Финишные методы обработки деталей

Надежность работы и долговечность деталей механизмов радиотехнических изделий в значительной степени определяются точностью геометрических параметров и микрогеометрией рабочих поверхностей, что непрерывно повышает удельный объем финишных операций обработки в технологии радиоаппаратуры.

К числу наиболее распространенных методов финишной обработки относятся: тонкое шлифование, хонингование, суперфиниш, притирка, полирование.

Тонкое шлифование применяют для получения особо высокой точности и низкой шероховатости цилиндрических и плоских поверхностей деталей. При тонком шлифовании достигается точность размеров выше 1-го класса, отклонения формы (некруглость, овальность, огранка, нецилиндричность) в пределах 0,3—0,5 мкм. При этом обеспечивается шероховатость в пределах 10—12-го классов. Тонкое шлифование выполняют на станках высокой и особо высокой точности, отличающихся повышенной жесткостью конструкции, наличием механизма автоматической импульсной (толчковой) микроподачи шлифовального круга. К числу таких станков относятся круглошлифовальные станки отечественного производства.

Хонингование — это механизированный процесс обработки отверстий абразивными брусками. Этот способ обработки отличается от шлифования на внутришлифовальных станках режущим инструментом и траекторией его движения по обрабатываемой поверхности.

Режущий инструмент — хон, представляет собой устройство, несущее абразивные бруски. Он шарнирно связан со шпинделем станка. Брускам сообщается сложное движение относительно обрабатываемой поверхности отверстия. Хон сообщает вращательное и возвратно-поступательное движение абразивными брусками, сложный характер движения хона обеспечивает несовпадение собственной траектории контакта режущего абразивного зерна бруска на обрабатываемой поверхности, в результат чего на последней наблюдается сетка. Хонингование один из немногих процессов, устраняющих погрешность формы отверстия, получающуюся в предыдущих операциях (овальность, некруглость и др.).

Суперфиниш — процесс сверхтонкой обработки поверхностей абразивным режущим инструментом — брусками. Отличительными особенностями этого процесса являются весьма малое давление, оказываемое режущим инструментом на поверхность заготовки (от 0,05 до 2,5 кгс/см²), небольшая скорость резания и сложность траектории движения режущих абразивных зерен по поверхности обработки.

Такие условия процесса резания при суперфинише обеспечивают низкую шероховатость поверхности, не исправляя погрешность формы. Суперфинишем достигается низкая шероховатость поверхности, соответствующая требованиям 14-го класса.

Притирка — это тонкая абразивная обработка поверхностей деталей, при которой в качестве режущего инструмента применяют слой несвязанных абразивных зерен, находящихся между обрабатываемой поверхностью и притиром. Притиры изготовляют из чугуна, бронзы, меди, свинца, дерева и др. В процессе обработки притир прижимается к слою абразива и сообщает абразивным зернам определенное движение,— так осуществляется процесс резания свободными абразивными зернами, .часть зерен внедряется в притир (притир шаржируется) и тоже участвует в процессе резания, но уже как связанная. Притиру и обрабатываемой поверхности сообщают такие движения, которые благоприятствуют осуществлению принципа., несовпадения траектории абразивных зерен в процессе резания.

В качестве носителей абразивного материала применяют, например, притирочные пасты, в которые для связки примешивают смеси олеиновой кислоты, стеарина, керосина, вазелина и др. По составу рабочей массы пасты делятся на три группы: абразивные, изготовляемые на основе порошков электрокорунда, карбида кремния и карбида бора; алмазные на основе технических aлмaзoв, химико-механические на основе окиси хрома. Процесс притирки позволяет обрабатывать поверхности с высокой точностью. При обработке цилиндрической поверхности достигают точности до 0,001 мм, при шероховатости Δ12—13.

Полирование — процесс обработки поверхностей деталей для придания им высокой отражательной способности, зеркального блеска. Процесс механического полирования состоит в обработке поверхности эластичным инструментом, покрытым абразивным материалом (например, пастой ГОИ). Механическое полирование выполняют полировальными кругами, изготовляемыми из хлопчатобумажной ткани, войлока, фетра, кожи и специальных сортов резины с абразивным или графитовым наполнителем.

Полирование эластичными кругами производят на полировальных станках простейшей конструкции. Иногда полировальные круги насаживают непосредственно на вал электродвигателя. Полировальным кругам сообщают вращение со скоростью до 40 м/с. Обрабатываемую деталь устанавливают в приспособлении или удерживают в руках.

Механическое полирование малогабаритных деталей в массовом производстве осуществляют во вращающихся барабанах.Обрабатываемые детали загружают в барабан или бункер вместе с рабочей полирующей средой. Барабану сообщают вращательное движение, в результате которого обрабатываемые детали и полирующие материалы совершают сложное относительное движение. В процессе этого движения полируемые поверхности деталей находятся под воздействием давления массы деталей, лежащих в верхних слоях.

Виброабразивное полирование. При этом способе обработки детали загружают в бункер виброобрабатывающего станка вместе с рабочей полирующей массой и подвергают управляемой пространственной вибрации. Направленные вибрации сообщают деталям движение вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, в результате которого детали и полирующая масса совершают сложное движение в пространстве бункера.

Применяемые полирующие материалы: абразивные шарики из отходов абразивных шлифовальных кругов, стальные шары высокой твердости, венская известь, отходы (обрезки) кожи, древесные опилки лиственных пород дерева и др. Виброполирование не исправляет погрешностей формы деталей, шероховатость поверхностей соответствует 9—11-му классам.