмазными пастами по сравнению с обработкой алмазными порошками в свободном состоянии является более экономичной. Доводку производят последовательно двумя-тремя алмазными пастами с постепенным переходом от крупной к мелкой зернистости. Пасты наносят на заготовку или притир в небольших количествах; в этом случае зерно распределяется равномерно и каждое зерно совершает определенную работу.

Алмазные пасты АСМ40, АСМ28, АСМ20 рекомендуется применять для предварительной доводки со снятием значительных припусков (свыше 100 мкм), пасты АСМ14 и АСМ10 — для предварительной доводки при снятии меньших припусков (от 40 до 100 мкм) и пасты АСМ7, АСМ5, АСМЗ — для окончательной доводки при снятии припусков 30—40 мкм.

Пасты из кубического нитрида бора также показывают высокие результаты при доводке; в качестве притиров используются медь, бук, чугун. В зависимости от зернистости пасты притирка обеспечивает 10—14-й классы чистоты; при этом по сравнению с алмазной пастой, а тем более абразивной, значительно снижается время обработки— расход пасты. Для интенсификации процесса все более широко применяется вибрационная притирка.