Обработка абразивной лентой является одной из разновидностей абразивной обработки; она применяется для шлифования сложных поверхностей до высоких классов чистоты.
Ленту, установленную на шкивы, в процессе обработки протягивают между обрабатываемой деталью и копиром; подача копира у станков, работающих по полуавтоматическому циклу, постоянна. В этом случае по мере затупления ленты возрастают силы трения и суммарное окружное усилие резания. Поэтому во избежание разрывов ленты и перегрузки двигателя более перспективно использование станков со следящими системами подачи копира обеспечивающими постоянное усилие шлифования.
Абразивная лента состоит из основы, слоя абразивных зерен и связующей массы. В качестве основы используется бумага, обладающая прочностью на разрыв до 30 кгс\см2, хорошей термической прочностью и размерной устойчивостью. Вследствие недостаточной прочности бумажной основы часто применяют абразивные ленты на основе ткани. Применяют также специальную вулканизированную фибру, изготовленную из бумажной или штапельной ткани.
В качестве абразива применяют тщательно отсортированные по размерам абразивные порошки; при этом большое место занимают искусственные абразивные материалы — электрокорунд (для обработки стали) и карбид кремния (для обработки чугуна и цветных сплавов). ВНИИАШом рекомендуются для изготовления лент следующие абразивные материалы:
В качестве связки используют животные и синтетические клеи. Животные клеи обладают рядом достоинств — быстрое отвердение и закрепление зерен вследствие образования геля при охлаждении, хорошая сцепляемость с материалом основы, простота сушки, эластичность, обусловленная гидрофильными свойствами клея. Из синтетических клеев высоким требованиям удовлетворяют только модифицированные искусственные фенолформальдегидные смолы. Для получения требуемой текучести и повышения прочности в связки вводят различного рода наполнители из тонкораспыленных неорганических веществ.
Институтом сверхтвердых материалов разработаны алмазные эластичные ленты, которые можно использовать для шлифования и полирования. Ленты изготовляют на связках Р1, Р4, Р9 и Р14Б на основе каучука (марки расположены в порядке увеличения жесткости связки) из алмазных порошков. Основой ленты является лавсан. Ленты — водомаслостойкие и могут работать при охлаждении керосином, маслом, эмульсией, 3процентным содовым раствором. Максимальное удлинение лент 3—5%.
Внедрение обеспечивает 9—10й классы чистоты, а также снижение времени переналадок. Стойкость алмазных лент 100процентной концентрации составляет 5000—6000 ч, а 50 процентной концентрации 30 000—35 000 ч. Положительными особенностями обработки лентами являются отсутствие таких трудоемких операций, как балансировка и правка круга, высокие свойства эластичности и упругости этого инструмента, большая рабочая поверхность ленты, постоянство скорости резания, возможность обработки сложных поверхностей с быстрой переналадкой путем смены контактного элемента. Деформация абразивной ленты способствует увеличению числа эффективных режущих зерен и более равномерной загрузки. Это видно из рассмотрения схемы изменения деформации абразивной ленты при обработке спинки пера лопатки; деформация ленты дает рост числа режущих зерен и их более равномерную загрузку.
Применение этого метода позволило механизировать и автоматизировать ряд сложных операций, например шлифование глубокого профиля корыта турбинных лопаток. Условия шлифования лентами определяются материалами ленты и нанесенного на нее абразива, режимами резания, величиной натяжения ленты, видом СОЖ.
Наиболее эффективным абразивным материалом для оснащения лент при шлифовании жаропрочных материалов является электрокорунд белый, титановых сплавов — карбид кремния зеленый.
Применение водостойких лент при шлифовании жаропрочных сплавов с эмульсией повышает производительность на 50—60% при одинаковой стойкости по сравнению с неводостойкими лентами на мездровом клее при масляном охлаждении. Это объясняется более выгодной ориентацией зерен при электростатическом методе их нанесения по сравнению с обычной механической насыпкой, повышенной теплостойкостью и высокими связующими свойствами связки из масляного лака, используемого для водостойких лент. Приведенные выше результаты получены при следующих режимах.
Особенностью обработки лентами титановых сплавов является более активное теплообразование в процессе шлифования, приводящее к интенсивному химическому износу зерен вследствие их химической реакции с титаном. Поэтому шлифование лентами титановых сплавов производят при меньших скоростях и обязательно водостойкими лентами при обильном охлаждении водяными растворами.
Большое значение при шлифовании лентами имеет величина удельной силы натяжения ленты, которая при работе с охлаждением минеральным маслом или водным раствором и использованием стального контактного ролика должна быть равна 7 кгс (68,6 г) на 1 см ширины ленты, а при сухом шлифовании — 2=3 кгс/см (19,6429 н/см).
Обработку абразивной лентой применяют при получении поверхностей сложного профиля; иногда для улучшения процесса накладываются вибрации. Так, обработку лопаток реактивных двигателей из жаропрочных сплавов производят со снятием припуска 0,075 мм лентами с зернистостью абразивов 80—240 с колебаниями, частота которых равна 40 ход/мин, амплитуда 240 мкм. Обработку лопаток компрессоров из титановых сплавов этим методом выполняют лентами с абразивом из зеленого карбида кремния с указанной выше для этих материалов зернистостью. Его наносят на гибкие льняные ленты при предварительной обработке на бакелитовой связке, при окончательной — на вулканической связке. При этом применяют охлаждение водным 10процентным раствором нитрита натрия.
Износ абразивной ленты происходит в результате истирания зерен под влиянием химического воздействия, налипания металла на площадку износа зерен и разрушения абразивных зерен под действием термических напряжений. Низкие режимы резания приводят ленту к быстрому затуплению, высокие — вызывают большую пластическую деформацию связки и интенсивное выкрашивание абразивных зерен. Большое влияние на эти процессы оказывает неравномерность упругой и пластической деформаций ленты. Учитывая изложенное, повышение производительности при шлифовании лентами идет по пути упрочнения и устранения удлинения основания водостойких лент, упрочнения шва и краев ленты, повышения прочности и стойкости абразивного слоя.
В процессе обработки различают три периода износа ленты и связке из мездрового клея. В начальный период — период приработки— наблюдается высокий расход абразива, во второй период — период установившегося шлифования — расход абразива снижается и носит установившийся характер. Затем интенсивность износа опять возрастает, наступает период разрушения абразивного слоя, когда лента теряет свои режущие свойства. При шлифовании жаропрочных сплавов, а также обычных сталей водостойкими лентами на связках из синтетических смол или лаков третий период не наблюдается. Поэтому абразивные ленты на мездровом клее, затупившиеся при шлифовании жаропрочных сплавов, но не потерявшие абразивного слоя, можно использовать при обработке шлифованием обычных сталей.
При повышенных требованиях к шероховатости поверхности используют обрезиненные контактные ролики, которые увеличивают площадь контакта ленты с деталью, снижают удельное усилие, вследствие чего повышают стойкость ленты и класс чистоты поверхности, но снижают производительность. С уменьшением поперечной подачи, силы натяжения и скорости движения ленты, шероховатость поверхности улучшается. Следует также учитывать, что шероховатость поверхности, получающаяся при установившемся шлифовании (1й период), на 30—40% ниже, чем в первом периоде.
Смазочно-охлаждающие жидкости дают некоторое снижение шероховатости поверхности при шлифовании лентами. В качестве СОЖ при шлифовании лентами наиболее распространены водные растворы и эмульсии, так как в отличие от минеральных масел они дешевле, безопасны в пожарном отношении и не вызывают кожных заболеваний. Для поддержания постоянной температуры масляного охлаждения необходимо применять холодильные устройства и специальную вентиляцию паров. Титановые сплавы нельзя шлифовать при масляном охлаждении из-за опасности возникновения пожара; поэтому их обработку производят с обильным водным охлаждением.
Шлифование абразивными лентами с охлаждением минеральным маслом или эмульсией приводит к образованию в поверхностном слое детали сжимающих тангенциальных и осевых напряжений.
В Англии запатентован абразивный инструмент, отличающийся от известных лент тем, что его поверхность расчленена на множество отдельных элементов, подвижных относительно друг от друга. Инструмент состоит из основы и ленты абразивного материала, соединенных между собой связкой. Лента представляет собой волокнистый материал, уложенный в складки и пропитанный абразивом. Складки могут занимать различное положение относительно поверхности ленты — располагаться перпендикулярно или под углом к ней; при этом они могут частично или полностью перекрывать друг друга.
Общеизвестно, что дома из кирпича очень надёжны и прочны. Таким жилищам не страшны стихийные бедствия, а стены всегда выглядят аккуратно и привлекательно. Однако у кирпича есть один весомый недостаток — он очень быстро нагревается и остывает, из-за чего летом в доме может быть жарко, а зимой — слишком холодно. Если при постройке дома использовать кирпич, […]
