Особенности черновой и чистовой шлифовки

Шлифование — многоступенчатый процесс с множеством нюансов. Для каждого материала существуют свои правила шлифовки. Мы рассмотрим процесс работы над заготовкой от первичного этапа обработки до получения готовой детали с поверхностью высокой чистоты.

Технология и назначение чернового шлифования

Черновое шлифование — это начальный этап шлифовальной работы с обрабатываемой поверхностью заготовки. Можно считать его подготовительной стадией в работе над деталью. В процессе чернового шлифования снимается часть заготовки, отведенная на припуск.

На данном этапе не стремятся точно обработать деталь или придать гладкость поверхности, поэтому в работе используются круги с крупной зернистостью и большой глубиной обработки. 

Характерно использование твердых шлифовальных поверхностей. Подходящий для чернового шлифования круг должен быть с твердыми зернами и мягкой связкой под ними. 

Как уже было указано, черновая шлифовка не требует высокой точности обработки детали, ей достаточно обеспечить третий её класс. 

В случае с продольной подачей ориентируются на ширину круга. За один оборот детали нужно совершить контакт с 40-85% от ширины круга. При этом не допускается образование шлифовочных трещин или спирально закрученных полос необработанного материала.

Основное требование к черновой обработке — выполнять её так глубоко, как позволяет размер зерна, но не больше 5% от его поперечного размера. Если пренебречь этим простым правилом, шлифовальный диск или лента быстро утратят свои абразивные свойства и станут бесполезными. Если в процессе обработки появились прижоги, необходимо уменьшить глубину.

Чистовая обработка деталей

Следующий этап — чистовое шлифование — происходит со снятием той части припуска, которая осталась после черновой работы. Результатом должна быть поверхность с высоким классом чистоты — вплоть до 12. 

Чтобы добиться такого качества, необходимо помнить об особых требованиях к чистовому шлифованию:

• глубина должна составлять около 0.01 мм;
• при продольной подаче на один оборот детали приходится 1-2 мм поверхности;
• используются только мелкозернистые круги;
• шлифовальная машинка или станок должны быть отрегулированы и сбалансированы.

Шлифовальный круг для такой работы должен быть корундовый или алмазный либо на бакелитовой, либо на органической связке. 

Шлифовальные работы проводятся двумя способами: периферией или торцом круга. На выбор способа всегда влияет форма круга: торцевой частью ведутся работы вогнутыми кругами, так как это увеличивает производительность и экономит время на правки рабочей поверхности. 

Работа периферийной частью предполагает использование круга плоской формы. Главная особенность такого способа шлифования — высокая точность обработки, благодаря чему он хорошо показал себя в работе с измерительными приборами и высокоточными инструментами. 

Чистовая шлифовка начинается с керамических кругов, после чего производится окончательная обработка по припуску около 0.03 мм на диаметр до 10-12 класса чистоты. 

Технология и преимущества глубинного способа шлифования

Глубинный способ шлифования предполагает совмещение медленного движения продольной подачей от чистовой шлифовки и большой глубины резания от черновой обработки, что уменьшает нагрузку на зерно без потери продуктивности. В результате снижается вероятность увидеть шероховатость на обработанной поверхности и искажение формы заготовки. Шероховатость поверхности проявляется при отработке цилиндрической части круга, когда проступает спиральная полоска не затронутой шлифовкой поверхности. 

Этот способ позволяет снять весь припуск за одно полное движение круга в продольной подаче даже при наличии колебаний припуска. Подача производится в одну сторону, после каждой детали шлифовальный стол ставят в исходное положение и сменяют деталь. 

Иногда глубинное шлифование производят двумя кругами, в таком случае необходимо полностью вывести круг с детали.

Одни из наиболее заметных преимуществ глубинного способа шлифования — возможность достичь постоянства размеров заготовок и относительно небольшая степень нагревания деталь в процессе шлифовки. При этом использование такого метода не является более затратным, предоставляя хороший баланс стоимости работы и её качества. 

Эти особенности глубинного шлифования нашли ему применение в работе над заготовками деталей для точных приборов.

Как добиться высокого класса чистоты поверхности

По международной классификации существует 14 классов чистоты, при этом золотым стандартом для многих металлических деталей после чистового шлифования считают 11-12 класс. При условии правильного проведения черновой и чистовой шлифовки можно добиться высокого класса чистоты поверхности. 

От того, насколько чисто обработана заготовка, зависит её прочность, внешний вид и устойчивость к износу. Для некоторых деталей достаточно 8-9 класса, а для деталей, требующих высокой точности исполнения, такого уровня будет мало.

Для того, чтобы получить деталь высокого качества, необходимо в первую очередь убедиться в том, что шлифовальный станок или машина отрегулированы, а абразивная насадка не была изношенной и точно подходила под инструмент и вид шлифования. При наличии дефектов шлифовальной поверхности необходимо заменить круг новым или провести его правку. 

Также на результат влияет способ обработки заготовки — при неправильном его выборе в некоторых случаях деталь невозможно обработать. Некоторые детали требуют особых насадок и способа шлифования.

Ещё одно условие для получения качественной поверхности — правильное соблюдение требований к работе со шлифовальным инструментом. Это включает в себя выбор и правильность применения оснастки, калибровку и точное соблюдение технологического режима.