Шлифовальные технологии: что это, виды и назначение операций

Виды шлифовальных операций, применяемое оборудование

Шлифовальные технологии: определение, назначение, виды шлифования и абразивных материалов. Что такое плоское и бесцентровое шлифование. Подготовка к операции шлифовки. Оборудование и инструмент.

Шлифовальные технологии применяются в машино- и станкостроительных отраслях, ювелирном деле, оптике, строительстве. Являются технологическими операциями по обработке материалов абразивами. Применяются для чистовой обработки поверхностей плоских, цилиндрических, торцевых, внутренних и наружных в деталях и изделиях, изготовленных из твердых материалов, а также восстановления режущей способности и конфигурации. Цель процесса – получить поверхность с необходимыми показателями шероховатости и чистоты. Шлифовка деталей – разновидность резательных операций, с помощью которых достигается подгонка размеров детали под необходимую величину, указываемую в конструкторских чертежах. Для обработки материалов разного назначения методом шлифовки используется большое количество абразивов, инструмента и оборудования. От правильности выбора метода шлифовальной технологии и необходимых компонентов зависит качество работ. Шлифованием достигается 1 и 2 классы точности и 6–10 классы чистоты поверхности.

Определение и назначение шлифования

Обработка шлифованием может быть окончательной операцией или предшествовать полированию. Полировка – технологический процесс отделочной обработки для снижения шероховатости. Придает изделию привлекательный внешний вид. Применяется для декоративной отделки, чистовой обработки поверхностей различного вида и перед металлопокрытием. Шлифовка и полировка придают поверхности детали или изделию гладкость, в некоторых случаях с помощью этих операций устраняют дефекты. Это могут быть неглубокие царапины, риски, остатки шлака или мелкой металлической пыли, следы температурной обработки. От геометрии шероховатости поверхности зависят эксплуатационные показатели машин, станков, приборов. К ним относят:

надежность соединения с переходными и неподвижными посадками;
износостойкость;
контактную жесткость;
теплопроводность;
герметичность;
электропроводность.

Обработка с применением шлифовального оборудования и материалов ведется путем снятия заданного припуска с исправлением погрешностей формы и положения поверхностей, которые шлифуются.

Виды шлифования металла

плоское;
круглое;
обдирочное;
бесцентровое;
глубинное;
профильное.

Каждый из этих видов шлифовки требует применения узкоспециализированного оборудования, инструмента, материалов и приемов шлифования.

Плоское шлифование

Таким способом обрабатываются плоские поверхности технической оснастки (направляющие станков, пресс-формы). Осуществляется на специализированных станках или электромагнитных плитах, где в работе задействован торец или периферия круга шлифовального. В зависимости от требований, предъявляемых к поверхности, различают следующие виды шлифования:

Черновое. Обеспечивает 3 класс точности обработки и шероховатость 5–6 классов. Применяют на заготовках с припуском на шлифовку не более 5 мм или на тех, которые имеют низкую степень обрабатываемости лезвийным инструментом.
Предварительное. Обеспечивает точность обработки 3 класса и шероховатость 6–7 классов, что достаточно для создания базовой поверхности или для подготовки поверхности к окончательной обработке.
Окончательное. Таким способом достигается 1–2 классы точности обработки и 7–9 классы шероховатости.
Тонкое. С помощью такой шлифовальной операции обеспечивается поверхность 10–12 классов шероховатости. Выполняется на специализированных станках: полировальных и микрофинишных.

Круглое шлифование

С продольной подачей. Предназначены для шлифовки деталей в виде цилиндра, имеющих длину более 80 мм.
Врезное. Применяют для шлифовки втулок, колец, шеек валов распределительных ступенчатых, коленчатых длиной менее 80 мм. При использовании специальных накладок длина обрабатываемой детали может достигать 200 мм. Врезное шлифование ведется на полуавтоматах врезного типа, которые обеспечивают точность поверхности 1–2 классов. Специальные торцекруглошлифовальные станки с угловой подачей обеспечивают одновременную шлифовку торца и шейки вала.
Для наружной и внутренней шлифовки. Осуществляется с помощью вращающегося шлифовального круга при вращении детали вокруг собственной оси. Необходимая точность внутреннего и наружного шлифования обеспечивается не только применением правильно подобранного абразивного инструмента, но и степенью его прижатия к заготовке. Внутришлифовальная операция улучшает качество шлифуемой поверхности, устраняет осевое смещение, придает детали необходимую форму, обеспечивает необходимый вид посадки (переходную, с натягом, с зазором).

Способом круглого шлифования обрабатывают валы разной формы и конфигурации, оси, пиноли и шпиндели станков, валы двигателей внутреннего сгорания.

Обдирочный вид шлифовки

Таким способом удаляют дефектный слой на заготовках, полученных методом литья, прокатки, ковки, штамповки. Для этих целей при шлифовке используют круги с крупным зерном.

Бесцентровое шлифование

Глубинный вид шлифовки

Процесс выполняется небольшими подачами продольного типа и является модификацией обдирочного вида. Используется для шлифовки канавок на сверлах, гребенках и других однотипных инструментах, изготовленных из сплавов повышенной твердости, включая изделия с резьбой.

Зубошлифование

Подготовка к шлифованию

Виды абразивов для шлифовки

Абразивы представляют собой мелкие частицы вещества, применяемые для механической обработки изделий, причем они могут быть как природного, так и искусственного происхождения. Основными характеристиками абразивов для шлифовки являются размер зерна, механическая прочность, микротвердость и хрупкость. Делятся по таким признакам: твердость (мягкие, твердые, сверхтвердые), величина зерна абразива (особо тонкое, тонкое, среднее и крупное). К природным абразивам относят мел, кварц, наждак, гранат, корунд, инфузорную землю, пемзу, полевой шпат, трепел, красный железняк и алмаз.

К материалам искусственного происхождения относят: окиси хрома и циркония;

двуокиси титана, церия и олова;
нитриды углерода, алюминия, кремния и бора;
электрокорунд;
сплавы бор – углерод – кремний и карбид титана – карбид скандия;
синтетический алмаз.

Алмазная шлифовка является наиболее качественной по своим абразивным свойствам.

Применяемое оборудование

плоскошлифовальные;
внутришлифовальные;
круглошлифовальные;
бесцентрошлифовальные;
комбинированные.

Шлифовальное оборудование подбирается в зависимости от мощности и производительности станка с учетом рабочей площади шлифующего элемента, площади заготовок, подвергающихся обработке, и габаритов.

Шлифовальный инструмент выпускают в виде насыпного материала и пастообразного, гибким и жестким. Пастообразный и насыпной абразив применяют для выполнения такой операции, как доводка. Паста – это смесь абразивного насыпного материала с неабразивным. Связующим веществом выступают жиры и масла. К гибким инструментам относят ленты, бумагу наждачную, щетки, круги лепестковые, диски фибрового и сетчатого типа. Жесткие инструменты – это различного диаметра головки, бруски разной формы и размеров, сегменты, кольца, рашпили, напильники, надфили. В состав входят абразивные, связующие и упрочняющие вещества. Такой инструмент и приспособления используются для выполнения ручной шлифовки.

Влияние скорости на качество обработки

Скоростью шлифования принято называть скорость вращения круга шлифовального. Измеряется в м/с. Производительность процесса растет с ее повышением. Выбирают скорость шлифовки с учетом диаметра круга, материала обрабатываемого изделия и шлифовального круга, вида шлифовки, конструкции станка. Обычно стараются подобрать круг наибольшего диаметра, допустимого для установки на конкретную модель станка, и подобрать по таблице, указанной в паспортных данных, необходимое число оборотов шпинделя. Высокая скорость приводит к появлению вибрации, что сказывается на качестве шлифовки, а также станет причиной износа круга. Чтобы избежать негативных последствий в результате перегрева, в некоторых случаях используют специальные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

На видео можно посмотреть, как ведется процесс шлифовки шестерни на станке с ЧПУ:

Просим тех, кто имел дело со шлифовкой, поделиться опытом и в комментариях к тексту рассказать о нюансах работы на станках и вручную.

Виды шлифования

Шлифование – это финишная обработка деталей, выполняемая абразивным инструментом. Обрабатываемые детали имеют различную конфигурацию поверхности, различаются по назначению и материалу, требованиям к шероховатости. Для получения требуемого результата применяются различные виды шлифования, каждый из которых рассчитан на применение определенного типа абразивного инструмента.

Виды инструментов

Шлифовальный круг является основным инструментом для абразивной обработки изделий из металла, камня и дерева. Круг состоит из абразивной основы и минеральной, синтетической или керамической связки. Для обработки может быть использовано как стационарные станки, так и ручной электро- или пневмоинструмент.

При выборе круга необходимо учесть материал связки абразива:

Шлифовальный круг на керамической связке позволяет обрабатывать твердые сплавы.
Инструмент на бакелитовой связке применяется для обработки природных камней, гранита, мрамора, бетона и кирпича.
Круги на вулканитовой связке применяются для финишной полировки металлов.

Вторым широко используемым видом абразивного инструмента является шлифовальная лента. Она может быть использована и для ручной обработки, и в качестве насадки для шлифовальной машины. Лента состоит из бумажной или тканевой основы, на который напыляется слой абразива.

Виды шлифования

Абразивная шлифовка поверхности детали производится на заключительном этапе и подразделяется на следующие виды в зависимости от формы и технологии обработки:

Круглое наружное. Основным рабочим движением является вращение круга относительно собственной оси. Одновременно производится вращение обрабатываемой детали и подача инструмента вдоль продольной оси. Данный метод позволяет производить обработку конических и цилиндрических поверхностей, в том числе шпинделей, втулок и коленчатых валов.
Внутреннее круглое. Применяется для обработки отверстий конической и цилиндрической формы большого диаметра, например, шпинделей или цанговых оправок. Работы производятся на специальных внутришлифовальных станках с поперечной, планетарной и осциллирующейся подачей инструмента.
Плоское шлифование. Производится торцом или периферией круга на рабочих столах. В некоторых случаях может быть использовано вместо фрезерования или строгания.
Бесцентровая обработка. Особенностью является шлифовка без крепления детали в патроне или центральной оси. Обрабатываемое изделие находится на ведущем круге, вращающемся на небольшой скорости, а шлифовка производится рабочим кругом.
Профильное шлифование – обработка деталей с кривой и ломанной поверхностью. Является видом плоской обработки.
Обработка резьб. Шлифовка поверхности винтовой резьбы.
Шлифование зубьев шестерен из закаленной стали. Производится на станках с программным управлением.
Глубинная обработка. Разновидность обдирки с удалением слоя материала толщиной до 50 мм. Обработка производится на малых продольных подачах.
Совмещенная обработка изделия. Производится одновременно с нескольких сторон на одном станке.

Особенности круглого шлифования

Данный тип обработки является наиболее распространенным и обеспечивает высокую точность поверхности. Деталь крепится в кулачковом или цанговом патроне, в процессе обработки вращающийся круг имеет заданное относительное движение, обеспечивающее съём материала. При необходимости обеспечить шлифовку путем врезания не используется продольная подача.

ОСОБЕННОСТИ ШЛИФОВАНИЯ

После изучения материала данной главы студент должен:

знать

• отличительные черты шлифования;
• особенности шлифования традиционного и глубинного, торцом и периферией круга;
• виды шлифования, виды и характеристики шлифовальных кругов, способы правки кругов;

уметь

• добиваться повышения производительности и точности при шлифовании плоских, цилиндрических, торцовых и контурных поверхностей;
• выполнять правку кругов с целью достижения требуемых результатов обработки;
• рассчитывать трудозатраты при различных способах шлифования;

владеть

• способами достижения высокой производительности и качества поверхности при шлифовании;
• способами балансировки шлифовальных кругов;
• маркировкой шлифовальных кругов;
• правилами техники безопасности и охраны груда при шлифовании.

Виды шлифования

Шлифование — это способ механической обработки поверхностей, выполняемый быстровращающимися кругами из абразивных материалов.

Вращение шлифовального круга является главным движением. Скорость резания — от 25 до 32 м/с, при скоростном шлифовании может достигать 60 м/с.

Читайте также:

Как вырастить розу из семян

Различают (рис. 8.1) следующие виды шлифования:

а) круглое с продольной подачей;
б) круглое врезное (с поперечной подачей);
в) бесцентровое;
г) внутреннее;
д) плоское периферийное;
е) плоское торцовое.

Рис. 8.1. Схемы основных видов шлифования:

1 — шлифовальный круг; 2 — заготовка; 3 — подставка под заготовку; 4 — ведущий круг при бесцентровом шлифовании; v_K и г;_кш — вращение шлифовального круга; v₃ — вращение заготовки; $_пр — продольное движение подачи; s_n — поперечное движение подачи; v_KB — вращение ведущего круга; а — угол наклона оси ведущего круга

Для выполнения этих видов шлифования производят следующие шлифовальные станки: кругло-шлифовальные, внутришлифовальные, универсально-шлифовальные (объединяющие возможности первых двух), бесцентрово-шлифовальные, плоскошлифовальные и их разновидность продольно-шлифовальные.

На рис. 8.2 представлены некоторые станки шлифовальной группы.

Лекально-шлифовальный станок — это высокоточный станок, используемый в инструментальном производстве.

Рис. 8.2. Некоторые виды шлифовальных станков:

а — кругло-шлифовальный; 6 — внутришлифовальный; в — плоскошлифовальный; г — продольно-шлифовальный; д — лекально-шлифовальный

Прежде чем начать подробное рассмотрение видов шлифования, нужно остановиться на двух способах выполнения этой обработки (рис. 8.3). Речь пойдет о традиционном шлифовании, с выполнением при каждом рабочем ходе резания с малой глубиной, и о глубинном шлифовании, когда за один рабочий ход производят съем почти всего припуска.

Рис. 8.3. Способы и виды шлифования

Рассмотрим традиционный способ на примере плоского шлифования. Аналогично выполняются и другие виды шлифования, характеризуемые малой глубиной резания (не более сотых долей миллиметра).

Шлифование напоминает строгание, в котором резец заменен шлифовальным кругом (см. рис. 8.1, д). Стол с заготовкой совершает продольное возвратно-поступательное движение, которое является основной подачей 5_пр. Кроме этого имеются еще две подачи: одна в поперечном направлении 5_П, перпендикулярном продольному, и другая — врезание на глубину s_n. Почему именно строгание, а не цилиндрическое фрезерование?

Все дело в скорости выполнения продольной подачи л_пр. При всех видах традиционного шлифования (круглом, внутреннем, плоском) во избежание прожогов нельзя особенно медленно осуществлять основную подачу. Практика показывает, что величина основной подачи должна лежать в диапазоне 10—35 м/мин. Это довольно быстрое перемещение, именно при таких скоростях выполняется строгание. Подача в поперечном направлении s_n может быть довольно большой по величине и составлять значительную долю ширины круга. Величина врезания мала и равняется нескольким микрометрам, не более 30.

Кроме традиционного, в последние годы находит все большее применение глубинное шлифование. Для понимания различия между этими двумя способами продолжим рассмотрение примера плоского шлифования. Глубинное шлифование (рис. 8.4) выполняют с большой глубиной резания ?, достигающей десятка миллиметров, на малой скорости продольной подачи 5_пр. Способ напоминает фрезерование цилиндрической фрезой.

Рис. 8.4. Глубинное шлифование

Глубинное шлифование приводит к росту производительности, поэтому правомерен вопрос: нельзя ли вообще отказаться от традиционного и перейти к глубинному шлифованию? Изучим более внимательно особенности выполнения глубинного шлифования, приведенные на рис. 8.5.

Рис. 8.5. Условия выполнения глубинного шлифования

Прежде всего, необходимы высокопористые шлифовальные круги. Плотность таких кругов настолько мала, что без труда можно продуть насквозь круг шириной в несколько десятков миллиметров.

Во-вторых, образуется очень много шлама из продуктов правки кругов и шлифования, в связи с чем требуется интенсивная очистка СОЖ.

В-третьих, главный привод должен обладать гораздо большей мощностью, чем при традиционном шлифовании.

Ясно, что для реализации глубинного шлифования необходимы специальные шлифовальные круги и станки, обладающие характеристиками, отсутствующими у традиционных шлифовальных.

На кругло-шлифовальных станках выполняют обработку наружных и торцовых поверхностей тел вращения. Эти станки могут иметь два исполнения, отличающиеся различным расположением шпинделей.

Расположение шпинделей станка имеет большое значение при шлифовании торцов (рис. 8.6). Если оси круга 1 и заготовки 2 параллельны между собой, как показано на левой части рисунка, то торец заготовки шлифуют торцом круга. Во избежание прожогов торец круга нужно заправить таким образом, чтобы с торцом заготовки контактировал узкий поясок круга. Угол а невелик: 7—8°.

Рис. 8.6. Схемы шлифования торцов обрабатываемых изделий

В другом исполнении станков оси круга и заготовки не параллельны между собой (правая часть рис. 8.6). Это так называемые станки с «косым кругом». Такое исполнение создает условия для шлифования периферией круга как наружных поверхностей вращающейся со скоростью ^заготовки, так и ее торцов. Обычно задают вопрос о направлении вращений круга и заготовки. Ответ такой: направление вращения в большинстве случаев (кроме некоторых особых видов шлифования) безразлично, так как частота вращения круга многократно превышает частоту вращения заготовки.

Кроме движения вращения заготовки, имеются два движения подачи: круг смещается вдоль заготовки, как показано на рис. 8.1, а (кроме врезного шлифования, показанного на рис. 8.1, б, когда это движение отсутствует), и круг постепенно врезается на глубин>’ с подачей х_п.

На кругло-шлифовальных станках с ЧПУ шлифование наружных поверхностей целесообразно выполнить не перемещением круга вдоль заготовки (на станках со сравнительно малым межцентровым расстоянием — это перемещение стола с заготовкой относительно круга), а первоначальным врезанием на величину припуска на сторону t с поочередным смещением круга на величину, несколько меньшую его ширины.

Рис. 8.7. Шлифование поверхности врезанием

На рис. 8.7 показано, что пришлось сделать семь поочередных врезаний: по два врезания на первой, второй и третьей (со стороны передней бабки) ступенях заготовки, которые имеют большую протяженность, чем ширина круга, а на короткой четвертой — одно. При врезаниях круг на рабочей подаче s_n проходит малый путь, равный величине припуска . а переходы в новое положение врезания осуществляются очень быстро на скоростях холостых перемещений рабочих органов, которые на шлифовальных станках достигают 30 м/мин. Это дает несомненный выигрыш в производительности обработки.

Для рассматриваемого примера сравним протяженность пути, по которому должен переместиться шлифовальный круг на рабочей подаче при обоих способах. Для съема припуска в 0,4 мм по диаметру традиционным способом потребуется не менее 13 рабочих ходов на всю длину детали, и путь составит L_rp = 13(/₁ + /₂ + /₃ + /Д. При работе врезанием путь многократно меньше и равен L_Bp = 2t_x + 21₂ + 2t₃ + t_A.

Кругло-шлифовальные станки обладают особенностью, которая позволяет достичь высокой точности обработки. Оба центра, на которых базируется заготовка, в том числе передний, неподвижны, вращения у них нет. Такие центры называются «глухими». Как показано на рис. 8.7, вращение заготовке передает поводок, установленный во вращающейся планшайбе.

Короткие детали закрепляют во вращающемся зажимном патроне. Вну- тришлифовальные станки служат для обработки отверстий и торцов тел вращения. Движения подачи аналогичны движениям на кругло-шлифовальных станках.

Необходимо обратить внимание на одну особенность внутреннего шлифования. При шлифовании цилиндрических внутренних поверхностей ось шлифовального круга должна перемещаться параллельно оси шпинделя станка, совершенно безразлично, выше или ниже лежат эти оси по отношению друг к другу. В принципе, они лежат в одной плоскости.

Совершенно иная картина возникает при шлифовании конического отверстия. Если линия движения оси круга будет лежать выше или ниже оси станка, то она никогда не будет лежать в одной плоскости с осью вращения заготовки Z (рис. 8.8). Вместо конической поверхности получится гиперболоид. Чем больше угол конусности, тем больше погрешность обработки.

Рис. 8.8. Гиперболоид

На универсально-шлифовальных станках можно обрабатывать все поверхности тел вращения, как наружные, так и внутренние. Эти станки имеют два шлифовальных шпинделя: один для наружных, другой для внутренних и торцовых работ.

При бесцентровом шлифовании жесткость технологической системы «станок — шлифовальный круг — заготовка — ведущий круг» в 1,5—2 раза выше, чем жесткость системы при круглом шлифовании в центрах. В связи с этим при бесцентровом шлифовании имеется возможность повысить режимы резания в таких же пределах. Далее будет показано, как при бесцентровом шлифовании достигают высокой точности формы и концентричности обработанных поверхностей.

Рис. 8.9. Бесцентрово-шлифовальный станок модели ЗМ82

Как показано на рис. 8.1, в на бесцентрово-шлифовальных станках (рис. 8.9) обрабатывают наружные поверхности двумя кругами, из которых круг 1 является рабочим, а круг 4 — ведущим. Ведущий круг за счет трения и разворота его оси на некоторый угол а придает заготовке, свободно лежащей на ноже между кругами, движения вращения н_заг и продольной подачи s_np.

Из схемы бесцентрового шлифования следует, что окружная скорость заготовки о_заг – o_Kcosa, а продольная подача s_np – »_Ksina, где г;_к — окружная скорость ведущего круга; a — угол поворота ведущего круга.

Поскольку наибольший угол поворота a = 6°, cosa = 0,9945, то практически окружные скорости заготовки диаметром d и ведущего круга равны, т.е. v :tar = ь ‘к или тк/Взаг/ЮОО = лП_ки_к/Ю00, откуда частота вращения заготовки и_заг зависит от параметров ведущего круга:

Диаметр обрабатываемого изделия равен наименьшему расстоянию между кругами. Способ используют при обработке прутков значительной длины.

Рассмотрим другие способы бесцентрового шлифования.

При врезном способе шлифования без продольной подачи оси рабочего и ведущего кругов параллельны между собой. Ведущий круг реализует радиальную подачу врезания л_п приближением к рабочему кругу. В начале процесса врезного шлифования большая часть припуска удаляется при повышенной радиальной подаче на глубину, затем подачу снижают, и в конце обработки заготовка шлифуется без подачи в течение нескольких оборотов.

Форма поверхностей заготовок, шлифуемых методом врезания, может быть гладкой цилиндрической или конической, ступенчатой цилиндрической, фасонной. В последних случаях шлифовальному и ведущему кругам правкой придается соответствующая форма рабочей поверхности.

На рис. 8.10 изображены: шлифовальный круг 1 с вращением о_кш, заготовка 2 с вращением v_3ar, ведущий круг 4 с вращением »_к и поперечной подачей л_п. Продольному смещению заготовки 2, опирающейся на нож 3, препятствует осевой упор 5. Этот способ применяют при обработке сравнительно коротких деталей, длина которых не превышает ширину шлифовать ных кругов.

Рис. 8.10. Бесцентровое шлифование заготовок:

а — цилиндрических; 6 — конических; в — ступенчатых

Заготовку не закрепляют в центрах или патроне, как на обычных шлифовальных станках, и она благодаря этому не приобретает погрешности закрепления.

Заготовка получает вращение от ведущего круга, скорость которого в 60—100 раз меньше окружной скорости шлифовального круга.

На практике применяют попутное шлифование: шлифовальный круг и заготовка вращаются в разные стороны. Таким образом, скорость шлифования v_m определяется как разность скоростей шлифовального круга г>_кш и заготовки о_за[. в точке контакта:

Читайте также:

Бетон для радиоактивной защиты

Так как сила трения между заготовкой и шлифовальным кругом меньше, чем между заготовкой и ведущим кругом, заготовка вращается практически со скоростью ведущего круга. Разность скоростей заготовки и шлифовального круга обеспечивает процесс шлифования.

Бесцентровое шлифование отличается более высокой производительностью по сравнению с другими видами абразивной обработки, легко поддается автоматизации, благодаря чему широко распространено в крупносерийном и массовом производствах.

В крупносерийном производстве загрузочный механизм передает заготовки в зону резания, дальше они перемещаются по ножу вдоль оси друг за другом.

При врезном шлифовании ведущий круг, нож и обработанную деталь после обработки отводят от шлифовального круга, удаляют деталь и устанавливают новую заготовку. Этот метод тоже сравнительно легко поддается автоматизации с дополнением активного контроля размеров обработки и автоматической правки кругов.

В настоящее время в массовом производстве применяют бесцентровое наружное и внутреннее шлифование на жестких опорах (башмаках). Заготовку вращает магнитная планшайба, на которой она базируется торцом и удерживается силами магнитного притяжения. Поскольку ось заготовки располагается ниже оси магнитной планшайбы, заготовка прижимается к направляющему ножу, вращающимся роликам или жестким опорам.

Этот вид обработки нашел широкое применение при изготовлении колец подшипников, деталей, отличающихся в силу своей тонкостенное™ малой жесткостью.

Исключаются деформации, свойственные закреплению в патроне. Для привода вращения заготовки не используется ведущий круг, погрешности формы поверхностей которого также вызывают погрешности обработки. Заготовка 2 своим предварительно обработанным также в режиме бесцентрового плоского шлифования торцом базируется на зеркало вращающейся со скоростью v„ магнитной планшайбы 1 (рис. 8.11 и 8.12), которая выполняет функции базирования и одповремепно привода вращения заготовки со скоростью гл_аг.

Жесткие опоры расположены так, что между осями магнитной планшайбы и заготовки имеется эксцентриситет е. Наличие эксцентриситета в несколько миллиметров обеспечивает при вращении планшайбы прижим заготовки к жестким опорам. Усилие притяжения магнитной планшайбы достаточно для придания заготовке вращения, но в то же время позволяет заготовке скользить по ее зеркалу.

На рис. 8.11 жесткие опоры расположены внутри заготовки. Такое расположение не является абсолютно обязательным. Можно базировать заготовку и по наружной, шлифуемой, поверхности. Используется явление постепенного уменьшения исходной погрешности заготовки при базировании ее на призме. При бесцентровом внутреннем шлифовании на жестких опорах (см. рис. 8.12) заготовка базируется по наружной поверхности и свободно опирается на две радиальные жесткие опоры А н В.

Рис. 8.11. Бесцентровое шлифование наружной поверхности на жестких опорах

Рис. 8.12. Бесцентровое шлифование внутренней поверхности на жестких

Конструктивно жесткие опоры выполняют точечными неподвижными 1 (рис. 8.12, б) или самоустанавливающимися 2 (рис. 8.12, в).

Обработка заготовок шлифованием. Содержание Назначение и область применения шлифования

Назначение и область применения шлифования

Шлифование – вид абразивной обработки резанием, осуществляемый абразивным инструментом (шлифовальными кругами, шлифовальными лентами, шлифовальными головками, абразивными брусками, свободным абразивом и т.д.) на шлифовальных станках или вручную. Шлифование в основном применяют для получения высокой точности размеров (9. 5 квалитетов) и малой шероховатости (Ra = 1,6. 0,1 мкм). Кроме того, шлифование используют для снятия большого припуска (до 5 мм) с поверхностей заготовок из труднообрабатываемых материалов, а также разрезания заготовок. Шлифованием обрабатывают практически любые формы поверхностей наружного и внутреннего расположения (цилиндрические, конические, фасонные, плоские и др.).

При изучении данной темы шлифование рассматривается только как вид чистовой обработки поверхностей заготовок на шлифовальных станках.

Кинематические методы формообразования поверхностей шлифованием

При шлифовании главным движением резания является вращательное движение абразивного круга D_r, которое определяет скорость резания v, м/с, но не является формообразующим движением.

Формообразование поверхности вращения (рис.1) теоретически может быть представлено как перемещение образующей линии по направляющей, которая представляет собой окружность. Образующая линия может иметь любую форму и располагаться произвольно относительно направляющей.

При шлифовании направляющая в форме окружности всегда воспроизводится за счет вращательного движения заготовки D_Sкр, а образующая линия может воспроизводиться двумя кинематическими методами: следов и копирования. При методе следов образующая воспроизводится за счет перемещения заготовки в продольном направлении (движение продольной подачи D_Sпр), а при методе копирования – за счет перемещения шлифовального круга в поперечном направлении (движение поперечной подачи D_Sп).

В случае копирования форма круга соответствует форме образующей поверхности. Способом копирования шлифуют короткие поверхности деталей любой формы. Способ следов используется для шлифования цилиндрических и конических поверхностей без ограничения их длины.

Формообразование плоских поверхностей при шлифовании (Рис.2) теоретически может быть представлено как перемещение образующей линии (прямой или криволинейной) по направляющей (прямая линия). Если ширина круга В меньше ширины шлифуемой поверхности B_з, то на станке образующая и направляющая воспроизводятся поступательными движениями подач заготовки в продольном D_Sпр и поперечном D_Sп направлениях. Если ширина круга больше ширины шлифуемой поверхности (или образующая криволинейная), то образующая воспроизводится копированием формы круга, а направляющая – продольным перемещением заготовки.

Технологическое оборудование

На кругло-шлифовальных станках шлифуют цилиндрические, конические, фасонные и торцовые поверхности. На рис.3 показан общий вид и основные узлы кругло-шлифовального станка модели 3Б153У.

По направляющим станины 1 перемещается в продольном направлении нижний стол 2, на котором установлен верхний стол 3. Верхний стол может поворачиваться в горизонтальной плоскости для обработки конических поверхностей на угол, равный 15º в одну и другую сторону. На нижнем столе находятся упоры 4, ограничивающие продольный ход стола в зависимости от длины шлифуемой поверхности. На верхнем столе – передняя 5 и задняя 9 бабки. В передней бабке 5 смонтирован привод вращательного движения заготовки. Задняя бабка служит для установки заднего центра. Шлифовальная бабка 8 закреплена на салазках и перемещается в поперечном направлении по направляющим станины. На шпиндель шлифовальной бабки устанавливают абразивный круг 7. В шкафу 6 помещен реостат для бесступенчатого регулирования частоты вращения заготовки. Внутри станины 1 расположен гидропривод продольного перемещения стола (заготовки) и поперечного перемещения шлифовальной бабки (шлифовального круга).

На плоскошлифовальных станках шлифуют плоские горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности, фасонные поверхности, канавки и пазы.

На рис.4 показан общий вид плоскошлифовального станка модели 3Г71. По направляющим станины 1 перемещается крестовый суппорт 2. По его продольным направляющим осуществляется возвратно-поступательное движение стола 3, на котором закреплена электромагнитная плита 5 для установки заготовки. Внутри станины расположен гидропривод продольного перемещения стола и поперечного перемещения крестового суппорта. На столе находятся упоры 4, ограничивающие продольный ход стола в зависимости от длины шлифуемой поверхности. По вертикальным направляющим 7 перемещается шлифовальная головка 6.

Абразивный инструмент

Различают следующие основные виды абразивных инструментов:

-шлифовальный круг – инструмент в виде твердого тела вращения с центральным сквозным отверстием для его крепления;

-шлифовальная головка инструмент различной формы с глухим отверстием для крепления;

-шлифовальный сегмент – составная часть сборного шлифовального круга;

-шлифовальная шкурка (или лента) – инструмент на гибкой основе с нанесенным на нее одним или несколькими слоями абразивного материала, закрепленного связкой;

-абразивный брусок – инструмент в виде твердого тела, как правило, прямоугольной формы.

Эти инструменты используют при шлифовании на станках и при выполнении слесарных видов работа.

Режущим инструментом на шлифовальных станках являются шлифовальные круги различных форм, рабочая поверхность которых состоит из множества абразивных зерен произвольной формы, соединенных связкой, с наличием пор между зернами. Абразивными зернами называют частицы абразивного материала в виде монокристаллов, поликристаллов или их осколков. Твердость зерен намного превышает твердость обрабатываемого материала.

Характеристики шлифовального круга (абразивный материал, зернистость, связка, твердость, структура, форма и размеры) выбирают в соответствии с механическими свойствами материала заготовки, требуемой шероховатостью и другими параметрами. Маркировку, отражающую характеристики круга, в виде условных обозначений наносят на торцовую поверхность круга.

Для инструментов используют природные и искусственные абразивные материалы. К ним относятся электрокорунды Al₂O₃ разных марок, карбид кремния SiC, алмаз и эльбор.

Зернистость определяет размеры зерен абразивного материала. По размеру зерен ее можно условно разделить на следующие группы:

– шлифзерно (с размерами от 2000 до 160 мкм);

-шлифпорошки (с размерами от 125 до 40 мкм);

– микропорошки (с размерами от 63 до 14 мкм).

От размера зерна зависит шероховатость обработанной поверхности.

Связка соединяет абразивные зерна в геометрическое тело определенной формы. Чаще всего применяют керамическую (К), бакелитовую (Б) и вулканитовую (В) связки.

Твердостью шлифовального круга называют сопротивление связки вырыванию абразивных зерен с поверхности инструмента под действием сил резания. Различают восемь степеней твердости абразивного инструмента: весьма мягкие (ВМ), мягкие (М), среднемягкие (СМ), средние (С), среднетвердые (СТ), твердые (Т), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ).

Обдирочное и черновое шлифование выполняют более твердыми кругами (например, Т, ВТ, ЧТ). Кругами средней твердости и твердыми (например, С, СТ и др.) шлифуют незакаленные стали, чугуны и другие материалы. Мягкие круги (ВМ, М, СМ) служат для чистового шлифования, а также для шлифования цветных и труднообрабатываемых материалов.

Структура – это соотношение объемов зерен, связки и пор шлифовального круга. Используют три группы структур: закрытая (No 1. 5), открытая (No6. 10) и высокопористая (No11. 18). Круги с закрытой плотной структурой изготовляют на связке Б, другие – на К.

По форме шлифовальные круги бывают (см. рис. 9.1): прямого профиля (ПП) – а, б, в, с выточкой (ПВ), конические – г, фасонные – д, чашечные цилиндрические (ЧЦ) и чашечные конические (ЧК) – е, тарельчатые (Т), отрезные и др.

Способы установки и закрепления заготовок

На круглошлифовальном станке применяют несколько способов установки и закрепления заготовок: в центрах, на оправках, в патронах различных конструкций и в специальных приспособлениях. Заготовки (типа вала), имеющие на торцах центровые отверстия, устанавливают в центрах. В этом случае вращение заготовке передается с помощью поводкового патрона и хомутика (см. рис.1) со стороны передней бабки станка. Заготовки (типа втулки), имеющие центральное сквозное отверстие, при обработке устанавливают на оправках разных конструкций. В других случаях для установки заготовок используют специальные приспособления или крепление с помощью патронов.

На плоскошлифовальном станке заготовки устанавливаю (см. рис.2, а) на электромагнитные и магнитные плиты (для заготовок из магнитных материалов), в машинные тиски и специальные приспособления (для заготовок из немагнитных материалов или заготовок больших размеров и сложной формы).

Схемы шлифования

На круглошлифовальном станке цилиндрические и конические поверхности относительно длинных заготовок шлифуют с продольной подачей кругами прямого профиля (ПП) (см. рис.1, а, б). Для обработки конической поверхности заготовки с углом конуса 2α ≤ 30o, установленной в центрах, открепляют верхний стол 3 (см. рис.1, б), поворачивают его относительно нижнего 2 на угол a и закрепляют. Угол поворота отсчитывают по шкале на нижнем столе.

Шлифование с поперечной подачей (врезное шлифование) выполняют для обработки коротких поверхностей, длина которых l меньше ширины круга В (см. рис.1, в – е). Цилиндрические поверхности шлифуют кругами плоского прямого профиля (ПП), конические поверхности – плоскими коническими кругами, фасонные поверхности – фасонными кругами, торцовые поверхности – кругами чашечно – конической формы (ЧК).

На плоскошлифовальном станке плоские поверхности шлифуют кругами формы ПП с продольной и поперечной подачами (см. рис.2, а), если ширина заготовки B₃ больше ширины круга B. Вертикальные поверхности шлифуют кругами формы ЧК (см. рис.2, б), фасонные поверхности фасонными кругами (см. рис.2, в).

Шлифование поверхности металла — виды, процесс, оборудование

После большинства способов металлообработки (резание, литье, штамповка) необходима итоговая обработка. В статье мы поговорим о шлифовке деталей из металла – что это такое, методы и виды шлифования по плоской и рельефной металлической поверхности.

Определение шлифования и его назначение

Шлифование – это один из видов обработки поверхности разнообразных материалов:

древесина;
металл;
стекло;
камень.

Оно подразумевает выполнение множества операций, применяемых в строительной и ремонтной сфере, на столярном и металлургическом производстве. Основной метод работы — резание, при этом припуск на обработку заготовки снимают при помощи абразивных элементов. Они крепятся на портативных ручных аппаратах, на напольных установках. Такие устройства универсальны в использовании и подходят для мелкого домашнего ремонта или масштабныхпромышленных потребностей.

Шлифовальные круги представляют собой диск, на который нанесены зерна разной фракции. Они обладают высокими показателями твердости и скреплены между собой специальными жидкими смолами.В зависимости от того, что требуется получить в результате манипуляций на станке, выбирают абразивный элемент, изготовленный из таких материалов:

На керамической основе. Его применяют в работе со сплавами твердых металлов и алмазных вкраплений. В результате шероховатость поверхности будет заметна невооруженным глазом.
На бакелитовой связке. Основное направление: обработка природных камней высокой прочности (мрамор, гранит). Также такие круги широко используются для шлифовки поверхностей из кирпича, бетона и чугуна.
Полировка металлических деталей в основном требует использования дисков на вулканитовой связке.

Технология работы такова: круг вращается на высоких оборотах вокруг своей оси. В процессе обработки при помощи режущего элемента установки с поверхности детали снимается тонкий слой стружки. При этом четкостьразмеров и форм выпускаемых заготовок достигает максимально высокого уровня. В зависимости от фракции зерен абразивного диска, шлифование применяется как для грубой, так и для щадящей финишной отделки материала. Для выполнения разных типов работ (от полирования до стачивания целых слоев) используется соответствующий вид шлифования.

Существует множество абразивов, отвечающих за выполнение узких задач и имеющих определенный состав. Шлифовальные инструменты можно разделить на три группы: ленты, круги и машины.

Особую роль играет используемая связка для абразива. Она может быть бакелитовой, вулканитовой и керамической.

Абразивы на керамической основе используют для обработки твердых сплавов и металлов, они обеспечивают самый незначительный уровень шероховатости.

Мрамор,гранит и другие природные камни обрабатывают кругами на бакелитовой связке. Ими же шлифуют поверхности из бетона, кирпича и чугуна.

Для связки самых мелких абразивов применяют вулканитовую связку, а она в свою очередь служит для завершающей полировки поверхностей и металлов.

Описание операции, ее предназначение

Указанная технология – способ физического воздействия на сталь посредством абразивных материалов. Специальные диски или пасты имеют в составе абразивы с разной фракцией – от мельчайшей до крупной. С их помощью производится механическое снятие верхнего стального покрова, обеспечивается необходимая шероховатость.

Наиболее часто процесс используется после термообработки сплава, например, литья или ковки, закалки. Одна из задач – уменьшить размер на крайне малое значение, измеряемое в мкм. Иногда вслед за шлифовкой требуется полировка, чтобы добиться гладкости и блеска, но при изготовлении функциональных деталей, которые должны иметь определенную шероховатость, это финишная обработка.

Задачи шлифовальной работы:

снятие поверхностного слоя, доведение до нужных параметров – особенно актуально при металлообработке маленьких деталей;
удаление неровностей – выпуклостей, трещин, окалин, царапин, остатков шлаков;
доведение до высокой эстетичности;
минимизация силы трения – для подвижных механизмов, к примеру, шестерен, подшипников.

Суть и особенности процесса шлифования металла

Сперва определим, какой материал подвергается процедуре. Это сталь и другие сплавы, обладающие неровностями на поверхности. Важно отметить, что при наличии глубоких трещин операция нецелесообразна и не приведет к необходимому результату.

Основа способа – воздействие абразивных веществ на металлическую поверхность. В ходе трения снимается мелкая стружка, которая выглядит как пыль.

Инструмент (круг) с добавлением абразива отличается пористой структурой, вся его верхняя, а иногда торцовая, части покрыты материалами с зернистой структурой, отличающимися твердостью. При высокоскоростном вращении они взаимодействуют со сталью, снимая небольшой слой. Его размер зависит от фракции, то есть от зернистости.

Читайте также:

Двутавровая балка в строительной сфере

В ходе процедуры необходимо учитывать нюансы:

Чем выше скорость резания, тем четче срез – это единое правило для всех станков. Целью которой является отделение части заготовки, даже если это тонкая поверхностная пленка.
На рабочем месте все же появляется стружка, поэтому если нет функции стружкоотведения, необходимо периодически прерываться, чтобы очистить изделие.
В процессе работы необходимо передвигать инструмент в разных направлениях, делать вращательные движения. Это позволит предотвратить появления однонаправленных и ярко выраженных царапин.
В связи с высокой силой трения, в рабочей зоне поднимается температура. Использование специальных смесей способствует лучшему терморегулированию, в сравнении с сухой шлифовкой металла.

Обращаем также ваше внимание на то, что в зависимости от формы детали обработка подразделяется на простую и сложную. Теперь переходим к описанию разновидностей и способов.

Основные виды шлифовки

Круглое наружное шлифование

Круглое наружное шлифование. Принцип таков: шлифовальный круг вращается вокруг своей оси ( что является скоростью резания) но одновременно вращается и заготовка. Так же имеется два вида подачи поперечная (приближение к заготовке) и продольная (осевая) чтобы прошлифовать поверхность по всей длинне.

Посмотрите видео для закрепления:

Внутреннее шлифование

Внутреннее шлифование. Как мы видим по рисунку эта разновидность шлифования похожа на первый метод, но кардинальное отличие в том, что шлифовальный круг находится внутри обрабатываемой заготовкой. Но движения резания остались прежними. Да еще забыл сказать в основном при шлифовке применяют охлаждение (СОЖ) ну в каком то посте я упомянул про нее .

Видео для лучшего понимания темы

Зубошлифование

Зубошлифование как вы уже догадались из названия это обработка профиля зубчатого венца шестерен с помощью шлифовального круга который спрофилирован в размер эвольвенты зуба. Наверное не понятно ? , но думаю если вы подпишитесь на обновления моего блога все будет становиться более прозрачно ГАРАНТИРУЮ! Ну этот способ из разряда лучше один раз увидеть чем сто раз услышать. Смотрите видео:

Бесцентровое шлифование

Бесцентровое шлифование. Из самого названия видно, что здесь заготовка не закрепляется в центра как на предыдущих видах (блин забыл про это написать в них ? ) ну да ладно наверстаем. Вращение заготовке придает один шлифовальный круг (который справа) ну а левый производит шлифованием металла. То приспособление которое находится по центру называется нож и изготавливается обычно из твердого сплава. Оно служит для того, чтобы заготовка не провалилась между кругами и не заклинила их. Ну и как обычно видео:

Шлифование плоских поверхностей

Шлифование плоских поверхностей. Тут все предельно просто берется плоский кусок металла, зажимается на столе шлифовального станка с помощью станочных приспособлений или магнитного стола ( об этом поговорим позже поподробнее) и круг начинает свою работу. Это оптимальный вариант для обработки плоских поверхностей различных форм и размеров. Во общем смотрите видео:

Ну вот пожалуй и все. Сегодня мы с вами поговорили про шлифование металла. Я думаю, что общие понятия про этот вид механической обработки у вас уже появились. Позже мы будем углубляться в каждый из них поподробнее. Не пропустите и подпишитесь на обновления моего блога. До новых встреч!

С вами был Андрей !

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 щётки. 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.

Шлифовальные станки

Шлифовальные круги на керамической и органической связке.
Шлифовальные бруски.
Шлифовальные головки.
Эльборовые круги на керамических связках применяется для обработки высокоточных деталей из сталей и сплавов твердостью HRC>50, износостойких покрытий.
Эльборовый инструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются, главным образом, на операциях заточки инструмента (свёрла, фрезы, резцы и т. д.) из быстрорежущих сталей, вышлифовки стружечных канавок, отрезки и прорезки пазов.
Алмазный инструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются для заточки режущего инструмента из твёрдых сплавов, деталей из композита и керамики. Алмазные отрезные круги применяются для высокоточной резки твёрдого сплава, технической керамики, цветных металлов, кварцевого стекла, ферритов, кварца.
Алмазный инструмент на керамических и металлических связках применяется при шлифовании твердосплавных деталей (пуансонов, калибров, валков и др.), для шлифования режущих пластин из композитов, деталей из сочетания стали и твёрдого сплава, а также для правки шлифовальных кругов.
Алмазные отрезные круги на металлических связках используются для обработки и резки стекла, хрусталя, драгоценных и полудрагоценных камней. Бруски из синтетического алмаза на металлической связке используются для чернового и чистового хонингования деталей из чугуна и стали.
Специальный абразивный инструмент, в том числе высокопористый, применяют в производстве турбин при шлифовании деталей из вязких, высокопластичных сплавов (жаропрочных, титановых), для бесприжогового производительного шлифования зубчатых колес, а также для шлифования цветных сплавов, полимерных покрытий на валах бумагоделательных машин.
Шкурка и паста из эльбора и алмаза используются для финишных операций, притирки и полирования, с целью получения поверхностей с минимальной шероховатостью (Ra=0,08-0,02 мкм).
Гибкий шлифовальный инструмент: шлифовальные листы различной формы (прямоугольные, треугольные, круглые), ленты, лепестковые круги (торцевые и радиальные), сетчатые и фибровые диски, щётки из абразивно-наполненных волокон, абразивно-наполненные губки. Гибкий шлифовальный инструмент используется как для ручной, так и для механической обработки поверхностей. Шлифовальные листы (шлифовальные шкурки) прямоугольной формы могут крепиться на колодке или подошве шлифовальной машины с помощью зажимов или липучей поверхности, треугольные, круглые и т.п. — только с помощью липучей поверхности.

Читайте также:

Бетономешалка спиральная

Влияние скорости на качество обработки

На видео можно посмотреть, как ведется процесс шлифовки шестерни на станке с ЧПУ:

Абразивы и шлифование – что нужно знать

Зерна на инструменте располагаются хаотично и имеют разные режущие кромки, это помогает достигнуть оптимальной шероховатости на выходе.
Это также приводит к высокой выработке тепла – температура достигает до тысячи градусов в точке касания.
Если не подавать смазывающую жидкость, термальное воздействие может привести к ухудшению физических свойств металла.

Литература

Лермантов В. В. Шлифование // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
З.И. Кремень, В.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин. Технология шлифования в машиностроении. — Санкт-Петербург: Политехника, 2007. — 425 с. — ISBN 978-5-7325-0517.
В.С. Лысанов. Эльбор в машиностроении. — Машиностроение, 1978. — 280 с.
Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003. 392 с. (250 экз.).
Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов. Учебник (гриф УМО). М.:Машиностроение. 2007. 304 с. (2000 экз.).

Как не прогадать со скоростью

Основной параметр, от которого зависит выбранный скоростной режим, – это материал. Посмотрим на таблицу:

Линейная скорость кругов, м/с

Золото, алюминий, свинец, олово и их сплавы

Шлифование: особенности и виды обработки металла абразивами

При работе с металлическими изделиями (резка, сварка и другие процессы), на них зачастую образуются неровности, трещины. Устранить их позволяет шлифование – один из видов обработки поверхностей.

Общие сведения о процессе

По сути, шлифование – разновидность резки. Но при ее выполнении с металла снимают очень тонкий верхний слой, устраняя все бугры и сколы. Это позволяет выровнять контуры детали, «подогнать» изделие под заданные размеры, придать ему товарный вид.

Производят подобную обработку при помощи абразивов – материалов с зернистой поверхностью. Размер абразивных зерен может быть различным, а его выбор зависит от разновидности металла и требований к качеству готового изделия.

Классификация

Процесс шлифования металла достаточно разнообразен и может осуществляться вручную или выполняться при помощи сложных механических агрегатов.

Особенности ручного процесса

Ручная шлифовка, чаще всего, используется для обработки углов, кромок, изгибов – тех частей, что требуют «особого» подхода. При обработке данным способом шлифовальщик осуществляет 100% контроль над процессом, но для достижения необходимого результата ему потребуется приложить достаточно усилий.

Кроме того, качество ручной обработки напрямую зависит от соблюдения некоторых тонкостей в работе:

для шлифовки сначала используют крупнозернистые абразивы, а затем материалы с меньшим зерном;
для каждой поверхности применяют определенный вид абразивного материала;
при сухом методе обработки часто чистят абразив, а при мокрой шлифовке – постоянно протирают рабочую поверхность.

Чаще всего, шлифование стали и других металлов вручную используют при подготовке поверхности к окрашиванию. Особенно если речь идет о покрытии изделия вторым слоем лакокрасочного состава.

Механическое шлифование

Процесс данной технологии практически не отличается от ручной работы, но выполняется при помощи специальных механизмов. Это позволяет повысить производительность процесса и ускорить его.

Данный вариант шлифовальной обработки актуален при работе с большим количеством металлических изделий, либо с объемными объектами.

Подготовка к процессу

Для того чтобы шлифование, обработка материалов абразивами дала максимально качественный результат, при ее выполнении необходимо четко соблюдать технологию. Одним из основных требований при этом является правильная подготовка изделий к процессу.

Подготовка состоит из нескольких последовательных этапов:

Чернового обтачивания металлической заготовки. В результате этой операции деталь приобретает нужную форму и размеры с учетом припусков.
Чистовое точение, в ходе которого изделие «подгоняется» под определенные размеры.
Фрезерование – операция по обработке поверхностей. Чаще всего применяется при работе с корпусными деталями и шестернями.
Термообработка, основная задача которой – повысить твердость металла и прочность готового изделия.

При этом, стоит отметить, что в процессе обработки могут быть и исключения. В частности, есть немало ситуаций, когда шлифование является единственной операцией, производимой над металлоизделием.

Выбор инструмента для шлифовки

Качество обработки шлифованием во многом зависит от правильного выбора абразивного инструмента. Поэтому при подборе кругов необходимо обращать внимание на:

Форму. Она должна соответствовать роду обрабатываемой поверхности.
Размеры. Круг должен быть соразмерен габаритам шлифуемой заготовки.
Вид абразива. Его подбирают в зависимости от прочности металла, который необходимо отшлифовать. Абразив может быть природным или искусственным. Наибольшей устойчивостью к истиранию обладает алмазная крошка.
Размер зерна. Зависит от задачи обработки. Для чистового шлифования требуется наименьший размер зерен. Однако при определении данного параметра важно помнить, что чем меньше зерно, тем больше времени займет процесс.

Все эти и другие необходимые для выбора параметры указываются в маркировке абразивных кругов, что позволяет быстрее сориентироваться при оснащении шлифовочного станка.

Виды шлифовальной обработки

На сегодняшний день существует несколько вариантов шлифовки металлов и сплавов. Каждый из них предполагает использование определенного оборудования и имеет свои отличительные особенности.

Плоское шлифование

Данный способ используется для обработки плоских поверхностей и выполняется на специализированном оборудовании, обеспечивающем:

режущие движения;
подачу обрабатываемой детали;
поперечную подачу заготовки на глубину шлифовки;
прямолинейное движение детали.

В отдельных случаях плоское шлифование может стать альтернативой фрезерования.

Есть два варианта ведения процесса: периферией шлифовального круга и его торцевой частью.

Первый метод позволяет использовать оборудование меньшей мощности (от 7 до 15 кВт). В качестве абразивного инструмента в данном случае используют шлифовальные круги типа ПП (прямой профиль) с наружным диаметром 17, – 50 см и высотой 2-7,5 см. если же шлифовальная обработка материалов требует использования более широко круга, применяют инструменты типа ПВД (с двумя выточками) и ПВ (с односторонней выточкой).

При обработке торцевой частью, в свою очередь, повышается производительность процесса. Поэтому данный метод нередко используют для обдирки – при необходимости снять достаточно большой слой металла. Торцевая обработка требует применения инструментов типа:

ЧК (чашечный конический);
ЧЦ (чашечный цилиндрический);
ПН (с запрессованными крепежными элементами) и других.

При помощи торца круга, в том числе, выполняют глубинное шлифование – обработку, при которой предельная глубина среза в 10 и более раз превышает стандартные показатели (норму).

Круглое

Для такой шлифовки деталь устанавливают в центрах или патроне и приводят во вращение. Стружка металла с заготовки при этом снимается вращающимся шлифкругом. Подобная шлифовальная обработка металла используется при работе с цилиндрическими и коническими поверхностями валов и отверстий, а также для работы со ступенчатыми и фасонными изделиями.

По своему назначению круглошлифовальные станки бывают универсальными и специальными. Сам же процесс обработки может быть врезным или с продольной подачей.

Последний используется при шлифовке изделий, длина которых превосходит ширину круга. Врезной же вариант применяется в случаях, когда параметры обрабатываемой поверхности равны высоте круга или меньше нее.

Внутришлифовальная обработка

Относится к основным видам шлифования и используется при финишной обработке внутренних поверхностей конусов и цилиндров. При таком способе шлифовки абразивный круг располагается внутри заготовки. Само изделие при этом может вращаться или быть неподвижным.

На сегодняшний день используются три способа внутренней шлифовки:

С продольной подачей, при которой абразивный круг и сама заготовка вращаются, а шлифовальная бабка, совершая возвратно-поступательные движения выдвигается на глубину резания.
С поперечной подачей. В этом случае вращательная ось инструмента располагается под прямым углом к оси шлифуемого отверстия.
С планетарным движением инструмента. При такой обработке шпиндель вращается вокруг своей оси и дополнительно совершает вращения относительно оси отверстия.

Независимо от способа вращения инструмента и заготовки, внутренняя шлифовальная обработка имеет ряд общих технологических особенностей.

Из-за быстрого вращения абразив и деталь быстро нагреваются. Чтобы не допустить перегрева, подается охлаждающая жидкость.
Для качественной обработки размер отверстия всегда должен быть больше диаметра абразивного круга.
Чем меньше диаметр инструмента, тем чаще он нуждается в настройке.

Кроме того, внутренняя шлифовка требует использования более мягких абразивных кругов, чем те, что применяются для наружной обработки.

Координатно-шлифовальный процесс

Сложная технологическая операция, шлифование с использованием точного шпинделя и устройства для максимально четкого перемещения обрабатываемой детали по заданным координатам. Шпиндель в специализированном оборудовании, предназначенном для координатной шлифовки приспособлен для работы абразивных кругом малого диаметра (от 3-х мм).

Данный способ шлифования позволяет обрабатывать как сквозные участки профиля, так и изделия с уступами и углублениями.

Резьбошлифование

Используется при обработке деталей с резьбовыми соединениями и производится на станках с кругами, рабочая поверхность которых соответствует профилю резьбы изделий.

Может применяться для шлифовки как внешних, так и внутренних поверхностей.

Зубошлифование

Принцип данного способа обработки схож с предыдущим за исключением того, что абразивные круги «приспосабливают» под зубья, а не под резьбу.

Читайте также:

ip54 степень защиты. Расшифровка

Бесцентровое шлифование

Бесцентровая обработка металла – шлифование при котором обрабатываемая деталь не закрепляется в центрах, а движется между абразивными кругами. В центральной части конструкции размещается нож, который предотвращает выпадение или заклинивание изделия. Также фиксация заготовки может обеспечиваться при помощи магнита.

Данный метод используется в серийном производстве цилиндрических изделий.

Основным преимуществом данного метода считается его скорость. Благодаря использованию сразу двух абразивных инструментов процесс идет значительно быстрее чем при других видах обработки.

Ленточное шлифование

Относится к наиболее перспективным типам шлифования металлических заготовок. В качестве рабочего инструмента в данном случае используется абразивная лента. Может применяться для промежуточной и финишной обработки деталей при единичном и серийном производстве металлоизделий.

К основным достоинствам метода относятся:

высокая производительность;
универсальность (позволяет обрабатывать прямо и криволинейные поверхности любой сложности);
постоянная скорость;
возможность изменять основные параметры процесса в большом диапазоне.

По сути этот вид шлифовки сочетает в себе преимущества плоского, бесцентрового и круглого процессов.

Особенно плюсы использования абразивных лент становятся заметны при шлифовании деталей сложных форм, крупногабаритных изделий, заготовок из вязких и мягких металлов и сплавов.

Выбор технологии обработки изделий может зависеть от ряда обстоятельств. Но, несмотря на существенные различия в процессах, все виды шлифования имеют одну общую особенность – использовать их можно только для изменения размеров детали лишь в небольшом диапазоне.

Более 8 лет на рынке инжиниринговых услуг во всех сферах машиностроения.

Особенности выбора шкафа-пенала

Оригинальное решение конструкции мебели дизайнеры воплотили в шкаф-пенал, где вертикальный размер превышает горизонтальные параметры. Он стал незаменимой находкой там, где площадь комнаты не позволяет размещать традиционные модели, но необходимость в этом имеется. Пенал сочетают с другими предметами интерьера, создавая интересные композиционные решения. Не стоит забывать и о практичной стороне — при минимально занятой площади вместительность у него намного больше, чем у классических аналогов.

Что это такое?

Шкаф-пенал — это высокая, но небольшая по глубине конструкция, используемая для хранения белья, одежды или предметов обихода. Различают бельевой модуль, шкаф для посуды, вариант для хранения обуви и одежды, пенал для посуды и предметов обихода. Такие модели можно разместить в жилых комнатах или спальне, на кухне или в ванной, в прихожей или гостиной. Для разных целей использования выполнены они будут со своими особенностями.

Бывают варианты, когда пенал состоит из нескольких отдельных модулей, которые ставят один на другой вертикально, скрепляя между собой стяжками.

Классические модели узких пеналов состоят из одной большой секции или разделены на несколько составных элементов и могут содержать:

штангу для одежды;
горизонтальные полки;
выдвижные ящики;
боксы с отделениями.

Для того, чтобы напольная конструкция случайно не опрокинулась, ее крепят к стене, так как, чем уже и выше колонка, тем она менее устойчива. Встречаются варианты подвесных колонок, которые не соприкасаются с полом. Шкаф может быть с зеркалом на передней панели, однодверный или двухдверный, с глухой фасадной частью или с интересным дизайном, возможно наличие застекления — всё зависит от функций, для которых он предназначается.

Если требуется, конструкцию дополняют фигурными ножками, карнизами, внутренней подсветкой.

Конструкторские решения шкафов-пеналов поражают воображение разнообразием. Под любые цели можно найти функциональный вариант. Это может быть как отдельно стоящее изделие, так и составная часть модульного комплекса:

Угловой шкаф-пенал: состоит из фасадной части и двух боковых стенок, собранных под углом 90 градусов, ставят его в угол комнаты. Фасад бывает со стеклянной дверью, если предусмотрено витринное размещение предметов. Исходя из размеров, изделие делают одностворчатым или двухстворчатым. Бывают закрытые и открытые варианты, в которых совсем не предусмотрены дверки;
Плательный шкаф-пенал: фасадную часть делают глухой, чтобы не привлекать внимания к хранящемуся содержимому. На дверце возможно размещение большого зеркала, что очень удобно для осуществления примерок одежды. Внутри обязательно находится штанга для вешалок, она стационарная или выдвижная, а также система ящиков;

Шкаф-колонна: иногда такой вариант стоит обособленно от другой мебели, так как габариты его равны по ширине и глубине. Используют его в декоративных целях, как разделитель пространства — он может располагаться как у стены, так и вне ее. У таких моделей есть частично открытые пространства со стеклом или с дверкой;
Подвесной шкаф: крепится к стене и не соприкасается с полом, чаще всего используется на кухне или в ванной, фасадная часть – выполняется в глухом варианте либо с остеклением. Такие изделия несколько короче своих напольных аналогов;
Шкаф-витрина: фасад такого пенала выполняют с использованием остекления, а на внутренних стенках используют зеркала. Полочки делают стеклянными, может присутствовать светодиодная подсветка. Встречаются варианты однодверные или двухдверные с замком на дверцах.

Выбор модели шкафа во многом зависит от габаритов помещения, его интерьерного оформления, а также учитывается функциональная нагрузка, для которой он будет использоваться.