Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Выбор характеристики брусков. Результаты суперфиниши­рования во многом зависят от правильности выбора характеристи­ки брусков и рациональности режимов резания, так как только в этом случае обеспечиваются необходимая точность, максимальная производительность и минимальный расход брусков. Абразивные инструменты могут обрабатывать различные по твердости мате­риалы и обладают способностью самозатачиваться. Восстановле­ние режущей способности в процессе работы (самозатачивание) происходит в результате обламывания, выкрашивания и вырыва­ния зерен в случае, когда сила резания превосходит прочность зе­рен или силу их сцепления со связкой. В зависимости от характе­ристики брусков, режимов резания и обрабатываемого материала свойство самозатачивания проявляется по-разному.

Шлифовальные бруски характеризуют следующими основ­ными параметрами: абразивный материал, зернистость, матери­ал связки, твердость, концентрация (для алмазных и эльборовых брусков), геометрическая форма и размеры.

При суперфинишировании наибольшее распространение по­лучили бруски, изготовленные из электрокорунда белого (марок 24А, 25 А) и карбида кремния зеленого (марок 63 С, 64С). При об­работке закаленных сталей используют оба этих материала, а при обработке чугуна и вязких материалов — бруски из карбида крем­ния зеленого. В отдельных случаях для получения шероховатости Иа = 0,04…0,02 мкм применяют бруски из хромистого электроко­рунда (марок 33А, 34А) зернистостью М3-М1.

Согласно ГОСТ 3647-80 шлифовальные материалы должны иметь следующую зернистость:

шлифзерно — 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16; шлифпорошки — 12, 10, 8, 6, 5, 4; микропорошки — М63, М50, М40, М28, М20, М14; тонкие микропорошки — М10, М7, М5, М3, М2, М1.

В зависимости от процентного содержания основной фрак­ции обозначение зернистости дополняют буквенными индекса­ми В, П, Н, Д.

Согласно ГОСТ 2456-82 шлифовальные бруски на керами­ческой и бакелитовой связках должны изготавливаться из абра­зивных материалов и иметь зернистость, указанную в табл. 2.1. Однако стандарт допускает выпускать бруски из других групп шлифовальных материалов и с другой зернистостью.

Таблица 2.1

Выбор марки и зернистости шлифовальных брусков (ГОСТ 2456-82)

Абразивный материал

Марка материала

Зернистость

Электрокорунд белый

25А

24А, 23А

25-5

25-М7

Карбид кремния зеленый

64С, 63С

16-М7

В соответствии с ГОСТ 19202-80 установлена следующая шкала твердости абразивного инструмента:

ВМ1, ВМ2 — весьма мягкий;

М1, М2, М3 — мягкий;

СМ1, СМ2 — среднемягкий;

С1, С2 — средний;

СТ1, СТ2, СТ3 — среднетвердый;

Т1, Т2 — твердый;

ВТ — весьма твердый;

ЧТ — чрезвычайно твердый.

Цифры 1, 2, 3 справа от буквенного обозначения дополни­тельно определяют твердость абразивного инструмента в поряд­ке ее возрастания. Определение и контроль твердости произво­дят на приборе Роквелла типа ТР (ГОСТ 23677-79).

Структуру абразивного инструмента характеризуют содержа­нием абразивного материала в единице его объема. Абразивные инструменты изготавливают со структурами от № 1 до № 12. Чем выше номер структуры, тем больше связки и меньше зерен в еди­нице объема инструмента. Структуры № 1-4 называют закрытыми (плотными), № 5-8 — средними, № 9-12 — открытыми.

Шлифовальные бруски, используемые при суперфиниширо­вании, изготавливают на керамической (К) и бакелитовой (Б) связках. Наибольшее распространение получили бруски на ке­рамической связке, которая обеспечивает интенсивное самоза­тачивание бруска. Керамическая связка, обладая большой жест­костью, позволяет абразивным зернам внедряться на большую глубину и производить интенсивное резание. Упругая и эла­стичная бакелитовая связка не допускает значительного внедре­ния абразивного зерна в металл, так как наиболее выступающие зерна, внедряясь в металл, одновременно вдавливаются в связку, предоставляя возможность следующему ряду зерен участвовать в работе. Таким образом, увеличивается количество абразивных зерен, участвующих в работе, и одновременно уменьшается удельное давление. Малая глубина внедрения зерен дает малый съем металла и создает условия для быстрого перехода к режи­му полирования.

Керамическая связка имеет значительную химическую стойкость и водостойкость, может работать с любым видом СОЖ и без охлаждения, позволяет получать абразивный инст­румент любой зернистости и твердости. Шлифовальные бруски на керамической связке изготавливают методами прессования и литья. Недостатком керамической связки является ее хрупкость, которая при увеличении частоты колебаний бруска в ряде слу­чаев приводит к скалыванию его кромок. Для уменьшения хруп­кости и устранения сколов применяют пропитку брусков серой.

Литые бруски имеют ряд преимуществ по сравнению с прессованными: обладают высокой однородностью структуры и большим количеством режущих зерен на их рабочей поверхно­сти, быстро и хорошо прирабатываются в поверхности детали, равномерно изнашиваются и хорошо самозатачиваются. Все это обеспечивает длительное сохранение режущей способности бруска, увеличивая съем металла в 1,6—2,8 раза по сравнению с прессованными брусками той же зернистости. Применение ли­тых брусков, обладающих равномерным распределением зерен и связки с малыми колебаниями твердости, позволяет получить низкую шероховатость поверхности Ra = 0,032.. .0,020 мкм.

Бакелитовая связка имеет более высокую прочность и упру­гость, чем керамическая, но обладает невысокой теплостойко­стью (примерно 200 °С) и недостаточной устойчивостью к воз­действию СОЖ. При использовании СОЖ, содержащей более 1,5 % щелочей, абразивный инструмент на бакелитовой связке «размокает», несколько теряя при этом твердость и прочность.

При суперфинишировании деталей из специальных сталей и сплавов, отличающихся большой пластичностью и малой твердо­стью (коррозионно-стойкие стали, жаропрочные сплавы и др.), ре­комендуют предварительную обработку производить брусками на керамической связке, а окончательную для достижения шерохова­тости Ra = 0,063.0,020 мкм — брусками на бакелитовой связке с графитом. Графит, введенный в бакелитовую связку, предотвраща­ет налипание металла на брусок. Также бруски с графитовым на­полнителем применяют для получения поверхностей с низкой ше­роховатостью. Съем металла при обработке этими брусками ми­нимален. Такие бруски вырезают из шлифовальных кругов, изго­тавливаемых по ОСТ 2-И70-1-78 на связке ГФ.

Обработка алмазными брусками значительно повышает производительность суперфиниширования, так как их период стойкости в десятки раз выше, чем у обычных абразивных бру­сков. Алмазные зерна долгое время сохраняют свои режущие свойства, что обеспечивает более интенсивный съем металла. Алмазные бруски представляют собой державку с нанесенным на нее рабочим алмазоносным слоем, который состоит из зерен природных или синтетических алмазов, связки и наполнителя. Алмазные бруски характеризуют: маркой материала, зернисто­стью, связкой, твердостью и концентрацией алмаза.

Согласно ГОСТ 9206-80Е марки алмазных порошков имеют следующие обозначения:

1) из зерен природных алмазов:

А — шлифпорошки;

АМ — микропорошки;

АН — микропорошки с повышенной абразивной способно­стью;

2) из зерен синтетических алмазов:

АС — шлифпорошки;

АСМ — микропорошки;

АСН — микропорошки с повышенной абразивной способно­стью;

АР — шлифпорошки из синтетических поликристаллических алмазов.

В качестве связки в алмазных брусках применяют керамиче­ские, органические (бакелитовые) и металлические связующие вещества. Алмазные бруски выпускают с 50-, 100- и 150%-ной концентрацией алмазов. При 100%-ной концентрации алмазов в 1 мм3 алмазоносного слоя содержится 4,89 карата (0,878 мг) ал­мазного порошка. Это составляет 25 % объема алмазоносного слоя, остальные 75 % объема занимают связка и наполнитель. При 50%-ной концентрации алмазного порошка будет соответст­венно в два раза меньше.

В основном алмазные бруски изготавливают на металлических связках марок М1-М3. Освоено также производство брусков на ме­таллосиликатных связках марок МС и МК, эластичных органиче­ских и никелевых связках. Эластичные бруски изготавливают на каучукосодержащих связках марок Р4, Р9, Р11, Р13, Р14.

При суперфинишировании применяют также шлифоваль­ные бруски из эльбора. Преимуществами эльбора перед алма­зом, как инструментальным материалом, являются его высокая теплостойкость (1300-1400 °С) и диффузионная устойчивость. Эльборовые бруски характеризуют: маркой материала, зерни­стостью, связкой, твердостью и концентрацией эльбора. Бруски из эльбора на керамической связке целесообразно использовать при обработке заготовок высокой твердости, в первую очередь из легированных сталей, имеющих в своей структуре карбиды, нитриды и другие составляющие, твердость которых близка к твердости обычных абразивных материалов. Так, при суперфи­нишировании азотированной и цементированной сталей интен­сивность съема металла брусками из эльбора в 1,4-1,5 раза, а при обработке быстрорежущей стали в 5-7 раз выше, чем бру­сками из карбида кремния. Характерной особенностью брусков из эльбора является их высокая стойкость.

Шлифзерно и шлифпорошки эльбора выпускают двух ма­рок: ЛО — обычной механической прочности и ЛП — повышен­ной механической прочности. Микропорошки производят также двух марок: ЛВМ — с высоким содержанием основной фракции и ЛПМ — с повышенным содержанием основной фракции.

Согласно ОСТ 2-МТ79-2-75 зернистость эльбора имеет сле­дующие обозначения:

шлифзерно — Л20, Л16; шлифпорошки — Л12, Л10, Л8, Л5, Л4; микрошлифпорошки — ЛМ63, ЛМ50, ЛМ40, ЛМ28, ЛМ20, ЛМ14, ЛМ10, ЛМ7, ЛМ5;

особо тонкие микрошлифпорошки — ЛМ3, ЛМ1.

Применение алмазных и эльборовых брусков экономически выгодно при обработке заготовок из твердых сплавов и закален­ных сталей с высокой твердостью, имеющих высокую исходную шероховатость, крупногабаритных деталей (шпинделей, валков бумагоделательных машин, прокатных станов и др.), а также в условиях массового производства, когда износ брусков велик и затрачивается значительное время на их смену.

Высокая режущая способность алмазных и эльборовых бру­сков затрудняет получение низкой шероховатости поверхности и наиболее благоприятного микрорельефа поверхности, так как процесс суперфиниширования трудно перевести в режим тре­ния-полирования. В то же время повышение производительно­сти обработки и стойкости брусков является актуальной задачей на предварительных операциях при съеме увеличенных припус­ков (10-20 мкм). Большое влияние на свойства алмазного инст­румента оказывают механические свойства связки. Чаще всего не удается полностью использовать возможности алмазных зе­рен: когда связка слишком мягкая, то она быстро изнашивается, и алмазные зерна выкрашиваются слишком рано.

Хорошие результаты при суперфинишировании закаленных сталей показывают бруски без связки, получаемые прессованием абразивных зерен ударной волной [29]. Данная технология позво­ляет изготавливать инструмент без связки более прочным (в 2-2,5 раза), чем традиционные абразивные инструменты. Это приводит к многократному повышению стойкости шлифоваль­ных брусков. Кроме того, большое количество зерен, участвую­щих в работе резания, способствует одновременному повышению производительности и снижению шероховатости поверхности.

Рекомендации по выбору абразивного материала и связки брусков приведены в табл. 2.2.

Выбор абразивного материала и связки брусков
для суперфиниширования

Таблица 2.2

Обрабатываемый материал

Абразивный материал

Связка

Стали незакаленные, цветные сплавы, нержавеющая сталь

электрокорунд белый марок 23 А, 24А, 25А карбид кремния зеле­ный марок 63 С, 64С

керамическая

керамическая

Конструкционные и легиро­ванные стали закаленные

карбид кремния зеле­ный марок 63 С, 64С

керамическая

Высоколегированные и инст­рументальные стали закален­ные

алмаз

керамическая,

бакелитовая,

металлическая

Стали закаленные (оконча­тельная обработка)

электрокорунд хроми­стый марок 33 А, 34А карбид кремния зеле­ный марок 63 С, 64С

керамическая

бакелитовая с графитом

Твердые сплавы, керамика

эльбор

керамическая

Чугун, цветные металлы

карбид кремния зеле­ный марок 63 С, 64С

керамическая

На выбор характеристики бруска влияют следующие факто­ры: марка обрабатываемого материала и его твердость, исходная шероховатость поверхности заготовки, требуемая шерохова­тость поверхности детали после обработки.

Выбор зернистости шлифовального бруска производят в за­висимости от исходной и требуемой шероховатости поверхно­сти (табл. 2.3). Чем грубее исходная поверхность, тем крупнее должна быть выбрана зернистость брусков. Увеличение зерни­стости приводит к увеличению производительности, но одно­временно увеличивается и шероховатость обработанной по­верхности. В случае, когда заданную шероховатость можно по­лучить брусками смежных зернистостей, применяют более крупнозернистые бруски, обеспечивающие более интенсивный съем металла. При работе в несколько переходов зернистость брусков последовательно уменьшают. Меньшая шероховатость поверхности достигается с помощью литых брусков. Например, для получения шероховатости Ra = 0,32…0,16 мкм можно при­менять как прессованные бруски зернистостью М40, М28, так и литые бруски зернистостью М14.

Выбор зернистости шлифовальных брусков в зависимости
от требуемой шероховатости поверхности

Таблица 2.3

Исходная шерохова­тость Ra, мкм

Требуемая шероховатость поверхности Ra, мкм

0,63.0,32

0,32.0,16

0,16.0,08

0,08.0,04

0,04.0,02

2,5.1,25

М40

М40, М28

М28, М20

1,25.0,63

М40

М28, М14

М20, М14

М14

0,63.0,32

М20, М14

М14, М10

М14, М10

М10

0,32.0,16

М14, М10

М10, М7

М7

0,16.0,08

М7

М7

В табл. 2.4 приведены данные об интенсивности съема ме­талла при суперфинишировании сталей брусками из карбида кремния зеленого и эльбора.

Интенсивность съема металла
при суперфинишировании сталей [5]

Таблица 2.4

Обрабатываемый

материал

Бруски

Q, мм3/мин

зернистость

материал

20Х (HRC 60.63)

М28

М20

М14

М14

М10

М7

М3

М1

карбид кремния зеленый карбид кремния зеленый карбид кремния зеленый эльбор

карбид кремния зеленый карбид кремния зеленый карбид кремния зеленый карбид кремния зеленый

15.16 13.13,5

10.11

16.17

9.9.5 6.7 2.3

1.1.5

38ХМЮА (HRC 62.65)

М14

М14

карбид кремния зеленый эльбор

13.14

22.23

Р9Ф5

(HRC 63.66)

М14

М14

карбид кремния зеленый эльбор

2.3

14.16

Р12Ф5

(HRC 64.67)

М14

М14

карбид кремния зеленый эльбор

1,5.2

8.10

Выбор твердости бруска проводят в зависимости от материала, твердости и шероховатости поверхности заготовки (табл. 2.5). При суперфинишировании стальных заготовок можно руководство­ваться следующим правилом: чем тверже обрабатываемый матери­ал, тем мягче брусок, и чем грубее обрабатываемая поверхность, тем тверже брусок.

Литые бруски при прочих равных условиях следует брать на две-три степени тверже прессованных. При обработке деталей из вязких сталей и сплавов целесообразно применять мягкие бруски ВМ-М2. При обработке чугуна твердость брусков необ­ходимо повышать до степени С-СТ.

О правильном выборе твердости бруска свидетельствует его быстрая приработка к поверхности заготовки и равномерный постоянный износ в течение длительного времени (приблизи­тельно 5-10 мкм на 1 мкм съема металла при угле сетки рисок а = 30…500). Твердость брусков из эльбора на керамической связке назначают в диапазоне СТ2-Т2, при этом износ бруска составляет 0,2-0,5 мкм на 1 мкм съема металла.

Выбор твердости шлифовальных брусков в зависимости
от исходной шероховатости поверхности

Таблица 2.5

Обрабатываемый

материал

Исходная шероховатость поверхности Ra, мкм

2,5.. .1,25

1,25.0,63

0,63.0,32

0,32.0,16

Сталь незакаленная Сталь закаленная

СМ2, С1 СМ1-С1

СМ1-С1

М2-С1

СМ1-С1

М2-СМ1

М2-СМ1

М2-СМ1

Для повышения стойкости абразивного инструмента в его поры вводят твердые активные смазки, улучшающие условия резания и качество обработанной поверхности. В зависимости от условий обработки шлифовальные бруски пропитывают се­рой, сульфинированным стеарином, эпоксидно-бакелитовым раствором. Заполнение пор бруска активными веществами явля­ется действенным средством регулирования режущих свойств абразивного инструмента [6].

Результаты испытаний показали, что шлифовальные бруски, поры которых заполнены твердой смазкой, изнашиваются в 2-3 раза меньше обычных и не засаливаются. Их режущие свойства постоянны, в результате чего съем металла увеличива­ется. Этот эффект достигается благодаря тому, что твердая смазка ограничивает глубину проникновения режущих зерен в обрабатываемую поверхность и препятствует попаданию стружки в поры. Также, расплавляясь в зоне резания, она смазы­вает трущиеся поверхности бруска и детали, исключает налипа­ние стружки на режущие зерна. Получение наибольшей эффек­тивности от применения брусков с твердыми смазками возмож­но только при соответствующем подборе режимов резания, ко­торые обеспечат на этапе полирования выделение в зоне резания тепла, достаточного для расплавления твердой смазки.

Исходные характеристики брусков, подлежащих пропитке, выбирают в зависимости от выполняемой работы. Твердость брусков назначают обычно на 10-20 единиц меньше твердости брусков, работающих без пропитки, допускаемый разброс твер­дости шире — 15-30 единиц. Зернистость пропитанных брусков может быть увеличена на 1-2 номера по сравнению с зернисто­стью обычных брусков. Необходимо отметить, что твердость брусков после пропитки повышается до некоторой постоянной величины и мало зависит от исходной твердости бруска.

На предприятиях-потребителях иногда в целях уменьшения износа брусков на керамической связке их пропитывают баке­литом или серой. Пропитка бакелитом повышает твердость примерно на 1-3 степени, а пропитка серой — на 2-5 степеней.

Определение формы и размеров брусков. Правильный вы­бор размеров бруска имеет большое значение при суперфини­шировании, так как устранение исходной огранки и волнистости происходит только в том случае, когда рабочая поверхность бруска превышает длину волны в поперечном сечении обраба­тываемой заготовки.

Рабочая ширина бруска определяет угол охвата поверхности заготовки. Установлено, что при угле охвата 75° достигается мак­симальный съем металла и наименьшее значение шероховатости поверхности. Обычно рабочую ширину бруска выбирают в преде­лах 0,5-0,6 диаметра заготовки. Использование брусков шириной больше 25 мм нецелесообразно, так как это затрудняет доступ СОЖ в зону обработки и удаление отходов. При чрезмерной дуге контакта заготовки с бруском происходят частые сколы кромок. Для обработки заготовок больших диаметров применяют одновре­менно два-четыре бруска, закрепленных в специальной державке.

При обработке деталей с широкими продольными канавка­ми или пазами ширина бруска должна быть в 1,5-2 раза больше, чем ширина канавки или паза (рис. 2.7, а). Если применяют два бруска, то ширина каждого из них должна превышать ширину канавки, если три бруска — то в момент нахождения одного из брусков над канавкой два других должны прилегать к детали (рис. 2.7, б). При обработке разверток (рис. 2.7, в) под бруском должно находиться не менее трех зубьев, а при обработке шли­цевых валов — не менее двух шлицев.

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Рис. 2.7. Схема суперфиниширования деталей с пазами

Длину бруска выбирают в зависимости от длины обрабаты­ваемой поверхности. При обработке открытых поверхностей с применением продольной подачи длина бруска должна состав­лять не более 1/3 длины обрабатываемой поверхности. При су­перфинишировании коротких участков поверхности методом врезания рекомендуют бруски, длина которых равна длине об­рабатываемой поверхности или меньше ее на величину ампли­туды колебаний. На практике максимальная длина бруска не превышает 50-70 мм, лишь при обработке особо длинных заго­товок используют бруски длиной 100-120 мм.

При суперфинишировании без продольной подачи откры­тых поверхностей или поверхностей, ограниченных буртами, концевые участки или участки, прилегающие к бурту, находятся в контакте с бруском меньшее время, чем в средней части, по­этому в результате более интенсивного съема в средней части образуется погрешность формы в виде седлообразности. Чтобы этого избежать, рекомендуют в средней части брусков делать трапецеидальные, полукруглые или другого типа вырезы разме­ром до 2/3 ширины бруска (рис. 2.8).

При бесцентровом суперфинишировании получили приме­нение шлифовальные бруски двух типов: квадратные (БКв) и прямоугольные (БП).

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Бруски изготавливают двух классов точности: А и Б. Пре­дельные отклонения брусков должны соответствовать следую­щим квалитетам:

Подпись: IT 15 ~Y~

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

свыше 30 мм ±

свыше 18 мм ±———— .

2

Стандартные формы и размеры шлифовальных брусков приведены в табл. 2.6, брусков из алмаза — в табл. 2.7, брусков из эльбора — в табл. 2.8. Размеры шлифовальных брусков по ГОСТ 2456-82 даны в табл. 2.9.

Отечественная промышленность выпускает алмазные бру­ски следующих типоразмеров: АБС1 — прямого профиля, АБС2, АББС и АБС3 — с радиусом вогнутости в поперечном и про­дольном сечениях соответственно. Бруски изготавливают на ке­рамической связке СК1 из алмазных микропорошков АСМ зер­нистостью от 28/20 до 5/3 100%-ной концентрации. Твердость брусков С1-Т2. Бруски типа АБС имеют металлическую дер­жавку, бруски типа АББС — полиэтиленовую.

Таблица 2.6

Типаж шлифовальных брусков (ГОСТ 2456-82*)

Вид бруска

Тип

Эскиз

Предельные размеры, мм

Связка

Квадратный

БКв

1

і

1

і

В.

«і

В = 30.90 L = 20…200

керамическая

бакелитовая

Плоский

БП

1

1

В = 8.40 Н = 4.20 L = 25.200

керамическая

бакелитовая

В

Трехгранный

БТ

А 6(

в

В = 6.16 L = 150

керамическая

Круглый

БКр

« D ►

.

D = 6.16 L = 100.150

керамическая

Полукруглый

БПкр

D = 13.20 L = 150.200

керамическая

Таблица 2.7

Типаж алмазных брусков

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Размеры, мм

B

L

R

10

60, 70, 100

8

13

60, 70, 100

12

16

60, 70, 100

16

20

60, 70, 100

20

5

70

385

6

70

385

8

70

385

5

100

330

6

100

330

13,3

10

16

16

16

125

25

16

36

16

45

 

Тип

бруска

 

Эскиз

 

АБС2

 

АБС3

 

АББС-10

АББС-16

АББС-25

АББС-36

АББС-45

 

Выбор абразивного инструмента для суперфинишированияВыбор абразивного инструмента для суперфинишированияВыбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Бруски типа АББС выпускают в виде блоков, состоящих из пяти или шести брусков. Все блок-бруски имеют одинаковые габаритные размеры и отличаются только числом брусков в блоке и радиусом вогнутости бруска. При обозначении блок — брусков в конце добавляется буква «К». Перед установкой на станок блок разрезают на бруски, а затем отдельные бруски — по длине. Разрезку начинают со стороны корпуса. Бруски с по­лиэтиленовой державкой, установленные в инструментальных головках, должны опираться по всей длине, чтобы исключить возможность их прогиба при прижиме к обрабатываемой дета­ли. Эльборовые и алмазные бруски изготавливают, как прави­ло, с радиусной рабочей поверхностью (в соответствии с ра­диусом детали), что позволяет избежать длительной приработ­ки бруска и непроизводительного расхода дорогостоящего ма­териала.

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Типаж эльборовых брусков

Таблица 2.9

Размеры шлифовальных брусков (ГОСТ 2456-82)

Тип

Разме

ры бруска, мм

Тип

Размеї

ры бруска, мм

бруска

ширина

высота

длина

бруска

ширина

высота

длина

16, 40

50

50

4

4

50, 100 50, 100, 150 100, 125, 150 100, 150 100

50, 100, 150, 200 100 100, 150,

12

10

50

5

5

13

6

50

6

6

13

10

50

8

8

14

8

25

10

10

14

10

50

13

13

15

5

75

БКв

16

18

16

18

БП

15

15

6

13

50

50

20

20

15

16

14

10

150

45

22

22

16

4

50

25

25

16

8

30

40

40

16

12

25

45

45

20

8

25

200

50

90

Подпись: Тип бруска Разме ры бруска, мм Тип бруска Разме ры бруск ширина высота длина ширина высота 40 20 10 2 3 20 20 11 3 4 50 20 13 3 5 25, 50 20 16 4 5 15, 50 22 10 6 5 70 25 4 6 25 25 25 6 8 4 50 25 8 8 5 50 25 9 8 7 50 25 10 БП 8 10 50 25 16 8 12 45 25 18 9 6 32, 63, 28 20 9 8 100 32 20 10 8 25 40 20 10 5 50 56 10 11 9 100, 56 12 12 4 125 56 16 12 5 50 56 20 12 6 32, 50 56 25 12 8 50 80 20 50 Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Бруски из эльбора на керамической связке по ОСТ 2-И72-2-75 изготавливают из микропорошков зернистостью от ЛМ40 до ЛМ5 с концентрацией эльбора 50, 100, 150 % и степенью твердости М1-Т2. Высота эльборосодержащего слоя равна 6 и 16 мм для всех размеров брусков. Размеры брусков типа ЛБС из эльбора даны в табл. 2.10.

Маркировку брусков производят в следующем порядке: тип бруска, размеры по ГОСТу, абразивный материал, зернистость, твердость, связка, особые обозначения (литые бруски — Л, про­питка серой для брусков из алмаза и эльбора — С), концентра­ция. У алмазных брусков на органической связке твердость не указывают.

Размеры брусков типа ЛБС из эльбора
на керамической связке (ОСТ 2-И72-2-75)

B, мм

H, мм

L, мм

R, мм

B, мм

H, мм

L, мм

R, мм

4

16

50

2,5

8

16

36

5,0

4

16

70

3,0

8

16

50

5,0

4

16

100

2,5

8

16

50

6,0

5

16

50

3,0

8

16

70

5,0

5

16

70

3,0

8

16

70

6,0

5

16

70

15,0

8

16

100

5,0

5

40

70

3,0

8

16

10

6,0

5

16

100

3,0

10

16

50

7,0

6

16

50

4,0

10

16

70

7,0

6

16

70

4,0

13

16

70

9,0

6

40

70

3,5

13

16

70

10,0

6

4

76

9,0

13

16

70

11,0

6

16

100

4,0

13

20

50

9,0

7

40

70

10,0

16

16

70

12,0

Пример условного обозначения бруска типа БКв шириной В = 25 мм, длиной L = 150 мм, из белого электрокорунда марки 24А зернистостью М14, степени твердости СМ1 на керамиче­ской связке с номером структуры 7 и классом точности А: БКв 25×150 24А М14 СМ1 7 КА ГОСТ 2456-82. Пример условного обозначения эльборового бруска типа ЛБС шириной В = 13 мм, высотой Н = 16 мм, длиной L = 70 мм с высотой эльборосодер — жащего слоя h = 16 мм, радиусом R = 10 мм из микропорошка эльбора ЛО зернистостью ЛМ5 твердостью СТ2 на керамиче­ской связке 100%-ной концентрации: ЛБС 13x16x70x16x10 ЛО ЛМ5 СТ2 К100 %.

Крепление и правка брусков. Абразивные, алмазные и эль — боровые бруски крепят в основном механическим способом в державках, показанных на рис. 2.9. Эти державки предназначе­ны для брусков одной ширины и небольшой высоты. Высота ог­раничена жесткостью выступающей из державки рабочей части бруска. Универсальная державка (рис. 2.9, б) обеспечивает воз­можность установки и закрепления в одной державке брусков

различной ширины и высоты. По мере износа брусок выдвигают из державки. Применяя бруски большой высоты, можно полу­чить значительную экономию шлифовальных брусков.

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Рис. 2.9. Конструкции державок для крепления брусков

Быстросменная державка (рис. 2.9, д) служит для быстрой замены изношенных брусков на бесцентровых суперфинишных станках. Изношенный брусок снимают с инструментальной го­ловки вместе с державкой. Новый брусок 6 закрепляют в дер­жавке 5 и заправляют по радиусу вне станка. Установку брусков на станке производят следующим образом. Вилкой 9, введенной в отверстия 3, державку 5 опускают между валками, вводят в корпус 4 зажимного устройства и прижимают к опорным роли­кам 2. При давлении 0,1 МПа шток инструментальной головки опускают вниз, брусок устанавливают по заготовке, лежащей на валках. Давление в головке увеличивают до 0,3 МПа, в резуль­тате чего шток плотно прижимает головку к опорным роликам. Затем зажимают винты 8, закрепляя державку на штоке. Уста­новку бруска по оси заготовки при первоначальной наладке станка осуществляют винтом 7 при отпущенных гайках 1.

Одним из условий качественного суперфиниширования яв­ляется тщательная приработка бруска по диаметру заготовок, что обеспечивает равномерное распределение давления по рабо­чей поверхности бруска. При наиболее распространенном спо­собе правки осциллирующий брусок прижимают к поверхности медленно вращающейся заготовки. При таком режиме работы брусок быстро прирабатывается по форме заготовки. Для при­работки обычно используют бракованные детали. Часто приме­няют способ приработки брусков на абразивной шкурке.

Для подготовки брусков вне станка рекомендуют правку алмазом, закрепленным в специальной оправке (рис. 2.10). Оп­равку устанавливают в центрах токарного станка, а державку с бруском — в резцедержателе. Правку совершают при медлен­ном вращении алмаза и малой продольной подаче брусков.

Выбор абразивного инструмента для суперфиниширования

Рис. 2.10. Правка абразивного бруска: 1 — резцедержатель;

2 — державка с брусками; 3 — оправка с алмазом

Применяют также способ правки брусков с помощью спе­циальной оправки, имеющей алмазный слой. Радиус оправки должен быть равен радиусу обрабатываемой заготовки. После приработки необходимо притупить острые кромки бруска и тщательно промыть его в охлаждающей жидкости.

Окончательную приработку алмазных и эльборовых бру­сков осуществляют на бракованных деталях для получения пол­ного контакта бруска с поверхностью заготовки.

Updated: 28.03.2016 — 16:41