Шлифование металлических изделий.

Распространенными видами обработки поверхности металлов с целью получения определенных размеров и необходимой шероховатости являются шлифование и полирование.

Шлифованием достигаются в основном высокая размерная точность порядка 2—4 мкм и шероховатость поверхности детали, соответствующая 7-му — 9-му классам.

Достоинство шлифования — большая производительность. В процессе шлифования обрабатываемые детали прижимаются к вращающемуся шлифовальному кругу, твердые остроугольные частицы которого снимают с детали тонкий слой металла. Глубина резания зависит от твердости и вязкости обрабатываемого металла, а также от твердости, размеров и геометрической формы зерен и материала шлифовальных кругов.

Промышленность в качестве материала для шлифовальных кругов использует абразивы как природного, так и искусственного происхождения. К природным абразивным материалам относятся кварц, наждак, корунд и алмаз, к искусственным — синтетические алмазы, электрокорунд, карбид кремния, карбид и нитрид бора. Наибольшую твердость имеют карбид бора, нитрид бора и особенно алмазы.

Кварц представляет собой безводную кристаллическую кремниевую кислоту SiO2 с содержанием кремнезема около 98,5—99,5%; твердость по шкале Мооса 7. Обычно бесцветен,, но в зависимости от содержания примесей может иметь различную окраску (от бесцветного до черного). Разновидностью кварца является кремнезем, содержащий не менее 97 % SiO2 и применяемый для изготовления шлифовальной шкурки на тканевой и на бумажной основах.

Наждак — минерал темно-серого цвета (иногда черного), содержащий до 60% оксида алюминия (Аl2O3), смешанного с магнетитом, гематитом, пиритом и кварцем. Твердость наждака по шкале Мооса 7—8.

Корунд представляет собой кристаллический глинозем с содержанием Аl2O3 до 95%. Корунд по сравнению с наждаком более вязок и менее хрупок; твердость его по шкале Мооса около 9. Применяется в виде микропорошков для шлифования, доводки и полирования.

Электрокорунд является искусственным абразивным материалом и содержит 94—97 % Аl2O3 и примеси железа, титана и кремния.

Карбид кремния имеет твердость по шкале Мооса 9,5 и уступает в твердости только алмазам. Применяется для обработки хрупких материалов и мягких металлов.

Нитрид бора — искусственный абразивный материал, твердость которого близка к твердости алмаза, а абразивная способность при шлифовании даже выше, чем у алмаза. Нитрид бора применяется для обработки специальных сплавов и сталей с высокой твердостью, особенно в тех случаях, когда должна быть обеспечена высокая размерная точность.

Карбид бора — тугоплавкое соединение бора с углеродом. По твердости уступает только алмазу.

Алмаз —кристаллический углерод. В зависимости от происхождения алмазы делятся на природные и синтетические. Высокая твердость алмаза объясняется особенностями его кристаллической решетки и чрезвычайной плотностью атомной структуры. Твердость алмазов по шкале Мооса 10.

Рисунок 11. Ленточное шлифование.

1 - лента-основа; 2 - пряжа нити; 3 - аппарат; 4 - связка; 5 - абразивные зерна; 6 - обрабатываемая поверхность

Шлифование металлов осуществляется механическими и ручными методами. При механических методах используют специальные шлифовальные бормашины со сменными резиновыми и керамическими кругами, при ручных - абразив бруски, напильники, наждачнцю бумагу (шкурку).