Тонкое шлифование, прецизионное точение и фрезерование

Тонкое шлифование производят мягкими мелкозернистыми шли­фовальными кругами на больших скоростях резания (от 35 м/с) с обильной подачей СОТС. Процесс характеризуется снятием малых припусков (0,04...0,08 мм на сторону), малыми подачами (0,005...0,1 мм/об), частой правкой круга. Перед окончанием обработки шлифовальный круг работает без подачи (выхаживание), при этом съем металла происходит за счет упругих сил в технологической системе СПИДс постепенным уменьшением силы резания. Процесс осуществляется на станках высокой и особо высокой точности, обеспечивающих плавность хода всех механизмов, высокой жесткости и виброустойчивости технологической системы СПИД. Тонкое шлифование требует хорошей фильтрации СОТС, чтобы исключить попадание абразива и стружки в зону шлифования.

Таблица 2.5 – Инструменты и материалы для прецизионной обработки

Прецизионная обработка (тонкое точение и растачивание, алмазное точение, тонкое фрезерование) характеризуется высокими скоростями резания (100... 1000 м/мин), малыми подачами , (0,01...0,15 мм/об), малой глубиной резания (0,05...0,3 мм) при высокой виброустойчивости технологической системы СПИД. Стальные заготовки с прерывистой обрабатываемой поверхностью; (наличие пазов, шлицов, отверстий и т.д.), детали из высокопрочных сталей и чугуна обрабатывают при скоростях резания до 50 м/мин (при применении инструментов с режущей частью из сверхтвердых материалов скорость резания можно повысить до 150 м/мин). Рекомендации по применению инструментальных материалов приведены в таблице 2.5.

Прецизионная обработка позволяет получить шероховатость поверхности Rа 0,02...0,63 мкм, точность по 5 —9-му квалитетам.

Хонингование

Хонингование — отделочный метод обработки внутренних поверхностей абразивными брусками.

Хонингование применяется для повышения точности формы, размера и снижения шероховатости отверстий, а также создания специфического микропрофиля обработанной поверхности. Хонингование применяется в условиях серийного и массового производства после операций растачивания, развертывания, протягивания и шлифования.

а — с двумя степенями свободы заготовки: D₁ — главное движение хона;

D₂ — возвратно-поступательное перемещение хона; б — с четырьмя степенями свободы заготовки; в — с одношарнирным креплением хона;

г — с двухшарнирным креплением хона; д — с двухшарнирным креплением хона и четырьмя степенями свободы заготовки

Рисунок 2.39 Схемы хонингования

Обработку производят с помощью абразивных или алмазных брусков, закрепленных в хонинговальной головке (хоне). В зависимости от вида крепления хона различают несколько схем хонингования (рисунок 2.39). Схему хонингования, когда хон жестко связан со шпинделем станка, а заготовке сообщают две степени свободы (рисунок 2.39, а), применяют для обработки заготовок параллельными нижней и верхней плоскостями и перпендикулярной к ним осью отверстия. При обработке мелких и среднегабаритных заготовок применяют схему с жесткой связью хона и шпинделя станка, но заготовке сообщают до четырех степеней свободы (рисунок 2.39, б). Если несоосность шпинделя и обрабатываемого отверстия менее 0,05 мм, применяют одношарнирное крепление хона (рисунок 2.39, в), если несоосность более 0,05 мм — двухшарнирное крепление хона (рисунок 2.39, г).

При обработке тонкостенных заготовок или в случаях, когда трудно обеспечить соосность отверстия и шпинделя, применяют двухшарнирное крепление, а заготовке сообщают четыре степени свободы (рисунок 2.39, д).

Хону, как правило, сообщают три вида движения: вращение D₁, возвратно-поступательное перемещение D₂ и радиальное движение подачи. При вибрационном хонинговании хону или заготовке придают дополнительное круговое или возвратно-поступательное движение с малой амплитудой (1...4 мкм) и частотой до 20 двойных ходов в минуту. Скорость главного движения D₁ для обработки стали составляет 45 ...60 м/мин, для обработки чугуна — 60…75 м/мин. Соотношение скоростей D₁ и D₂ равно 1,5…10.

По характеру крепления брусков в хоне различают хоны с под­пружиненными брусками (при обработке отверстий не исправляются такие погрешности формы, как непрямолинейность оси отверстия), хоны с жестким креплением брусков (при обработке происходит исправление всех погрешностей формы, но точность обработки ниже).

Хонинговальные бруски изготавливают из электрокорунда, карбида кремния или синтетических алмазов. Зернистость абразива от № 8 до М20 (для алмазных брусков зернистость от 400 до 14). Для обеспечения базирования хона по обработанной поверхности число брусков в головке должно быть кратно трем.