Шлифование поверхности металла — виды, процесс, оборудование

После большинства способов металлообработки (резание, литье, штамповка) необходима итоговая обработка. В статье мы поговорим о шлифовке деталей из металла – что это такое, методы и виды шлифования по плоской и рельефной металлической поверхности.

Определение шлифования и его назначение

Шлифование – это один из видов обработки поверхности разнообразных материалов:

• древесина;
• металл;
• стекло;
• камень.

Оно подразумевает выполнение множества операций, применяемых в строительной и ремонтной сфере, на столярном и металлургическом производстве. Основной метод работы — резание, при этом припуск на обработку заготовки снимают при помощи абразивных элементов. Они крепятся на портативных ручных аппаратах, на напольных установках. Такие устройства универсальны в использовании и подходят для мелкого домашнего ремонта или масштабныхпромышленных потребностей.

Шлифовальные круги представляют собой диск, на который нанесены зерна разной фракции. Они обладают высокими показателями твердости и скреплены между собой специальными жидкими смолами.В зависимости от того, что требуется получить в результате манипуляций на станке, выбирают абразивный элемент, изготовленный из таких материалов:

• На керамической основе. Его применяют в работе со сплавами твердых металлов и алмазных вкраплений. В результате шероховатость поверхности будет заметна невооруженным глазом.
• На бакелитовой связке. Основное направление: обработка природных камней высокой прочности (мрамор, гранит). Также такие круги широко используются для шлифовки поверхностей из кирпича, бетона и чугуна.
• Полировка металлических деталей в основном требует использования дисков на вулканитовой связке.

Технология работы такова: круг вращается на высоких оборотах вокруг своей оси. В процессе обработки при помощи режущего элемента установки с поверхности детали снимается тонкий слой стружки. При этом четкостьразмеров и форм выпускаемых заготовок достигает максимально высокого уровня. В зависимости от фракции зерен абразивного диска, шлифование применяется как для грубой, так и для щадящей финишной отделки материала. Для выполнения разных типов работ (от полирования до стачивания целых слоев) используется соответствующий вид шлифования.

Существует множество абразивов, отвечающих за выполнение узких задач и имеющих определенный состав. Шлифовальные инструменты можно разделить на три группы: ленты, круги и машины.

Особую роль играет используемая связка для абразива. Она может быть бакелитовой, вулканитовой и керамической.

Абразивы на керамической основе используют для обработки твердых сплавов и металлов, они обеспечивают самый незначительный уровень шероховатости.

Мрамор,гранит и другие природные камни обрабатывают кругами на бакелитовой связке. Ими же шлифуют поверхности из бетона, кирпича и чугуна.

Для связки самых мелких абразивов применяют вулканитовую связку, а она в свою очередь служит для завершающей полировки поверхностей и металлов.

Описание операции, ее предназначение

Указанная технология – способ физического воздействия на сталь посредством абразивных материалов. Специальные диски или пасты имеют в составе абразивы с разной фракцией – от мельчайшей до крупной. С их помощью производится механическое снятие верхнего стального покрова, обеспечивается необходимая шероховатость.

Наиболее часто процесс используется после термообработки сплава, например, литья или ковки, закалки. Одна из задач – уменьшить размер на крайне малое значение, измеряемое в мкм. Иногда вслед за шлифовкой требуется полировка, чтобы добиться гладкости и блеска, но при изготовлении функциональных деталей, которые должны иметь определенную шероховатость, это финишная обработка.

Задачи шлифовальной работы:

• снятие поверхностного слоя, доведение до нужных параметров – особенно актуально при металлообработке маленьких деталей;
• удаление неровностей – выпуклостей, трещин, окалин, царапин, остатков шлаков;
• доведение до высокой эстетичности;
• минимизация силы трения – для подвижных механизмов, к примеру, шестерен, подшипников.

Суть и особенности процесса шлифования металла

Сперва определим, какой материал подвергается процедуре. Это сталь и другие сплавы, обладающие неровностями на поверхности. Важно отметить, что при наличии глубоких трещин операция нецелесообразна и не приведет к необходимому результату.

Основа способа – воздействие абразивных веществ на металлическую поверхность. В ходе трения снимается мелкая стружка, которая выглядит как пыль.

Инструмент (круг) с добавлением абразива отличается пористой структурой, вся его верхняя, а иногда торцовая, части покрыты материалами с зернистой структурой, отличающимися твердостью. При высокоскоростном вращении они взаимодействуют со сталью, снимая небольшой слой. Его размер зависит от фракции, то есть от зернистости.

В ходе процедуры необходимо учитывать нюансы:

• Чем выше скорость резания, тем четче срез – это единое правило для всех станков. Целью которой является отделение части заготовки, даже если это тонкая поверхностная пленка.
• На рабочем месте все же появляется стружка, поэтому если нет функции стружкоотведения, необходимо периодически прерываться, чтобы очистить изделие.
• В процессе работы необходимо передвигать инструмент в разных направлениях, делать вращательные движения. Это позволит предотвратить появления однонаправленных и ярко выраженных царапин.
• В связи с высокой силой трения, в рабочей зоне поднимается температура. Использование специальных смесей способствует лучшему терморегулированию, в сравнении с сухой шлифовкой металла.

Обращаем также ваше внимание на то, что в зависимости от формы детали обработка подразделяется на простую и сложную. Теперь переходим к описанию разновидностей и способов.

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 8) .

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 ? , но думаю если вы подпишитесь на обновления моего блога все будет становиться более прозрачно ГАРАНТИРУЮ! Ну этот способ из разряда лучше один раз увидеть чем сто раз услышать. Смотрите видео:

Бесцентровое шлифование

Бесцентровое шлифование. Из самого названия видно, что здесь заготовка не закрепляется в центра как на предыдущих видах (блин забыл про это написать в них ? ) ну да ладно наверстаем. Вращение заготовке придает один шлифовальный круг (который справа) ну а левый производит шлифованием металла. То приспособление которое находится по центру называется нож и изготавливается обычно из твердого сплава. Оно служит для того, чтобы заготовка не провалилась между кругами и не заклинила их. Ну и как обычно видео:

Шлифование плоских поверхностей

Шлифование плоских поверхностей. Тут все предельно просто берется плоский кусок металла, зажимается на столе шлифовального станка с помощью станочных приспособлений или магнитного стола ( об этом поговорим позже поподробнее) и круг начинает свою работу. Это оптимальный вариант для обработки плоских поверхностей различных форм и размеров. Во общем смотрите видео:

Ну вот пожалуй и все. Сегодня мы с вами поговорили про шлифование металла. Я думаю, что общие понятия про этот вид механической обработки у вас уже появились. Позже мы будем углубляться в каждый из них поподробнее. Не пропустите и подпишитесь на обновления  моего блога. До новых встреч!

С вами был Андрей !

Обработка деталей перед шлифовкой

Полирование металлической поверхности можно начинать только после проведения подготовки. В первую очередь деталь очищается от ржавчины, окалин, капель, оставшихся после сварки. Для этого можно использовать металлические щётки. После этого исправляются грубые сколы, вмятины и бугры. После грубой обработки металла проходит процесс фрезеровки. С заготовки механическим способом снимается слой металла.

Когда обработка на промышленном оборудовании закончена, требуется провести закалку металла. Благодаря отжигу повышается прочность детали. Часто проводится обогащение металла различными химическими веществами, которые улучшают его характеристики.

Перед шлифовкой требуется проверить деталь на наличие визуальных изъянов, осмотреть её на наличие неровностей.

Шлифовальные станки

Такие станки можно увидеть повсеместно на заводах, ведь промышленность находится в постоянном развитии, а значит требуется современное и высокотехнологичное оборудование.

Шлифовальный станок – универсальная установка, которая предназначена для различных процессов, в том числе шлифовка, заточка, полировка металлоизделий и др. Главная задача заключается в качественном и эффективном обрабатывании металлоизделий на финишном этапе их изготовления.

Шлифовальные установки позволяют провести:

• снятие с поверхности детали краску или аналогичное покрытие;
• разрезание заготовки;
• заточку режущих элементов;
• создание точной и ровной геометрической формы.

Полировка и шлифование делают поверхность гладкой и полностью очищенной. Такие станки применяются в работе не только с металлом, но и деревом, стеклом и другими материалами.

Если вам нужна шлифовка деталей – обращайтесь в Ленинградский завод металлоизделий.

Наши специалисты проведут все шлифовальные работы, в вы получите качественный результат по оптимальной стоимости. Мы всегда учитываем пожелания заказчика, выполняем все в соответствии с требованиями и стандартами. Мы предлагаем различные виды шлифовки, познакомиться с которыми можно на сайте. Если возникли вопросы – переходите в раздел «Контакты», где указаны телефоны для связи и адрес местоположения завода.

Типы шлифовального инструмента

• Шлифовальные круги на керамической и органической связке.
• Шлифовальные бруски.
• Шлифовальные головки.
• Эльборовые круги на керамических связках применяется для обработки высокоточных деталей из сталей и сплавов твердостью HRC>50, износостойких покрытий.
• Эльборовый инструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются, главным образом, на операциях заточки инструмента (свёрла, фрезы, резцы и т. д.) из быстрорежущих сталей, вышлифовки стружечных канавок, отрезки и прорезки пазов.
• Алмазный инструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются для заточки режущего инструмента из твёрдых сплавов, деталей из композита и керамики. Алмазные отрезные круги применяются для высокоточной резки твёрдого сплава, технической керамики, цветных металлов, кварцевого стекла, ферритов, кварца.
• Алмазный инструмент на керамических и металлических связках применяется при шлифовании твердосплавных деталей (пуансонов, калибров, валков и др.), для шлифования режущих пластин из композитов, деталей из сочетания стали и твёрдого сплава, а также для правки шлифовальных кругов.
• Алмазные отрезные круги на металлических связках используются для обработки и резки стекла, хрусталя, драгоценных и полудрагоценных камней. Бруски из синтетического алмаза на металлической связке используются для чернового и чистового хонингования деталей из чугуна и стали.
• Специальный абразивный инструмент, в том числе высокопористый, применяют в производстве турбин при шлифовании деталей из вязких, высокопластичных сплавов (жаропрочных, титановых), для бесприжогового производительного шлифования зубчатых колес, а также для шлифования цветных сплавов, полимерных покрытий на валах бумагоделательных машин.
• Шкурка и паста из эльбора и алмаза используются для финишных операций, притирки и полирования, с целью получения поверхностей с минимальной шероховатостью (Ra=0,08-0,02 мкм).
• Гибкий шлифовальный инструмент: шлифовальные листы различной формы (прямоугольные, треугольные, круглые), ленты, лепестковые круги (торцевые и радиальные), сетчатые и фибровые диски, щётки из абразивно-наполненных волокон, абразивно-наполненные губки. Гибкий шлифовальный инструмент используется как для ручной, так и для механической обработки поверхностей. Шлифовальные листы (шлифовальные шкурки) прямоугольной формы могут крепиться на колодке или подошве шлифовальной машины с помощью зажимов или липучей поверхности, треугольные, круглые и т.п. — только с помощью липучей поверхности.

Влияние скорости на качество обработки

Скоростью шлифования принято называть скорость вращения круга шлифовального. Измеряется в м/с. Производительность процесса растет с ее повышением. Выбирают скорость шлифовки с учетом диаметра круга, материала обрабатываемого изделия и шлифовального круга, вида шлифовки, конструкции станка. Обычно стараются подобрать круг наибольшего диаметра, допустимого для установки на конкретную модель станка, и подобрать по таблице, указанной в паспортных данных, необходимое число оборотов шпинделя. Высокая скорость приводит к появлению вибрации, что сказывается на качестве шлифовки, а также станет причиной износа круга. Чтобы избежать негативных последствий в результате перегрева, в некоторых случаях используют специальные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).

На видео можно посмотреть, как ведется процесс шлифовки шестерни на станке с ЧПУ:

Просим тех, кто имел дело со шлифовкой, поделиться опытом и в комментариях к тексту рассказать о нюансах работы на станках и вручную.

Абразивы и шлифование – что нужно знать

Важные факты:

• Зерна на инструменте располагаются хаотично и имеют разные режущие кромки, это помогает достигнуть оптимальной шероховатости на выходе.
• Это также приводит к высокой выработке тепла – температура достигает до тысячи градусов в точке касания.
• Если не подавать смазывающую жидкость, термальное воздействие может привести к ухудшению физических свойств металла.

Литература

• Лермантов В. В.,. Шлифование // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• З.И. Кремень, В.Г. Юрьев, А.Ф. Бабошкин. Технология шлифования в машиностроении. — Санкт-Петербург: Политехника, 2007. — 425 с. — ISBN 978-5-7325-0517.
• В.С. Лысанов. Эльбор в машиностроении. — Машиностроение, 1978. — 280 с.
• Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003. 392 с. (250 экз.).
• Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов. Учебник (гриф УМО). М.:Машиностроение. 2007. 304 с. (2000 экз.).

Как не прогадать со скоростью

Основной параметр, от которого зависит выбранный скоростной режим, – это материал. Посмотрим на таблицу:

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Как открутить болт — термический способ,... Обработка металла — виды, способы, класс... Резка каленого стекла в домашних условия... Стопорение резьбовых соединений — винтам...