- кругове зовнішнє з поздовжньою подачею;
- кругове зовнішнє з радіальною подачею;
- внутрішнє;
- плоске периферією круга на верстатах з прямокутним столом;
- плоске торцем круга на верстатах з прямокутним столом;
- плоске периферією круга на верстатах з круглим столом;
- плоске торцем круга на верстатах з круглим столом;
- безцентрове з поздовжньою подачею;
- безцентрове з радіальною подачею.
Найпоширеніші схеми кругового і плоского шліфування.
Під час кругового зовнішнього шліфування з поздовжньою подачею (рис. 1.11, а), як і при інших видах шліфування, головний рух зі швидкістю Vкр здійснює шліфувальний круг. Заготовка обертається зі швидкістю К, і поступально переміщується вздовж осі (Sпоз - поздовжня подача). Поперечну подачу SП на глибину шліфування шліфувальний круг здійснює наприкінці поздовжнього ходу в напрямку, перпендикулярному осі заготовки.
При шліфуванні з поперечною подачею (врізання) шліфувальний круг (рис. 1.11, б) робить обертальний рух зі швидкістю Vкр і поперечне переміщення Sn, а заготовка - тільки обертальний рух V3,. Ця схема застосовується при шліфуванні циліндричних, конічних і фасонних поверхонь, ширина яких менша за ширину круга.
При внутрішньому шліфуванні (рис. 1.11, в) основним робочим рухом є обертання шліфувального круга зі швидкістю Vкр, який здійснює також і зворотно-поступальне переміщення зі швидкістю поздовжньої подачі Sпозі періодично, в кінці ходу, поперечну подачу Snна глибину різання t. Заготовка обертається в напрямку, протилежному напрямку обертання шліфувального круга зі швидкістю V3, яка у кілька разів менша за швидкість обертання шліфувального круга, що робить головний рух.
При круговому шліфуванні елементами різання є кругова швидкість заготовки, поздовжня і поперечна подачі (рис. 1.11, а). Кругова швидкість заготовки V3(м/хв) — це кругова подача. Поздовжня подача Sпоз(мм/об) — це переміщення заготовки відносно шліфувального круга за один оберт. Поперечна подача Sn— це величина переміщення шліфувального круга в напрямку, перпендикулярному осі заготовки в крайніх її положеннях. Вона визначає товщину шару металу, що знімається за один прохід, і чисельно дорівнює глибині різання t. При плоскому шліфуванні, крім швидкості різання Vкр, елементами режиму різання є поздовжня Sпоз, поперечна SПі вертикальна SВподачі
Продуктивність і якість обробки шліфуванням залежить не тільки від ширини круга В та діаметра Дкр, а також і від параметрів, які характеризують абразивний інструмент. Однією з найважливіших характеристик абразивного інструменту є зернистість (величина зерна) абразиву. Залежно від розміру зерна абразиви позначають номерами. Грубозернисті (2000... 160 мкм) мають номери від 200 до 16, їх називають шліфувальними зернами. Більш дрібні, з розміром зерен 125...28 мкм (шліфувальні порошки), позначають номерами від 12 до 3. Мікропорошки з розміром зерен від 40 до 3 мкм позначають номерами від М40 до М5.
Алмазні матеріали за розміром зерна поділяють на дві групи:
• шліфувальні порошки;
• мікропорошки.
Їхня зернистість позначається дробом, в якому чисельник відповідає найбільшому розмірові зерна основної фракції, а знаменник - найменшому. Шліфувальні порошки мають номери від 630/500 до 50/40 мкм, мікропорошки - від 60/40 до 1/0 мкм.
Важливою характеристикою абразивного інструменту є також зв'язуюча речовина (неорганічна, органічна, металева), що об'єднує абразивні зерна в одне ціле. На практиці широко застосовують інструмент з використанням неорганічної зв'язуючої речовини на основі вогнетривкої глини — керамічний (К), на основі синтетичної смоли — бакелітовий (Б), на основі каучуку та сірки — вулканітовий (В). Металеві зв'язуючі речовини складаються з металевої основи (порошки Sb, Al, Си та інші) та наповнювача. Застосовують їх переважно в алмазних кругах.
Параметром, що характеризує абразивний інструмент, є твердість. Цей показник визначає опір зв'язуючої речовини видаленню зерен абразиву під дією зовнішньої сили. Розроблено шкалу, що має сім класів твердості (вони також поділяються на кілька ступенів):
Т - твердий, ВТ - вельми твердий, ДТ - дуже твердий.
Структуру абразивного інструменту оцінюють за співвідношенням (в %) об'ємів, зайнятих зернами абразиву, зв'язуючою речовиною і порами. Змінюючи ці співвідношення, одержують абразивні круги різної структури і властивостей. Розрізняють 12 номерів структур. Найменшій пористості відповідає найбільший номер. Тип шліфувальних кругів характеризується також формою. Так, круги прямого профілю позначають ПП.
Регламентована швидкість різання керамічними і бакелітовими кругами до 35 м/с, а вулканітовими - 40 м/с.
Основні характеристики відображено у маркуванні абразивних матеріалів. Так, круг марки 24А10ПС27К5, ПП5ООх5ОхЗО5 розшифровують так:
24А - вид абразивного матеріалу (електрокорунд білий);
10П - зернистість (П - вміст основної фракції зерен);
С2 - ступінь твердості;
7 - номер структури;
К5 - вид керамічної зв'язуючої речовини;
ПП - форма круга (прямий, плоский);
500 — зовнішній діаметр, мм;
50 - ширина, мм;
305 - діаметр отвору, мм.
Поверхневе пластичне деформування
При механічній обробці поверхонь металовиробів використовують зміцнювально-калібрувальні методи, до яких відносять обкатку зовнішніх та внутрішніх поверхонь роликами, калібрування отворів та дробоструминну обробку.
Процес обкатки полягає в тому, що поверхню оброблювальної деталі обкочують притиснутими до неї одним, двома або трьома гладкими роликами, виготовленими із загартованої сталі. В цьому процесі поверхня вигладжується та наклепується. Обкаткою в ряді випадків замінюють менш продуктивну операцію шліфування.
Отвори калібрують на протяжних верстатах та пресах за допомогою спеціального інструмента (дорна) або з допомогою кульки. Процес дорнування полягає в тому, що калібрувальний дорн (прошивка або протяжка певної довжини, що не мають різальних зуб'їв) проштовхується або протягується крізь оброблюваний отвір. Розміри отвору мають бути трохи меншими за калібрувальний дорн. При дернуванні за рахунок пластичних деформацій діаметр отвору збільшується і шорсткість згладжується.
Калібрування кулькою полягає в продавлюванні крізь попередньо точно оброблений отвір стальної загартованої кульки також трохи більшого діаметру, ніж отвір. Цей спосіб вельми ефективний при калібруванні отворів з криволінійною віссю.
Дробоструминній обробці зазвичай піддають деталі складної форми, які пройшли механічну та термічну обробку. Сутність процесу в тому, що оброблювана поверхня піддається ударам стального або чавунного дробу, який спрямовується на неї зі спеціального дробомета. Така обробка спричиняє пластичну деформацію та наклеп поверхневого шару деталі, в якому створюються сприятливі напруження стискування. Вся поверхня деталі покривається дрібним ряботинням від удару дробинок. Дробоструминна обробка вельми ефективна при виготовленні деталей, які працюють при знакоперемінних навантаженнях. У такий спосіб обробляють ресори, пружини, шатуни, колінчасті вали, зубчасті колеса тощо.
Контрольні запитання
1. У чому полягає сутність процесу різання?
2. Які явища супроводжують процес різання?
3. З якого матеріалу виготовляють різальний інструмент?
4. У чому сутність процесу точіння?
5. У чому полягає суть процесів свердлування та розточування?
6. У чому полягає суть процесу фрезерування?
7. У чому сутність процесів стругання, довбання, протягання?
8. У чому сутність процесу зубонарізання?
9. У чому полягає суть процесів шліфування?
10. Які є методи обробки поверхонь пластичним деформуванням?
Література
1.Сологуб М. А., Рожнецький І. О., Нікоз О. І. та ін. Технологія конструкційних матеріалів. — Київ: Вища школа, 2002.
2.Терехов В. К. Металловедение и конструкционные материалы.- М.: Высшая школа, 1981.
3.Кузьмин Б. А., АбраменкоЮ.Е., Ефремов В. К. и ф. Технология металлов и конструкционные материалы. — М.: Машиностроение, 1991.
4.Кондратюк С. Є., Кіндрачук М. В., Степаненко В. О., Москаленко Ю.Н. Матеріалознавство та обробка металів. - Київ: Вікторія, 2000.
5.Дальскип А. М., Дубинин Н. П., Макаров Э. П., Попов Е. Л.Технология конструкционных материалов. - М.: Машиностроение, 1985.
6.Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение.- М: Машиностроение, 1990.
7.Алаи С. И., Григорьев П. М., Ростовцев А. Н. Технология конструкционных материалов. — М.: Просвещение, 1980.
8.Кузьмин Б. А., Самохоцкий А. И. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы. — М.: Высшая школа, 1984.