Какие металлы не шлифуются

Шлифование металлических поверхностей — На производстве и в домашних условиях

На сегодняшний день имеется бесчисленное множество способов обработки металла, характеризующихся применением различных типов оборудования. Одним из самых распространенных методов финишной обработки является шлифование. Сама операция представляет собой процесс снятия части поверхностного слоя для достижения оптимальной степени шероховатости и придания детали точного размера. О том, как происходит шлифование металлических поверхностей, мы и поговорим в этой статье.

Что такое шлифование металлических поверхностей

В процессе создания требуемой детали материал подвергается различным воздействиям, которые для изделия не проходят бесследно – неизбежно образуются различные дефекты, такие как царапины, остатки шлака и следы температурной обработки. Поэтому, чтобы получить в итоге идеально гладкую и красивую металлическую поверхность, деталь подвергается процессу шлифования.

Плоскую шлифовку металла не производят на поверхностях, имеющих такие дефекты, как глубокие царапины или риски – в данном случае таким образом их не убрать.

Сам процесс шлифования представляет собой резку поверхности изделия при помощи абразивного инструмента, чаще всего – шлифовального круга, состоящего из множества абразивных зерен. При вращении круга грани режущих зерен снимают мелкую стружку с поверхности обрабатываемой детали.

Сам процесс шлифовки имеет некоторые особенности, о которых необходимо помнить при его осуществлении:

Скорость резки должна быть высокой.
Происходит измельчение с металлической стружкой особого вида.
Форма режущих зерен круга должна быть разнонаправленной.
В месте контакта с поверхностью высокая температура.

Металлические поверхности, подвергаемые шлифовке, имеют классификацию по степени сложности в обработке. Таким образом, простыми считаются внутренняя и наружная область цилиндра и плоские поверхности. Винтовая или же эвольвентная – относятся к сложным поверхностям.

Основные виды шлифования металлических поверхностей

Для процесса шлифовки применяются самые разнообразные технологии, и в этой статье мы рассмотрим наиболее распространенные из них. Поговорим:

о круглом шлифовании металла;
об изменении шероховатости внутренних поверхностей;
о зубошлифовании;
о сути бесцентровой технологии;
о шлифовании плоских поверхностей.

Также технологии классифицируют в зависимости от типа материала, который используется при шлифовании металлической поверхности. На сегодняшний день процесс значительно упростился за счет применения специальных станков, к примеру, с ЧПУ. Их использование значительно снижает трудовые затраты и максимально повышает качество конечного продукта.

Круглое наружное шлифование

Для использования данной технологии необходимо наличие специального оборудования. Выделяют следующие особенности этого вида шлифовки:

Обработка детали производится вращающимся на большой скорости абразивным кругом.
Для максимального повышения эффективности процесса шлифования одновременно с кругом вращается в обратном направлении сама заготовка.
Чтобы изменить глубину врезания инструмента и обеспечить возможность обработки детали по всей длине, подача может осуществляться как продольная, так и поперечная.

В связи с тем, что на момент вращения обрабатывается вся поверхность металлической заготовки, что обеспечивает необходимую равномерность, этот метод нередко применяется для обработки деталей цилиндрической формы.

Внутреннее шлифование

Если необходимо обработать цилиндрическую заготовку изнутри, то применяется именно эта технология. От предыдущего метода она отличается тем, что абразивный круг шлифует деталь с внутренней стороны цилиндра.

Особенностями этой технологии является:

получение инструментом и заготовкой поперечной и продольной подачи;
то, что в основном вращается абразивный круг.

Для максимальной эффективности обработки в зону шлифования подается охлаждающая жидкость.

Зубошлифование

Этот метод используется для шлифования зубчатых колес, которые являются составными частями самых разных механизмов. В связи со сложной формой обрабатываемой поверхности в этом случае необходимо специальное шлифовальное оборудование.

При использовании данного способа шлифования:

обрабатывается профиль зубчатого венца;
круг меняют под размер эвольвенты зуба;
необходимы специальные станки.

Так как в подавляющем большинстве случаев зубцы подвергаются закалке, процесс шлифовки значительно усложняется.

Бесцентровое шлифование

При таком шлифовании заготовка не закрепляется в центрах. Особенность этой технологии заключается в том, что деталь обрабатывается посредством двух вращающихся шлифовальных кругов, между которыми она и помещается. Для того чтобы заготовка из-за смещения не провалилась или ее не заклинило, в центре находится нож из нержавеющей стали.

Такое оборудование, за счет применения сразу двух абразивных кругов, намного ускоряет процесс шлифовки. В продаже вы найдете огромное количество станков, в основе работы которых лежит принцип бесцентрового шлифования.

Шлифование плоских поверхностей

Такой обработке чаще всего подвергаются плоские корпусные детали, сделанные из различных металлов. Особенности такой шлифовки:

Деталь кладут на специальный стол, за счет него и обеспечивается надежное магнитное или механическое крепление.
Абразивный круг осуществляет основное вращение, а деталь или инструмент – возвратно-поступательное.

Подобрав круг с подходящим профилем, можно обработать детали наиболее сложных форм. Чтобы избежать перегрева и коробления при шлифовании металлических поверхностей в место контакта заготовки и инструмента следует подавать охлаждающую жидкость.

Обработка металлических поверхностей перед шлифованием

Шлифование является последним этапом обработки детали. До этого должны быть осуществлены следующие действия:

Черновое точение металла. В это время заготовка приобретает необходимую форму и размер с учетом припуска.
Чистовое точение. Оно требуется для того, чтобы придать детали нужный размер.
Фрезерование. Этот технологический процесс необходим для механического снятия металла. Обычно обрабатываются шестерни и корпусные детали.
Термообработка. За счет закалки увеличивается твердость поверхности и прочность детали, а посредством отпуска и отжига снижают хрупкость структуры металла. Иногда требуется и термохимическая обработка, то есть в поверхностный слой вносятся определенные химические вещества.

Разрабатывая режимы обработки, необходимо учитывать припуски на проведение всех операций технологического процесса.

Маркировка и характеристика абразивного инструмента

Для качественного шлифования металлических поверхностей применяют абразивный инструмент, представленный сочетанием большого количества зерен, связанных специальной смазкой.

Круг характеризуется такими параметрами, как:

Форма. Можно изменять в зависимости от того, какую поверхность нужно обработать.
Размер. Он зависит от габаритов поверхности, предназначенной для обработки.
Тип материала. Круг может быть изготовлен из крошки самой разной твердости. Наиболее устойчив к истиранию тот, что сделан из алмазной крошки.
Размер зерна. Для финишной шлифовки берут круг с самым мелким зерном. Но имейте в виду, что чем меньше зернистость инструмента, тем больше времени нужно на обработку заготовки.
Твердость поверхности. Является одним из основных параметров. Обычно указан на маркировке.
Размер посадочного отверстия. Его имеют в виду, когда подбирают круг в соответствии с параметрами станка.

Абразивные материалы изготавливают в соответствии с ГОСТом и техническими условиями.

Тип материала, используемого при изготовлении абразивного круга, указывается в маркировке. К примеру, электрокорунд – это искусственный корунд на основе оксида алюминия. В продаже есть такие разновидности круга:

14А, 15А, 16А – нормальный.
22А, 23А и 24А – белый.
32А и 33А – хромистый.
ЭС – сферокорунд.

Может быть применен и карбид кремния двух марок: черного и зеленого. Карбид бора маркируют как КБ. В настоящее время наиболее популярны круги из синтетического алмаза, которые имеют маркировку АСР и АСО, АРВ и АРК.

Абразивные материалы могут быть изготовлены из натурального или искусственного материала. Натуральные менее востребованы из-за своих нестабильных физико-механических свойств. Искусственные могут использоваться долгое время.

Шлифование и полировка металлических поверхностей в домашних условиях

Напильник оставляет на металле заметные грубые следы от зубьев насечки. Чистой и гладкой металлическая поверхность становится после ее шлифования и полировки.

Дома вы можете отшлифовать металл с помощью наждачной шкурки, предварительно обработав поверхность напильником. Для большего удобства советуем обернуть шкурку вокруг деревянного бруска либо широкого напильника, при этом концы шкурки следует удерживать большими и указательными пальцами обеих рук. Если нужно отшлифовать выпуклую цилиндрическую поверхность, оберните шкурку вокруг нее.

Вначале поверхность заготовки обрабатывают в разных направлениях крупнозернистой шкуркой, потом следует взять более мелкую наждачку. Финишную шлифовку делают уже в одном – продольном – направлении и самой мелкозернистой наждачной бумагой. Имейте в виду, что деталь должна быть прочно закреплена.

Если же необходимо добиться зеркального блеска, то после шлифования отполируйте деталь. Поверхности, которые вы уже тщательно обработали личным или бархатистым напильником, можно полировать и без предварительной шлифовки. Натрите напильник мелом. Обработайте сначала поверхность поперек имеющихся на ней штрихов. После того, как штрихи вдоль и поперек станут одинаковыми, поменяйте направление на 90°. Так повторите несколько раз. Затем такую обработанную поверхность, так же как и шлифовальную, отполируйте посредством специальных полировочных паст.

Наиболее распространенная марка полировочных паст – ГОИ. В их составе: мелкие абразивные порошки (окись хрома, окись железа и др.), мягкие пластические вещества, состоящие из воска, стеарина, керосина и других материалов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Пасты ГОИ бывают грубыми (практически черного цвета), средними (темно-зеленые) и тонкими (светло-зеленые). Сначала поверхность изделия подвергается полировке грубой пастой. Она делает ее матовой. Затем полируют пастой средней жесткости, а тонкой доводят до зеркального блеска.

Шлифование металлических поверхностей

Для полировки поверхности заготовки используют войлочный тампон, суконную или полотняную тряпочку.

Кстати, пасту для полировки можно приготовить и самостоятельно. Так, для полирования стальных изделий используют следующий состав (в весовых частях):

окись хрома – 80;
стеарин – 32;
пчелиный воск – 6;
техническое сало – 5;
окись свинца – 3.

Если вы хотите отполировать латунные или никелированные поверхности либо навести на них глянец, возьмите для пасты (в весовых частях):

окись хрома – 14;
стеарина – 5;
технического сала – 1;

После полировки протрите деталь сначала смоченной в керосине ветошью, а затем насухо чистой тряпкой.

Где можно заказать шлифование металлических поверхностей

Если же вам необходима идеальная шлифовка большого количества металлических изделий, обратитесь к профессионалам. На современном рынке обработки металлов свои услуги вам предложат немало предприятий. Но не спешите делать выбор, для начала хорошо изучите деятельность приглянувшейся фирмы, почитайте отзывы о ее работе. Выбирать стоит проверенных специалистов, так как шлифовка металла – это процесс, требующий немалого опыта и знаний.

Все, что нужно знать о шлифовке металла

В этой статье рассказывается о том, что нужно знать о шлифовке металла, о дисках для шлифовальных работ и кругах-насадках на шуруповерт. Охарактеризованы плоское шлифование деталей и поверхностей, необходимая степень зернистости материалов. Описаны детали подготовки к такой процедуре и нюансы ее технологии.

Особенности

Обработка металла – очень важная составляющая современной жизни. Без этих манипуляций совершенно невозможно себе представить нормальное функционирование практически любой сферы. Но особую роль имеет такой финишный способ обработки, как шлифование (в просторечии именуемое шлифовкой). При подобной процедуре снимают немного металла с поверхности. В результате достигается определенное значение шероховатости, а линейные параметры заготовки выдерживаются точнее.

Шлифованный металл может иметь довольно оригинальную текстуру и поверхностную структуру. Однако такой метод обработки не позволяет добиваться серьезного изменения размеров заготовок. Это потребовало бы слишком больших затрат времени, сил и ресурса инструмента.

Принято перед шлифовальными манипуляциями завершать полный цикл термообработки металла.

Такая процедура проводится часто перед покраской, чтобы:

убрать корродированные участки;
выровнять поверхности;
исключить чрезмерный расход краски;
повысить адгезию красящего состава к поверхности.

Основные виды шлифовки

Разберем несколько видов шлифования, которые различаются своими характеристиками.

Круглая наружная

Подобная работа может быть выполнена исключительно на профессиональном оборудовании. Главным действующим приспособлением оказывается механический круг с абразивными свойствами. В процессе обработки он вертится вокруг собственной оси. Синхронно с этим процессом противоположным образом проворачивается деталь, что позволяет усилить эффект. В зависимости от избранного способа подачи инструмент врезается с разными скоростями, и обработка поддерживается по всей длине.

Круглая наружная шлифовка отлично проявляет себя при манипуляциях с цилиндрическими деталями. Передняя кромка круга изнашивается весьма быстро. Необходимость в его правке возникает часто.

Но зато удается делать меньшее число проходов, экономя время. Механическая нагрузка распределяется по большему числу зерен абразива.

Внутренняя

Такой подход востребован исключительно широко. Важная характеристика, позволяющая отличить его от круглой наружной обработки, – расположение основного инструмента внутри детали. Именно круг совершает доминирующее вращение. Способы подачи приспособления и отделываемого изделия могут существенно различаться. Технологи однозначно советуют комбинировать подобную операцию с отводом тепла через специальную жидкость, чтобы общая эффективность была выше.

Зубошлифование

Речь идет о методе выработки и доработки зубчатых колес. Подобная технология важна при производстве очень широкого круга механизмов. Особенность состоит в том, что применять стандартные абразивные приспособления нельзя – выручает только инструмент особого типа. Крепиться он должен в станке профессионального уровня. Главная цель зубошлифования – поменять профиль на зубчатом венце; во многих случаях процедуру объединяют с закаливанием, что усложняет дело, но экономит время.

Зубошлифовка весьма дорога. Наряду со специальными зубошлифовальными для нее могут применяться и резьбошлифовальные станки. Выбор аппарата определяется основной целью обработки и видом заготовки. Метод пригоден для зубцов почти всех существующих типов редукторов.

Срок эксплуатации изделий при условии одновременной закалки возрастает как минимум в 3 раза.

Бесцентровая

Само название говорит о том, что деталь не будет закреплена в каком-либо центре. Крутящий импульс передается только на пару рабочих кругов. Заготовку располагают точно между ними. Дополнительно система включает особый нержавеющий нож, который блокирует сдвиг или заклинивание. Инженеры разработали тысячи станков для шлифовки без выделенного центра, и это практически самое широко используемое оборудование.

Важные свойства:

очень высокая степень механизации техпроцесса;
внушительная производительность;
легкость автоматизации;
высокая жесткость технологической системы;
стабильность размеров внутри партий;
сокращение припусков на шлифовку;
сокращение затрат времени на подготовительные и вспомогательные процедуры;
возможность нарастить скорость круга до 60 м/с;
понижение степени шероховатости металла;
повышение устойчивости техпроцесса.

Плоских поверхностей

Обрабатывать такие корпуса и части деталей тоже приходится регулярно. Это обычная практика на любом машиностроительном заводе, независимо от его профиля. Деталь перед началом работ основательно фиксируют на технологическом столе. Ряд технологов предпочитает крепить ее с помощью магнитных полей. Самую ответственную часть работы выполняет абразивный круг.

Возвратно-поступательное кручение может передаваться как детали, так и рабочему приспособлению. Очень важную роль играет правильный отбор круга, вернее, его профиля. Если никакой ошибки не допущено, получится обработать даже очень сложную геометрическую форму. Плоскостная шлифовка иногда подразумевает специальное охлаждение. Жидкость должна подаваться в контактный участок.

Подготовка к шлифованию

Поскольку шлифовка любых деталей лишь увенчивает их обработку в целом, полезно перечислить предшествующие стадии:

точение в черновом режиме (корректировка величины и конфигурации с поправкой на припуски);
окончательная точильная обработка (собственно задание финального размера);
манипуляции с фрезой, при которых дополнительно убирают слои металла;
термическая обработка, преследующая цель сделать конструкцию тверже и прочнее, убрать свойственную многим материалам хрупкость (часто этот этап делят на отпуск, отжиг и комбинированную термическо-химическую обработку в зависимости от выбранной технологии).

Что нужно для шлифовальных работ?

Практически в 100% случаев они подразумевают, что будет использоваться абразивный инструмент. Но эти приспособления крайне разнообразны, что и позволяет выделить много типов работ. Специальный круг имеет абразив из различных зерен на поверхностном слое. Чем меньше отдельная частица, тем точнее манипуляции. Правда, и время, необходимое на их выполнение, возрастает в той же степени.

Форма не менее важна, чем зернистость кругов. Она подбирается сообразно виду поверхности, которую предстоит приводить в порядок. Линейный размер рабочего органа также выбирают соответственно размеру заготовок. В любой мастерской должны быть шлифующие круги различных величин. Тогда никаких проблем при отборе приспособления под конкретное задание не возникнет.

Но даже полностью идентичные по всем этим параметрам агрегаты могут различаться твердостью трущейся крошки. А она, в свою очередь, определяется прежде всего химическим составом абразива. Алмазная чашка и другие инструменты на той же основе наиболее долговечны и устойчивы к износу. Правда, стоить они будут довольно дорого. В маркировке кругов тип материала обозначают обязательно; они делятся на натуральные и искусственные варианты.

В бытовых условиях эта работа часто проводится с помощью дисков для УШМ (или, как еще говорят, для болгарки). Это более технологичный и удобный вариант, чем традиционные щетки из стальной проволоки. Некоторые мастера покупают ленточные напильники. Такие дополнительные аксессуары позволяют не только шлифовать, но и снимать корродированные участки, даже полировать поверхность.

Внимание: чтобы УШМ позволяла выполнять какую-либо из этих трех манипуляций, она обязательно должна менять скорости плавно.

Болгарка с диском нормально работает по металлу, только если используется специальная паста или даже жидкость. Не стоит недооценивать такое решение, считая его уделом кустарных мастерских. Оно позволяет работать почти со всеми видами металлоконструкций, металлоизделий, применяется вдобавок даже в автосервисе. Во многих случаях наиболее практичным решением оказывается шлифующий диск сечением 125 мм. Но подбирать его размер в любом случае придется вдумчиво и аккуратно. Многие практикующие мастера для шлифовки металла в небольшом объеме стараются выбрать насадку на шуруповерт или на дрель. Да, они не отличаются особой производительностью и мощностью. Однако снять ту же краску, подготовить материал к нанесению грунтовки вполне реально.

Монтаж аксессуаров на шуруповерты происходит с помощью особых переходников либо патронов, имеющих шестигранный хвостовой блок. Тарелку либо барабан для металлообработки часто используют, ставя дрель жестко в вертикальное либо горизонтальное положение. Зачистить, ободрать поверхность помогут щетки. Под предварительную обработку берут плоские или лепестковые приспособления на базе шлифовальной бумаги с крупным размером зерна. Мелкое зерно либо нетканый абразивный инструмент применяют на завершающем этапе и в ходе полировки. Толстый слой металла дрелью или шуруповертом поможет снять шарошка.

Важно: при большом объеме таких работ правильнее не прибегать к полумерам, а покупать специальные агрегаты для станков.

Так, в профессиональном сегменте часто применяют чашечный конический шлифующий круг. Многие производители снабжают его алмазно-твердой поверхностью. Обычно рабочий угол такого инструмента составляет 45 градусов. Наряду с алмазом, могут использоваться:

электрокорунд;
кремния карбид;
эльбор;
бакелит (это самые популярные варианты, каждый из которых имеет много преданных поклонников).

Но в частной практике систематически применяют и наждачный круг. Почти всегда он имеет лепестковое строение. При отборе таких приспособлений смотрят на размер зерна наждака, определяющий круг возможных работ. В некоторых случаях приспособление крепят на липучку (так и называется – диск с липучкой). Подобную насадку можно просто накрутить на шпиндель УШМ, и больше ни о чем заботиться не надо.

Стоит отметить, что часто металл обрабатывают не только по технологическим, но и по эстетическим соображениям. Если он призван украсить какой-то дом, участок, просто произвести хорошее впечатление, обязательно придется применять еще и доводочный шлифовальный круг. Для его получения используют нетканый материал, подвергаемый прессованию. От обычных вариантов такое изделие отличается:

равномерным распределением плотности;
высокой гибкостью;
легкостью приспособления инструмента к геометрии заготовки;
минимальным появлением пыли при работе.

Поставщики доводочных кругов вводят свои системы обозначения их качеств. Но все же есть некоторые универсальные моменты. Так, цифра в начале маркировки обычно обозначает степень сжатия. Потом указывают основное вещество – карбид кремния S или оксид алюминия A. Первый вариант позволяет сделать поверхность максимально блестящей, а второй – снимает больше металла, но на глянец уже рассчитывать нельзя.

Технология

Плоскую шлифовку металла проводят только по отношению к поверхностям, которые имеют серьезные деформации. Речь идет о глубоких царапинах. Важные нюансы:

необходимость обрабатывать металл лишь на высоких скоростях;
при манипуляции появляется специфическая стружка;
действующие зерна на круге должны иметь форму с разной направленностью;
на контактных площадках развивается высокая температура.

Считается, что достаточно просто обработать плоскую заготовку. Чуть сложнее отшлифовать цилиндр внутри либо снаружи. Но самую большую сложность создают винтовые и эвольвентные поверхности. Когда продумывается организация работ, составляется технологическая карта, рассчитываются припуски на каждую операцию.

Вне зависимости от этих тонкостей, детали следует максимально тщательно крепить; если же планируется еще придать им зеркальный блеск, придется изделие дополнительно отполировать.

В обычном режиме погрешность шлифованной поверхности составляет примерно 10 мкм. Но если обеспечить термически неизменную обстановку, удается улучшить точность до 1-2 мкм. Тип абразива подбирают строго под обрабатываемую поверхность. Сухое шлифование вынуждает постоянно очищать поверхность инструмента. Влажная процедура такого недостатка лишена, но придется непрерывно протирать поверхность детали.

Плоская шлифовка подразумевает точность обработанных поверхностей. Не менее важно, чтобы соблюдалось правильное параллельное или перпендикулярное расположение плоскостей. Снимать припуск можно:

проходя много раз (тогда требуется особо твердый инструмент);
врезаясь в материал резко;
методом «ступенчатого круга».

Деталь или заготовка с прямоугольным сечением может быть отшлифована очень просто – с доведением сторон до параллельности. При этом обрабатываемую деталь кладут на магнитную плиту. Чтобы упростить работу с большим числом мелких заготовок, их кладут на плиту с помощью так называемой кассеты. Иногда применяют машинные или даже лекальные тиски. Когда отработана одна грань, их поворачивают на 90 градусов и отделывают нужную сторону; в некоторых случаях также применяют струбцины, а для сложно сконфигурированных деталей – магнитные призмы.

При большом припуске на обработку шлифовку делят на исходный и завершающий этапы. Ускорить процесс помогает использование в начале прочного, а в конце мягкого круга. Некоторые мастера работают с одним агрегатом, однако при переходе к чистовой стадии подают изделие медленно. Круг при этом движется продольно. Важно: на финальном этапе обработки должно сниматься не менее 0,1 и не более 0,2 от суммарного припуска.

Соприкосновение зерен абразива и заготовки подразделяется на три фазы:

вступительную – с малой глубиной прореза, с эластичным деформированием верхней грани, стружки нет;
основную – рост глубины захода инструмента, сочетание эластичной и пластической деформаций, смятие металла, выдавливание отдельных зерен;
финишную – разрыв контакта «зерно-деталь», обособление стружки от заготовки, возникновение силы трения между зернами и заготовками с одной стороны, между нарушаемыми механическим импульсом слоями заготовки с другой стороны.

Протяженность контакта зависит от того, насколько велика подача при врезке в материал, насколько велики сечения инструмента и заготовки. Но такая чисто геометрическая оценка почти всегда неверна. В реальности значение бывает больше в 2-3 раза. Нарастание длины контакта понижает скорость вхождения абразивных зерен. Потому в подобных случаях рекомендуют применять малозернистые либо самозатачиваемые круги.

О том, как правильно и безопасно шлифовать металл абразивными дисками, смотрите в следующем видео.

Виды шлифования

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 масштабных промышленных 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 четкость размеров 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.

Какие существуют виды шлифования

Виды шлифования определяются в зависимости от формы поверхности, которую обрабатывают. Основными из них являются:

круглое (наружное и внутреннее);
глубинное;
бесцентровое;
обдирочное;
плоское (торцом и периферией);
профильное (зубо-, резьбо-, шлицешлифование).

Круглое шлифование

Главным видом отделки заготовок типа тел вращения, обеспечивающим высокую точность считается применение метода наружного и внутреннего шлифования. В его процессе деталь устанавливается в цанговом или кулачковом патроне вращающегося шпинделя станка и в не вращающихся центрах. В процессе шлифовки обрабатываемая деталь и наждачный инструмент имеют заданные относительные движения, что и обеспечивает резание материала.

Круглое наружное шлифование с продольной подачей осуществляется следующим образом: шлифовальный круг вращается, что является главным режущим движением, при одновременных оборотах обрабатываемой детали вокруг своей оси. Если необходимо круглое наружное шлифование путем врезания, то показатели высоты круга и длины шлифуемой заготовки должны быть равны. В связи с этим необходимость продольной подачи отпадает. Данная методика шлифования применяется при обработке таких заготовок:

ступенчатых и гладких валов;
штоков, осей;
шпинделей и пинолей станков;
распределительных и коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.

Цилиндрические, профильные и конические отверстия обрабатываются способом внутреннего шлифования, при котором подача осуществляется вследствие вращения детали. Крупногабаритные заготовки остаются неподвижными, а шпиндель шлифовального круга совершает вращение вокруг оси обрабатываемого отверстия.

Плоское шлифование

Плоским шлифованием обрабатываются плоские поверхности, его часто используют для изготовления технической оснастки – различного рода пресс-форм, приспособлений для обработки направляющих станин металлорежущих станков. Оно может осуществляться двумя способами – торцом либо периферией круга. Процесс происходит на электромагнитных плитах или специализированных рабочих столах. Такая обработка иногда способна заменить собой фрезерование или чистовое строгание. Шлифовка торцом является более производительной, чем обработка периферией круга, так как в ней участвует больше зерен абразива.

Бесцентровое шлифование

При бесцентровом шлифовании детали типа валов –плунжеров, роликов подшипников качения, поршневых пальцев, толкателей – находятся в незакрепленном состоянии. Обрабатываемая поверхность является технологической базой. Нож со скошенным краем, находящийся между ведущим и рабочим кругами, является опорой для шлифуемой детали. Он устанавливается таким образом, чтобы центр детали находился выше или ниже центров кругов.

Обдирочное шлифование

Обдирочное шлифование применяют для интенсивного удаления дефектного слоя после штамповки, литья, ковки, прокатки (толщина слоя более 1 мм на диаметр). Используются, как правило, крупнозернистые круги.

Профильное шлифование

Профильными называют виды шлифования поверхностей деталей с образующей в виде ломаных или кривых линий. Его разновидностями являются резьбо-, зубо- и шлицешлифование. К примеру, обработка элементов резьбы специальным абразивным инструментом с целью получения качественной поверхности. Зубошлифование применяется в машиностроении и позволяет шлифовать зубчатые детали из закаленных сталей. Эти операции выполняются с высокой точностью, устанавливаемой в зависимости от условий работы и на специальном оборудовании, как правило, с программным управлением. При шлифовании зубчатых колес применяется метод обкатывания: два шлифовальных тарельчатых круга располагаются так, что их рабочие поверхности образуют зуб производящей рейки такого же угла и конфигурации, что и обрабатываемая деталь. Для обработки валов со шлицевыми соединениями применяется шлицешлифование, производимое на специальных станках.

Глубинное шлифование

Глубинное шлифование можно считать одной из модификаций обдирочного. Вместе с тем, по уровню качества поверхности материала, который обрабатывается, оно относится к финишной стадии отделки. Процесс проводится по технологии малых продольных подач или больших глубин (свыше 5мм). Его используют при профильной шлифовке, в том числе с применением широких наждачных дисков, для шлифовки стружечных канавок на сверлах, гребенок, зубьев, пазов, резьб, для алмазной обработки инструментов из твердых сплавов для резьбы.

Какие металлы не шлифуются

Обрабатываемость шлифованием (шлифуемость) инструментальных сталей

Шлифуемость — одно из наиболее важных технологических свойств инструментальных сталей, определяющее их технологичность при финишных операциях. Вместе с тем, это свойство прямо влияет на эксплуатационные характеристики инструментов. Шлифование и заточка (для режущих инструментов) являются заключительными операциями в технологическом процессе, поэтому они во многом определяют свойства инструментов, оказывая прямое воздействие на стойкость режущих и штамповых инструментов.

Шлифуемость сталей характеризуют производительностью шлифования (аналогично обрабатываемости при лезвийной обработке), а также склонностью к изменению структуры и свойств поверхностного слоя. При шлифовании, и особенно заточке инструмента, часто выполняемой без охлаждения, в зоне резания возникают высокие температуры. Это является причиной изменения структуры, появления дефектного слоя. Подробно это рассмотрено ниже (пар. 6.7 посвящен дефектам сталей).

Производительность шлифования оценивается параметром «К», равным отношению масс сошлифованного металла ( 4 %V.

I. Это стали P18 (1,2 %V), стали, входящие в стандарт США, — типа Р2М5 — Ml (1,12 % V). Стали шлифуются хорошо, независимо от содержания вольфрама и молибдена Значения показателя шлифуе- мости «К» этих сталей — 0,95—1,0 (см. рис. 6.10).

II. В эту группу входит наибольшее количество марок быстрорежущих сталей (в их числе Р6М5, Р12, низколегированные стали и др.). Для сталей с сталей этой группы зависимость «К — (W + + 1,5Мо) %» имеет экстремум (см. рис. 6.10). Лучшей шлифуемостью обладают стали, у которых (W + 1,5Мо) = 12—14 %. При таком содержании вольфрама и молибдена часть ванадия растворяется в карбиде Ме₆С, не образуя собственного карбида (см. пар. 3.2.4 и рис. 3.22).

Увеличение или уменьшение вольфрама и молибдена сверх оптимального приводит к увеличению количества карбида ванадия. При меньшем количестве вольфрама и молибдена невелико количество карбида Ме₆С, в котором может раствориться ванадий. При увеличении вольфрама и молибдена сверх оптимального возрастает их концентрация в карбиде Ме₆С, растворимость ванадия в нем, соответственно, уменьшается. И в том, и в другом случае количество собственного карбида ванадия увеличивается.

III. Связь, обнаруженная для сталей группы II, прослеживается и для этих сталей, однако слабее, шлифуемость улучшается при увеличении (W + 1,5Мо) %, но экстремум не обнаружен.

IV. Стали этой группы шлифуются плохо. Так, шлифуемость сталей Р14Ф4, Р9Ф5 составляет 0,3—0,4 (см. рис. 6.10). Шлифуемость сталей этой группы практически не зависит от содержания вольфрама и молибдена.

Именно низкая шлифуемость ограничивает содержание ванадия в быстрорежущих сталях — не более 3,5—4 %.

Ванадий заметнее снижает шлифуемость сталей, содержание вольфрама и молибдена в которых меньше оптимального. Так, при близком содержании ванадия значения «К» сталей Р12ФЗ (оптимальное содержание вольфрама), Р9 и А11РЗМЗФ2 составляют 0,5, 0,4 и 0,3 соответственно.

Шлифуемость сталей с пониженным содержанием вольфрама (молибдена) разных плавок может заметно отличаться (нестабильность свойств, см. рис. 6.10). Причины те же, что вызывают нестабильность плавочных свойств при термической обработке (см. пар. 6.5.2).

Кобальт не оказывает влияния на шлифуемость сталей. Она одинакова у сталей Р6М5 и Р6М5К5 (К = 0,8), а также у сталей Р9, Р9К5 и Р9К10 (К = 0,4).

Отдельно следует рассмотреть обрабатываемость шлифованием сталей порошкового производства. Обрабатываемость шлифованием этих сталей регламентирована ГОСТ 28393—89 (табл. 6.8) Они хорошо шлифуются даже при высоком содержании ванадия (6 % в стали Р7М2Ф6-МП, не хуже, чем у стали Р6М5). Можно предположить, что это связано с малыми размерами и равномерным распределением карбидов.

Обрабатываемость шлифованием сталей порошкового производства открывает новые технологические возможности использования износостойких высокованадиевых сталей.

Таблица 6.8. Обрабатываемость шлифованием сталей порошкового производства