Для чего нужна шлифовка деталей

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:

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:

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:

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:

В отдельных случаях плоское шлифование может стать альтернативой фрезерования.

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

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:

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

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.

Бесцентровое шлифование

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:

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.

Источник

Виды шлифования металла, шлифовка с помощью абразивных кругов

Шлифование и инструменты для него

Полирование, затачивание и некоторые другие технологические операции, возможно, осуществить с использованием шлифования. Этот термин пришел к нам из Польши и с успехом прижился и в бытовом, и в профессиональном языке. Под этим термином подразумевают финишную обработку поверхности материала, существует несколько типов подобных операций – бесцентровое, плоское, торцовое и пр. Но она может преследовать различные цели. С помощью этой технологической операции можно придать заготовке привлекательный внешний вид, снять слой металла толщиной в несколько мкм. Для решения перечисленных выше задач применяют различный инструментарий, относящийся к группе – абразивов.

Самый первый абразив – это, обыкновенный камень. В наши дни, в каждой индустриальной сфере обязательно обнаружится свой, специфичный комплект абразивного сырья, отвечающих на решение определённых задач. Например, круги ПП (плоский профиль) марки 63С, применяют для затачивания режущего инструментария.

Его можно разделить на – диски, круги разного профиля, ленты и пр.

Круги для исполнения работы по шлифованию состоит из зерен абразива и связки, которая скрепляет их между собой. Связка может быть синтетической или натуральной. Получаемый таким образом инструментарий, допустимо использовать и для работы руками, и для установки на станочном оборудовании.

Абразивы нашли свое применение и в домашних мастерских, и на производственных предприятиях

Круг полученный с применением связки на основе керамики способен обрабатывать сплавы на основании карбида титана или карбида вольфрама. Кроме бакелитовые диски способны работать заготовками, со включением технических алмазов. После обработки таким инструментом шероховатость поверхности заготовки будет стремится к нулю.

Шлифовальные круги на связке из бакелита применяют для работы с натуральными камнями, например, с их помощью шлифуют и режут гранит, мрамор и пр.

Вулканитовую связку применяют для приготовления инструментария с зерном малого размера, применяемого для окончательной полировки поверхности заготовки.

Ленту применяют для работы с металлами и древесиной. Но этот инструмент на отличается долговечностью. Для изготовления ленты применяют бумагу или ткань, на которую наносят слой абразивного зерна.

Например, карбид кремния – содержит в своем составе зерна, отличающиеся твердостью и продуктивностью.

Лента может быть использована как самостоятельно, так и в качестве насадки на шлифовальные станки или устройства. С их помощью повышается продуктивность ручного труда и улучшается качество шлифования поверхности детали.

Существует большое количество моделей шлифовальных агрегатов, которые отличаются друг от друга технологией воздействия на материал. Формы платформы, частоте колебаний. Применение этих устройств позволяет решать самые разнообразные задачи.

Например, а эксцентриковые и вибрационные устройства применяют при обработке поверхностей с большой площадью.

Механическая полировка металла: преимущества и особенности

Полировкой называется окончательный процесс изготовления детали, осуществляемый с использованием различных способов с целью удалить минимальный слой металла для достижения зеркального блеска поверхностей.

Это взаимосвязанные физические, химические, электрические воздействия, выбор которых зависит от вида материала, используемого инструмента и характеристик внешней среды. Требуемое качество достигается при замене абразивов и способов воздействия.

Время полирования зависит от исходного качества металла.

Требования к качеству металла и покрытий определены в ГОСТ 9.301-86. На поверхностях не должно быть раковин, пор, ржавчины, трещин после шлифования, окалины, заусенцев. К степени блеска нормативных требований нет.

На предприятиях, занимающихся обработкой металлов, осуществляется входной контроль поверхностей. При необходимости проводится:

В домашних условиях поверхности протираются растворителем, обрабатываются напильником или болгаркой с диском с соответствующей зернистостью.

Класс полировки определяется по шероховатости поверхностей (высоте неровности в микронах) конкретной детали. Шероховатость соответствует области использования. Всего существует 14 классов чистоты, которые в чертежах обозначаются равносторонним треугольником. Числовые значения шероховатости после полировки металла указаны в ГОСТ 2789-59.

Предлагаем ознакомиться: Угол наклона крыши пристройки к дому

В промышленности для измерения высоты неровностей используются специальные приборы: профилографы и микроскопы. В домашних условиях шероховатость определяется «на глаз».

Самые распространенные способы полировки металла:

Механическая полировка металла может быть сухая или мокрая.

Процесс может осуществляться:

Важно! При ручной обработке можно следить за процессом и влиять на результат. Достичь высокого качества и производительности невозможно.

Полуавтомат – это специальное оборудование и квалифицированный специалист. Обработка осуществляется на станках для полировки металла, технологические параметры меняются вручную. При автоматической обработке на серийном производстве участие человека не требуется. Работа осуществляется очень быстро и с высокой точностью. Объем брака минимизирован.

Полированные металлоизделия ценятся за эстетичный декоративный блеск и отличные эксплуатационные свойства. При правильной обработке металл становится похожим на зеркало, коэффициент отражения достигает 95 %. Гладкая поверхность имеет высокую коррозионную стойкость — здесь практически нет неровностей, где могут скапливаться агрессивные загрязнения.

Полировка металла — финишная обработка изделий, при которой с поверхности снимается тончайший слой материала. Обработка проводится механическим, химическим, электрохимическим или электролитно-плазменным методом.

При химическом и электролизных способах поверхность металла сглаживается за счет химических и электрохимических реакций. Качество полировки зависит от многих факторов. Как минимум необходимо неукоснительно соблюдать технологию — рецептуру раствора, равномерность и время воздействия.

Агрессивные химикаты приводят к быстрому износу гальванических ванн, а отработанные растворы требуют специальной утилизации. Электролизные процессы энергоемкие. Все это увеличивает стоимость работ. Поэтому методы актуальны для полировки металлоизделий в крупных промышленных масштабах.

Механическая полировка металла наиболее выгодная. Затраты энергии минимальны, для обработки нужен простой полировальный станок или ручная машинка, насадки разной жесткости и абразивные пасты. Качество зеркальной поверхности зависит только от профессионализма мастера. Единственный минус — трудоемкость, поэтому метод используется для обработки металлоизделий в малых и средних объемах.

При механической полировке к материалам предъявляется ряд требований.

Полировка подходит для неокрашенного металла без анодной обработки. Поверхность должна быть относительно гладкой без расслоений, включений, ржавых пятен и крупных дефектов, например, глубоких царапин и рисок. Допустимые неровности:

У механической полировки много тонкостей.

Например, для обработки больших фигурных изделий применяются абразивные ленты, а плоскости и детали средних и мелких размеров полируются войлочными кругами. Грубая обработка выполняется жесткими кругами.

Промежуточная полировка — мягкими кругами или наждачной бумагой №80 и меньшей зернистости. Доводка до зеркального глянца — х/б кругами и мягкими кожаными шайбами.

Важно двигать круг по правильной траектории. Полировка плоских поверхностей выполняется от середины. Условные четверти обрабатываются поочередно поперек и вдоль. Угол наклона круга меняется — 30° в начале полировки, затем 45 и 60. Цилиндры, шары, конусы обрабатываются под наклоном, рекомендованные движения круга — вправо и влево.

Большое удельное давление повышает интенсивность процесса, но после определенного предела качество обработки снижается. Также при выборе давления и скорости нужно учитывать материал.

К примеру, сталь полируется при давлении круга 1–2 МПа и при окружной скорости 30–35 м/с, а для алюминия и его сплавов нужно давление 0,1–0,4 МПа и скорость 18–22 м/с.

Для каждого этапа полировки подбираются специальные пастообразные составы с определенной основой и тонкостью абразивного порошка. Наиболее распространенные основы — парафин, стеарин, олеиновая кислота, техническое сало.

Абразивы — оксиды железа, хрома, олова и других металлов, а также природные вещества (мел, тальк, венская известь). Профессионалы используют как готовые пасты, так и композиции.

У каждого свои проверенные рецепты, с помощью которых удается ускорить работу и улучшить глянец поверхности.

Изделия с зеркальной полировкой востребованы везде, где нужен декоративный эффект и/или высокие эксплуатационные характеристики. Полируется профиль, листовой металл, трубы, фурнитура и прочие металлоизделия.

Среди автомобилистов ценятся колесные диски с зеркальной полировкой. Они такие же блестящие, как диски с хромированным покрытием. В дополнение отличные антикоррозийные свойства и высокая ремонтопригодность.

Красивый декор и долговечную защиту обеспечивает только качественная зеркальная полировка. Не стоит браться за работу, если нет специальных знаний и навыков. Обращаться к кустарям тоже не вариант — опыт мастера неизвестен, нет гарантии качества. Поэтому заказывать зеркальную полировку лучше у профессионалов.

Наша компания выполняет профессиональную полировку металла, в том числе до зеркального блеска. Используем механический метод, поэтому цены выгодные. Работаем с 2003 года, опыт мастеров — тысячи отполированных металлоизделий.

Полируем простые и фигурные детали — листы, профиль, трубы, фурнитуру. Принимаем заказы любой сложности. Даем гарантию. Доставляем готовые изделия по Москве и области. Можем организовать доставку в любой регион с помощью надежной транспортной компании.

Обращайтесь, если нужна качественная механическая полировка металла до зеркального блеска. Заказать услугу можно по телефону или через форму обратной связи. Если есть вопросы, напишите сообщение в чат.

Предлагаем ознакомиться: Как прижать верхний угол пластикового окна

Шлифовка

Таблица

Первые три из перечисленных способов обработки поверхности металлов имеют ряд ограничений применения. Основным ограничением для ряда промышленных предприятий является невозможность автоматизации при использовании механического, химического или электрохимического методов обработки поверхностей изделий в больших партиях массового производства.

Затруднения использования традиционных видов полирования металла имеют как экономические, так и технологические причины. Экономические трудности связываются с высокой стоимостью производственных роботов и станков с ЧПУ.

Технологические же причины трудностей использования традиционных видов финишной обработки металлов связаны с трудностями построения полностью автоматизированного процесса производства.

Нередко из-за использования устаревших методов обработки металлов производственная линия принимает форму конвейера, что значительно удорожает производство и в итоге отрицательно сказывается на конкурентоспособности производимой продукции.

Шлифование в тонкостях – виды шлифования

Как уже отмечалось, шлифование используют на окончательном этапе шлифования заготовки. При проведении этой технологической операции выполняют удаление слоя металла с поверхности. Этот метод обработки наиболее продуктивен в производстве изделий из металла и древесины. То есть, заготовка приобретет точные габариты, определенные в нормативной документации. Подбор метода шлифования заготовки выполняют руководствуясь

В зависимости от формы и размеров обрабатываемой детали и технологии обработки, шлифование разделяют на следующие типы:

Наружное – при этом виде обработки происходит совместное движение круга и заготовки, кроме этого производится движение поперечной оси. Таким образом, достигается равномерная обработка детали. В результате наружного шлифования заготовка получит цилиндрическую или коническую форму. С использованием наружного шлифования производят финишную обработку коленчатых валов, втулок, станочных шпинделей и пр.

Внутреннее шлифование применяют для поверхностей, имеющих цилиндрическую или коническую форму, которые размещены по наружной плоскости заготовки. Для выполнения этой технологической операции применяют специальное внутришлифовальное оборудование, ходе операции поперечную планетарную подачу инструмента. Круглое шлифование применяют в машиностроении для производства шпинделей, цанг и пр.

Плоское шлифование выполняют на рабочих столах или специальных электромагнитных плитах. Они обеспечивают надежное закрепление заготовок. В некоторых случаях такой способ обработки детали может заменить чистовое строгание или фрезеровку. Следует отметить, что шлифование периферийной частью круга менее продуктивно чем, чем шлифовка торцом. Во втором случае в этой операции принимает участие большое количество зерен.

Профильная шлифовка поверхностей, создающая ломанную или кривую линию. Ее выполняют только специализированном оборудовании, с использованием абразивных профильных кругов.

Бесцентровое шлифование – это такой вид обработки заготовки, когда ее не закрепляют по оси или в патроне. Заготовку устанавливают на одном круге, который вращается с небольшой скоростью, второй шлифкруг проводит обработку заготовки, за счет высоких оборотов.

Резьбошлифование – это вышлифовывание резьбы, с использованием специализированных инструментов, таким образом, добиваются высокого качества поверхности резьбы.

Глубинное шлифовка – это вариация обдирочной обработки, которая иногда может стать финишной. При малых подачах инструмента допустимо снимать до 50 мм. Эту операцию применяют в профильном шлифовании с использованием широких и узких кругов.

Зубошлифование – эту операцию применяют при производстве шестерен. С ее помощью достигают требуемых размеров и параметров шероховатости.

Совместное (совмещенное) — обработка заготовки на станке с использованием нескольких кругов установленных на едином валу. Эта технология обработки поднимает продуктивность процессов работы с заготовками.

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

Источник