Сутність процесу суперфінішування і області застосування
Після повного видалення слідів попередньої операції (шліфування, тонкого точіння) необхідно забезпечити перехід від різання до тертя, при якому брусок полірує оброблювану поверхню. Такий перехід може бути здійснений зміною кінематики процесу - значним збільшенням відносини окружної швидкості до швидкості коливального руху, що досягається підвищенням частоти обертання заготовки: вона повинна бути в 3-10 разів вище, ніж на першому етапі процесу. Для цього застосовують більш м'які бруски, що володіють високою ріжучою здатністю. Збільшення частоти обертання заготовки призводить до зменшення числа ефективно працюючих вершин і граней зерен. Більшість зерен не ріже метал, а тільки пластично деформує його, при цьому відбувається згладжування нерівностей поверхні і вона отримує дзеркальний блиск.
Такий метод регулювання процесу суперфінішування забезпечує стабільні і високі показники якості деталей.
В останні роки для розширення технологічних можливостей процесу суперфінішування розроблені конструкції верстатів з жорстким притиском брусків до оброблюваної поверхні. У застосовуваних до недавнього часу схемах суперфінішування здійснювався пружний притиск бруска 2 (рис. 3.1, а) до деталі 4 пружиною 1, пневмоцилиндром або гідроциліндром через пружину, в результаті чого виправлення таких помилок, як ограновування і овальність, було утруднено.
За новою схемою суперфінішування (рис. 3.1,6) брусок 2 притискається до деталі 4 безпосередньо гідроциліндром або через проміжні жорсткі ланки 3, наприклад кліноричажний механізм. При такому жорсткому притиску бруска можливо в значній мірі виправити похибки циліндричних заготовок як в поперечному, так і в поздовжньому перерізі.
Основними робочими рухами при суперфінішуванні є (рис. 3.2): обертання заготовки з окружною швидкістю; зворотно-поступальний (коливальний) рух бруска зі швидкістю. Крім основних іноді застосовують додаткові руху, наприклад накладення ультразвукових коливань на брусок або деталь. Збільшення числа рухів при суперфінішуванні дозволяє краще використовувати ріжучу здатність абразивних зерен, оскільки в цих умовах вони ріжуть різними гранями, а переміщення їх в різних напрямках сприяє звільненню бруска від відходів обробки.
У машинобудуванні найбільш поширені такі види суперфінішування. центровий, безцентрове, торцеве плоских і сферичних поверхонь.
При центровому суперфінішуванні деталь може оброблятися як з поздовжньою подачею, так і врізання. При першому способі використовуються всі три види робочих рухів - обертання деталі зі швидкістю, зворотно-поступальний рух бруска зі швидкістю і поздовжнє переміщення зі швидкістю. При другому - тільки два види робочих рухів - обертання деталі і зворотно-поступальний рух бруска, що кілька погіршує умови обробки. При цьому способі довжина бруска повинна бути дорівнює довжині оброблюваної деталі, або коротше її на величину амплітуди коливань.
Мал. 3.3. Схема обробки плоских (а) і сферичних (б) поверхонь.
При Безцентрово суперфінішуванні деталі встановлюють на обертових валках, які забезпечують два робочих руху-обертальний зі швидкістю і поздовжнє переміщення. Третє - зворотно-поступателиюе зі швидкістю «кол - забезпечує Суперфінішна головка. Можливість послідовної установки в голівці брусків різної зернистості робить безцентрове суперфінішірованіе високопродуктивним процесом. Деталі з уступами або буртиками обробляють методом врізання, де використовуються два робочих руху-обертальний і зворотно-поступальний.
При торцевому суперфінішуванні плоскі поверхні частіше обробляти не бруском, а торцем чашкового круга (рис. 3.3, з). Коло обертається і одночасно здійснює круговий рух близько осі, що не співпадає з віссю шпинделя кола; крім цього, коло має і коливальний рух.
Сферичні поверхні можна обробляти обертовим чашковим колом 1, вісь якого нахилена під кутом до осі обертається деталі (рис. 3.3,6).
При обробці тороїдальних поверхонь (жолобів кілець підшипників) здійснюють зовнішнє (рис. 3.4, а) і внутрішнє (рис. 3.4,6) суперфінішірованіе.
При всіх видах суперфінішування абразивний інструмент з певним зусиллям Р притискається до оброблюваної поверхні. Величина цього зусилля призначається залежно від вимог до якості поверхні і продуктивності обробки.
