Шліфування — це багатоетапний процес із безліччю нюансів. Для кожного матеріалу існують свої правила шліфування. У цій статті розглянемо процес обробки заготовки — від початкового етапу до отримання готової деталі з поверхнею високої чистоти.

Технологія та призначення чорнового шліфування

Чорнове шліфування — це початковий етап обробки поверхні заготовки. Його можна вважати підготовчою стадією роботи над деталлю. Під час чорнового шліфування видаляється частина матеріалу, передбачена припуском.

На цьому етапі не прагнуть забезпечити високу точність обробки або надати поверхні гладкості, тому використовують круги із великою зернистістю та значною глибиною обробки.

Для чорнового шліфування характерне використання твердих абразивних поверхонь. Відповідний круг повинен мати тверді абразивні зерна та м’яку зв’язку.

Як уже зазначалося, чорнове шліфування не потребує високої точності обробки деталі — достатньо забезпечити третій клас точності.

У разі поздовжньої подачі орієнтуються на ширину круга. За один оберт деталі потрібно забезпечити контакт із 40–85 % ширини круга. Водночас не допускається утворення шліфувальних тріщин або спіральних смуг необробленого матеріалу.

Основна вимога до чорнової обробки — виконувати її на глибину, яку дає змогу забезпечити розмір зерна, але не більше ніж на 5 % його поперечного розміру. Якщо нехтувати цим правилом, шліфувальний диск або стрічка швидко втратять свої абразивні властивості та стануть непридатними для роботи. Якщо під час обробки з’явилися припали, необхідно зменшити глибину шліфування.

Чистове шліфування деталей

Наступний етап — чистове шліфування. Під час нього видаляється частина припуску, що залишилася після чорнової обробки. Результатом має стати поверхня з високим класом чистоти — до 12-го включно.

Щоб досягти такої якості, необхідно дотримуватися особливих вимог до чистового шліфування:

• глибина шліфування має становити близько 0,01 мм;
• за поздовжньої подачі на один оберт деталі припадає 1–2 мм поверхні;
• використовують лише дрібнозернисті круги;
• шліфувальна машина або верстат мають бути правильно відрегульовані та збалансовані.

Шліфувальний круг для такої роботи має бути корундовим або алмазним, із бакелітовою чи органічною зв’язкою.

Шліфування виконують двома способами: периферійною або торцевою частиною круга. Вибір способу залежить від форми круга. Торцевою частиною працюють увігнутими кругами, оскільки це підвищує продуктивність і зменшує час, необхідний для правки робочої поверхні.

Робота периферійною частиною передбачає використання плоского круга. Основна перевага такого способу шліфування — висока точність обробки, завдяки чому його ефективно застосовують для виготовлення вимірювальних приладів і високоточних інструментів.

Чистове шліфування починають із використання керамічних кругів, після чого виконують остаточну обробку з припуском близько 0,03 мм на діаметр, забезпечуючи 10–12-й клас чистоти поверхні.

Технологія та переваги глибинного шліфування

Глибинне шліфування передбачає поєднання повільної поздовжньої подачі, характерної для чистового шліфування, та великої глибини різання, властивої чорновій обробці. Це дає змогу зменшити навантаження на абразивне зерно без втрати продуктивності. У результаті знижується ймовірність появи нерівностей на обробленій поверхні та спотворення форми заготовки.

Шорсткість поверхні може проявлятися під час обробки циліндричною частиною круга, коли на поверхні з’являється спіральна смуга необробленої ділянки.

Цей спосіб дає змогу зняти весь припуск за один повний поздовжній прохід круга навіть за наявності коливань припуску. Подачу здійснюють в одному напрямку. Після обробки кожної деталі шліфувальний стіл повертають у вихідне положення та встановлюють наступну заготовку.

Іноді глибинне шліфування виконують двома кругами. У такому разі необхідно повністю вивести круг із контакту з деталлю.

Однією з найпомітніших переваг глибинного шліфування є можливість забезпечити стабільність розмірів заготовок за відносно невеликого нагрівання деталі під час обробки. Водночас використання такого методу не потребує значного збільшення витрат, забезпечуючи хороший баланс між вартістю роботи та її якістю.

Завдяки цим особливостям глибинне шліфування застосовують для обробки заготовок деталей точних приладів.

Як досягти високого класу чистоти поверхні

За міжнародною класифікацією існує 14 класів чистоти поверхні. Для багатьох металевих деталей після чистового шліфування еталонним вважається 11–12-й клас. За умови правильного виконання чорнового та чистового шліфування можна досягти високої чистоти поверхні.

Від якості обробки заготовки залежать її міцність, зовнішній вигляд і стійкість до зношування. Для деяких деталей достатньо 8–9-го класу чистоти, тоді як для деталей, що потребують високої точності виготовлення, такого рівня може бути недостатньо.

Щоб отримати якісну деталь, насамперед необхідно переконатися, що шліфувальний верстат або машина правильно відрегульовані, а абразивна насадка не зношена та відповідає інструменту й типу шліфування. У разі появи дефектів на робочій поверхні необхідно замінити круг на новий або виконати його правку.

На результат також впливає спосіб обробки заготовки. Якщо вибрати неправильний метод, у деяких випадках деталь буде неможливо якісно обробити. Для окремих деталей потрібні спеціальні насадки та відповідний спосіб шліфування.

Ще одна умова отримання якісної поверхні — правильне дотримання вимог до роботи зі шліфувальним інструментом. Це передбачає правильний вибір і використання оснащення, калібрування обладнання та точне дотримання технологічного режиму.