Черновая и чистовая шлифовка

В машиностроении применяется несколько основных видов шлифовки деталей – обдирочное, черновое и чистовое шлифование, тонкое и выхаживание. Черновая и чистовая шлифовка производится для уменьшения шероховатости и получения большой точности и чистоты поверхности.

Черновое шлифование

Черновое шлифование проводят до операции термической обработки в целях предварительной обработки заготовок, при этом за короткое время с помощью шлифовального круга снимают слой металла, относящийся к припуску. Когда человек производит операции по черновой шлифовке, обычно к качеству поверхности и точности обработки заготовки не предъявляются высокие требования, поэтому чаще всего используют крупнозернистые круги, а также большую продольную подачу и глубину обработки. При этом твердость шлифовальных кругов должна быть выше твердости кругов, применяемых для чистового шлифования. Круги высокого качества должны иметь зерна повышенной твердости и керамическую мягкую связку. Очень хорошие результаты по уменьшению шероховатости заготовок получаются в результате применения кругов из корунда или белого электрокорунда, а зернистость абразива должна быть не менее 40.

Черновая шлифовка обеспечивает чистоту обработанной поверхности 5-6 класса при точности обработки, соответствующей 3 классу. Для получения хорошего результата следует водные смазочно-охлаждающие жидкости с добавлением хлора, серы или фосфора. Режимы шлифовки деталей выбирают высокие:

• при продольной подаче – 0,5-0,7 ширины круга;
• при поперечной подаче – 0,01-0,08 мм на один оборот детали.

К шероховатости обрабатываемой поверхности больших требований не предъявляется, но наличие прижогов и шлифовочных трещин не принимается.  

При черновом шлифовании сварных поверхностей движения шлифовального круга необходимо осуществлять поперек шва от сварки, следя за обеспечением нормального теплового режима и не допуская перегрева. 

Работу обычно выполняют на плоскошлифовальных станках, реже – на круглошлифовальных.

Чистовое шлифование

Чистовое шлифование проводят после процесса термообработки. В результате получают поверхность 10-11 и иногда 12 класса чистоты. Этот способ шлифования имеет свои особенности и требования:

• работа выполняется на плоскошлифовальных или круглошлифовальных станках;
• используются цельные круги с мелким зерном (16 и 25);
• требуется обильное охлаждение и постоянная очистка СОЖ от пыли и стружки;
• необходимо время от времени править шлифовальный круг алмазным роликом при помощи гидравлического прибора, не позволяя кругу засалиться и затупиться;
• шлифовальный станок должен быть отрегулирован, особенно механизм продольной подачи.

Чистовая шлифовка имеет требования к режиму работы и технологии:

• скорость вращения детали 15—20 м/мин;
• при продольной подаче – от 1 до 2 мм на один оборот детали;
• глубина шлифования примерно 0,01 мм.

Тонкая работа по доводке детали до требований рабочего рисунка определяет требования по выбору правильного шлифовального круга: он может быть алмазный на органической связке или корундовый на бакелитовой связке.  

Можно использовать два основных метода чистового шлифования плоскостей – торцом круга или периферией. При абразивной обработке торцевой частью необходимо использовать круги тарельчатой или чашечной формы. Применение таких форм увеличивает качество шлифовки поверхности, оно более производительно, поскольку в работе одновременно участвует большее количество абразивных зерен, чем при шлифовании периферией. Кроме того, при работе кругом в чашечной или тарельчатой формы нет необходимости править всю рабочую поверхность, поскольку изнашивается только та часть, которая соприкасается с обрабатываемой поверхностью. Это позволяет снизить расход абразивных материалов.

Для получения хорошей точности обработку проводят той частью круга, которая относится к периферии. Этот способ обычно применяют для окончательной отделки деталей измерительных инструментов, приборов и т.д.

В последнее время для получения 10 и выше класса чистоты стали применять специальные мелкозернистые круги с графитовым наполнителем. Чистовое шлифование начинают обычными керамическими кругами и обеспечивают 7—8 класс чистоты. На окончательную обработку оставляется припуск 0,02—0,04 мм на диаметр.

Эффективное совмещение черновой и чистовой шлифовки в глубинном способе

Большую эффективность имеет такой способ обработки деталей, как шлифование установленным кругом, который некоторые технические словари и энциклопедии рекомендуют как глубинный способ. При глубинном шлифовании происходит хорошее совмещение двух видов – чернового и чистового шлифования. Способ позволяет снимать весь припуск в размере 0,1-0,3 мм за один проход круга при небольшой продольной подаче, однако можно применять и поперечную подачу. Применение больших глубин резания и медленной подачи позволяют с высоким качеством обработать заготовку, имеющую значительные исходные погрешности формы и колебания припуска. При этом подача осуществляется только в одну сторону. После того как очередная деталь была обработана, стол возвращается в исходное положение для установки следующей детали, а положение шлифовальной бабки не меняется. Глубинное шлифование дает постоянство размеров обработанных заготовок и позволяет производить выборочный замер деталей. При шлифовке установленным кругом обеспечиваются более благоприятные условия для обработки, детали нагреваются меньше, чем при других способах шлифования. В настоящее время способ глубинного шлифования в машиностроении обеспечивает такой же результат, как применение одновременно черновой и чистовой шлифовки, и продолжает улучшаться в целях достижения лучшего результата при минимальных затратах.

Основные условия для получения поверхности высокого качества

Чтобы в результате чернового и чистового шлифования получить хорошую чистую поверхность высокого класса, необходимо осуществлять следующие меры:

• правильно выбирать способ обработки детали;
• осуществлять выбор шлифовального станка по степени точности;
• сделать правильный расчет припусков;
• правильно выбирать технологическую оснастку (различные приспособления, измерительный, режущий и другой инструмент);
• устанавливать соответствующие режимы обработки;
• следовать технологическому режиму.