ГЛАВА 16

ЧИСТОВАЯ И ОТДЕЛОЧНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗАНИЕМ

С помощью чистовой обработки резанием получают (и затем эти качества поверхностей длительно сохраняются в процессе эксплуатации) детали либо с требуемой точностью размеров и формы поверхностей (отклонение формы составляет 0,05 - 0,5 мкм для прецизионных деталей и 1-2 мкм для деталей точного машиностроения и приборостроения), либо с высоким качеством поверхностного слоя и шероховатостью поверхностей от Ra = 0,32 + 0,16 мкм до Rz = 0,05 + 0,025 МКМ; либо одновременно: с высокой точностью размеров и формы поверхностей, требуемыми шероховатостью поверхности и качеством поверхностного слоя.

Такие методы чистовой обработки, как тонкое алмазное точение, выглаживание, тонкое шлифование, хонингование и доводка, позволяют сократить объем пригоночных работ при сборке (снизить до 50% трудоемкость сборочных операций), обеспечивая ремонтопригодность (взаимозаменяемость) деталей изделия.

Тонкое алмазное точение н растачивание. При тонком точении и растачивании алмазными резцами обеспечивается точность размеров

центроискателя одного кронштейна вместо двух кронштейнов 15 и 76. Настройку на необходимое закругление зуба осуществляют поворотом каретки 4 по упорам 14; при этом угол поворота устанавливается по шкале Б. Требуемый задний угол достигается поворотом державки на кронштейне или с помощью винта 3. Приспособление обеспечивает точность заточки и доводки фрез с биением зуба до 0,02 мм.

Контроль качества заточкн н доводки режущего инструмента.

В процессе заточки и доводки, а также при окончательной приемке инструмента контролер ОТК проверяет параметры, приведенные в табл. 4.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дибвер Л. Г., Цофин Э. Е. Заточные автоматы и полуавтоматы. М.: Машиностроение, 1978. 274 с.

2. Каратыгин А. М., Коршунов Б. С. Заточка и доводка инструмента. М.: Машиностроение, 1977. 180 с.

3. Мнндлин Я. Б. Заточка, доводка и полирование прецизионного режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1975. 40 с.

4. Попов С. А., Белостоцкий В. Л. Электроабразивная заточка режущего инструмента. М.: Высшая школа, 1981. 159 с.

по 6-му квалитету и соответствующие этому квалитету точность формы (овальность, огранка и конусообразность до 5 мкм) и шероховатость поверхности Лг = 0,1+0,05 мкм. В часовом производстве алмазное точение и растачивание применяют как декоративную обработку с целью получения поверхностей с шероховатостью /га = 0,16+0,05 мкм.

Резцы для тонкого алмазного точения оснащают монокристаллами природных алмазов или специальными многослойными пластинами, полученными спеканием порошков при высоком давлении и температуре и состоящими из слоя полшсристаллических алмазов или кубического нитрида бора и твердосплавной подложки, обладающей высокой прочностью и жесткостъю. Многослойные пластины диаметром 3,6 - 4 мм и высотой 2 - 3 мм изготовляют двух марок: СВБН (рабочий слой из полшсристаллических алмазов) и СВНБ (рабочий слой на основе кубического нитрида бора). Применение природных алмазов вместо твердого сплава позволило повысить период стойкости резцов: токарных проходных - в 160 раз, расточных - в 60 раз. Используют также однокристальные резцы из синтетических поликристаллических алмазов АСБ (баллас) или АСПК (карбонадо). Поликристаллы карбонадо применяют двух марок: АСПК-2 и АСПК-3.

Для обработки заготовок из стали, чугуна и сплавов на основе железа разработаны синтетические сверхтвердые материалы из мик-ропорошков кубического нитрида бора - композиты марок Oi (эль-бор-Р), 05, 10 (гексапит-Р) и 10Д (двухслойные пластины с рабочим слоем из гексанита-Р). При точении закаленных и коррозионно-стойких сталей твердостью HRC > 45 период стойкости резцов, оснащенных эльбором-Р, в 3 - 5 раз выше, чем твердосплавных (сплав Т30К4) резцов, а размерный износ инструмента составляет 5 - 7 мкм на 1000 м пути резания; период стойкости резцов из карбонадо по сравнению с периодом стойкости твердосплавных резцов больше в 80 раз при точении уплотнительных колец из углеграфита и в 80 - 120 раз при обтачивании втулок из стеклопластика. Режимы обработки и шероховатость поверхностей после тонкого точения и растачивания даны в табл. 1.

Тонкое точение осуществляют на станках классов точности: высокой В, особо высокой А и особо точных С с радиальным биением шпинделя не более 0,005 мм, а при точении деталей по 5 -6-му квалитету -не более 0,002 мм при хорошо отбалансированных вращающихся заготовках, с кинематикой, обеспечивающей высокую частоту вращения шпинделя (до 4000 об/мин) и небольшие продольные подачи 5=0,005+0,1 мм/об.

Технологические базы заготовок должны быть выполнены с шероховатостью Ra = 0,16 +0,040 мкм и более жесткими допусками формы и расположения поверхностей, чем обрабатываемые поверхности.

Заготовки из цветных металлов и сплавов, а также из неметаллических материалов обрабатывают алмазными резцами либо без СОЖ (например, бронзу, медь, латунь) с удалением стружки сжатым воз-

духом, либо с применением СОЖ (обильный полив), предотвращающей образование нароста на резце и повышающей период его стойкости. В качестве СОЖ используют в основном те же составы, что и при обработке твердосплавными резцами: для заготовок из алюминия и его сплавов - скипидар, смесь скипидара (30%) с керосином (70%), сурепное и вазелиновое масла или их смесь (сурепного масла 30%, вазелинового 70%); для заготовок из титановых сплавов и пластмасс с высокими абразивными свойствами - 5 %-ный раствор эмульсола в воде. С помощью СОЖ в основном удаляют стружку из зоны резания при обработке заготовок из бронзы и латуни.

При алмазном точении и растачивании титановых, алюминиевых и медных сплавов глубина h поверхностного, нарушенного обработкой слоя, не превышает 10 мкм, а степень наклепа равна 1,3 - 1,5 при j; = 300+800 м/мин; S = 0,02 + 0,04 мм/об и £ = 0,03 + 0,05 мм. При обработке тех же материалов твердосплавными резцами глубина нарушенного обработкой слоя в 2 раза больше (12 - 20 мкм), степень наклепа составляет 1,6 - 2,1. Параметры качества обработки зависят от физико-механических свойств материала заготовки и тщательности подготовки к работе станка, приспособления и режущего инструмента.

Переднюю поверхность у алмазных резцов выполняют плоской.

При обработке заготовок из латуни, меди, алюминия, пластмасс и антифрикционных материалов передний угол 7 = 0 + 5°, задний угол а = 8 + 15°, радиус при вершине г = 0,5+ 1,0 мм; при обработке заготовок из бронзы, твердых алюминиевых сплавов, титановых сплавов 7 = 0+ - 5 °, а = 8 + 10 °, г = 0,2 + 0,8 мм, главный угол в плане (р= 30 + 90°, вспомогательный <Pj = 2+45°, угол наклона главного режущего лезвия к - 0°. На стержнях резцов углы в плане на 2° больше по сравнению с углами на алмазе.

При точении напроход деталей диаметром более 25 мм допускается смещение вершины резца выше линии центров станка на 0,01 диаметра, а при точении методом врезания - ниже линии центров на 0,1 -0,3 мм. Лезвийный инструмент из синтетических материалов позволяет повысить производительность обработки, а также надежность и долговечность деталей.

Например, по данным Ярославского моторного завода, при производстве деталей двигателей (табл. 2) замена шлифования торцовой поверхности шестерни на точение резцом из эльборатР повышает производительность обработки в 2 раза. Внедрение резцов из эльбора-Р при растачивании фаски в седле клапана в головке блока цилиндров на автоматической линии повышает стойкость резцов в 8 -10 раз по сравнению с твердосплавными резцами.

Резцы из карбонадо, внедренные вместо резцов из природного алмаза, при растачивании отверстия диаметром 50Io:oi5 мм в поршне имеют стойкость на 30% ниже, чем у резцов из природных алмазов при значительной экономии по стоимости. Стойкость твердосплавного резца из сплава ВКЗ-М в 36 раз ниже, чем резца из карбонадо.