Притирка ограниченной сферической поверхности. Хонинговальные головки. Инструменты и приспособления

Технологические особенности и станки. При притирке отвер­стий абразивной суспензией и намазанным притиром диаметр I притира назначают на 0,005-0,030 мм меньше диаметра обраба — ; тываемого отверстия. При малых зазорах притир часто заклини­вается, а большой зазор вызывает появление погрешности фор­
мы. Поэтому в зависимости от условий обработки размеры при­тиров выбирают опытным путем.

движение относительно обрабатываемой поверхности детали, со — і стоящее из главного движения (вращательного и возвратно-по — ступатейыюго перемещения) и движения подачи (разжима) при-; тира по мере съема металла с обрабатываемой поверхности и — износа притира. Эти движения обеспечивают съем металла с об-; рабатываемой поверхности и получение следов обработки в виде винтовых перекрещивающихся линий (рис. 42).

Характер следов обработки определяется отношением скорос­тей Kv или углом а наклона вектора скоростей притирки:

‘ Kv = -; а = arc

где иъ - скорость вращения притира, м/мин; vn - скорость по­ступательного перемещения притира, м/мин.

шением угла а качество обрабатываемой поверхности улучшает­ся, а производительность процесса несколько снижается. Ско­рость притирки и цилиндрических отверстий является геометри­ческой суммой скорости вращения ив и скорости поступательного перемещения уп притира:

Скорости вращения и поступательного перемещения выбирают соответственно в пределах (м/мин) : 30-50 и б-15 для предва­рительной притирки; 10-20 и 5-8 - для окончательной при­тирки.

Для улучшения качества обработки предусмотрено дополни­тельное вращение детали (что благоприятствует сохранению правильной формы притира) со скоростью, равной (0,15 ч~ — т — 0,2) у„. Поскольку скорость поступательного перемещения при­тира является равнопеременной, то при изменении его направле­ния происходит резкий їіерепад скоростей притирки и появляет­ся нежелательный динамический эффект. Кроме того, траекто­рии движения режущих зерен при последующих циклах повто­ряются. Для получения более плотной сетки следов обработки и неповторения траектории режущих зерен при последующих цик­лах необходимо обеспечить переменность скорости суммирую­щихся движений.

Одним из методов, повышающих производительность притир­ки и качество обработки, является вибрационная притирка от­верстий. С использованием вибрации притира или детали точ­ность обрабатываемого огверстия, по сравнению с обычными способами притирки, значительно повышается. При этом следы обработки получаются циклоидальными по направлению винто­вой линии. Такие сл*сды обработки повышают износостойкость поверхности. Вибрационную притирку части производят алмаз­ным притиром. При притирке свободным абразивом осцилля­ция притира уменьшает* геометрическую точность инструмента и поэтому ее применять нецелесообразно.

Нагрузка на притираемую поверхность влияет на качество притирки цилиндрических отверстиц. На оправку притира при разжиме притира (с помощью осевой силы Яос) действует сила Р21» отклоняющаяся от нормали в результате действия сил тре­ния на угол трения <рі2 (рис. 43). ,

Угол трения определяется коэффициентом трения между кон­тактирующими элементами. При равномерном расположении

притира по окружности радиальные составляющие силы взаимно уравновешиваются и равны между собой. При этом на коничес­кую оправку будут действовать силы Р2, Я32, Рп и Ру. Уравнение сил, действующих^на коническую ^правку в векторном виде, за­пишется: Р21 + Р22 + Ян + Ру + Рос = 0, где Рп - нормальная

сила, действующая на притираемую поверхность; Ру - упругая

сила сопротивления «рубашки» притира; Foc - осевая сила трг*!. ния.

Таким образом, нормальная сила, действующая на притирає-! мую поверхность, і

р» = т: ,/00 ‘ ± (Рос ± Гос) sin Фаг - Ру,

tg (р — г фіг)

где Рос - осевая сила, действующая на коническую оправку;’ Р - половина угла конуса конической оправки. .<

При ориентировочных расчетах вторым слагаемым формулы;;

можно пренебречь. Упругая сила сопротивления Ру зависит оті размера, материала, конструкции притира и определяется рас-; четным или опытным путем. Нагрузка на притираемую поверх­ность

где 5 - площадь контакта рабочей поверхности притира с обра^ батываемой поверхностью, см2.

Нагрузку выбирают в пределах 0,4-0,6 кгс/см2 - для пред-; верительной притирки; 0,2-0,3 кгс/см2 для окончательной при— 78
тирки. Определение необходимой нагрузки на обрабатываемую поверхность вызывает трудности, связанные с проведением до­полнительных расчетов и экспериментов. Кроме того, в большин­стве случаев, например при ручной, полумеханической (на уни­версальных металлорежущих станках и доводочных бабках) и. механической притирках на некоторых станках (в частности, на станках ОФ-26, СП-31), освобождение притиров осуществляется перемещением их относительно конической оправки при перио­дическом постукивании или свинчивании патрона вручную. В этих случаях не всегда удается разжать притир и получить стабильную нагрузку на притираемую поверхность, что часто зызывает заклинивание инструмента или приводит к увеличению радиальных сил и, как следствие, к изгибу притира. Таким обра­зом, подобная притирка обеспечивает высокую точность и про­изводительность обработки. После притирки отклонение профиля продольного сечения окончательно обработанного отверстия от­дельных деталей достигает 0,003-0,005 мм. Наиболее распро­страненными видами отклонения профиля продольного сечения являются конусообразность и седлообразность; некруглость до­стигает 0,001-0,002 мм .

Для достижения высокой точности обработки необходимо ста­билизировать нагрузку на притираемую поверхность. В зависи­мости от конструктивного исполнения притирочных станков это требование выполняется: дозированной подачей (увеличением диаметра притира) при каждом двойном ходе шпиндельной головки (на станках 3120Д, 3121Д, ОФ-16, ОФ-61) и автомати­ческим управлением разжимом притира, регламентируемым моментом трения, возникающим при притирке (на модернизи­рованном станке ОФ-26А и др.). Этот метод обеспечивает стабилизацию давления в зоне притирания за счет регулирова­ния разжима притира по мере съема металла с поверхности де­тали и износа притира. В этом случае момент трения принимает­ся в качестве параметра режима притирки вместо нагрузки на притираемую поверхность.

В качестве параметра режима, характеризующего момент

где F- сила трения, кге;S - площадь контакта поверхности притира с обрабатываемым отверстием, см2.

0. 5-1,5 кгс/см2 - для предварительной притирки; 0,1-0,3кгс/см2 для окончательной притирки.

По конструктивному признаку станки для притирки цилин­дрических отверстий выполняют: вертикальными и горизонталь­ными, одношпиндельными и многошпиндельными, однопозицион­ными, многопозиционными, а по назначению - для притирки сквозных или глухих отверстий. Основные технические характе-

ристики некоторых станков для притирки цилиндрических отвер­стий приведены в табл. И.

Таблица 11

Техническая характеристика некоторых станков
для притирки цилиндрических отверстий

Наиболее типичные представители гаммы - вертикальный внутридоводочный многопозиционный станок 3820Д для притир­ки малых высокоточных сквозных отверстий и полуавтомат для;i притирки глухого отверстия в корпусе распылителя.

Радиальная подача з станке 3820Д осуществляется автома — і і тически путем быстрого разжима притира и последующего пере- хода на ступенчатый разжим с дозированной импульсной пода — |;1 чей за каждый двойной ход шпинделя станка, что обеспечивает режим «выхаживания» и автоматическое закрепление притира. | Станок снабжен поворотным столом, что позволяет использовать П

многопозиционные приспособления для закрепления деталей и совмещать время установки и снятия детали с машинным вре­менем.

Кинематическая схема станка 3820Д приведена на рис. 44. От электродвигателя 1 через коробку скоростей 2 и шлицевый

вал движение передается шпинделю 9, который помещен в шпин­дельной головке. Гидроцилиндр 3 предназначен для сообщения шпинделю возвратно-поступательного движения. Рабочий ход шпиндельной головки настраивается кулачками 8} расположен­ными в подвижной планке. Внутри шпинделя проходит тяга 7, связанная с конической оправкой, на которой установлена раз­резная «рубашка» притира 10.

Притир разжимается с.помощью гидроцилиндра 24. На што­ке гидроцилиндра установлена зубчатая рейка, которая кинема­тически связана с цилиндрическим зубчатым колесом 21. При движении рейки через цилиндрическое зубчатое колесо 21, муф­

ту 20, коническую пару 12, шлицевый вал 23, червяк 6, червячное колесо 5 и кинематически связанный с ним рычаг 4 поворачива­ются и перемещают тягу 7. При перемещении рейки зубчатые ко­леса 13 и 15, установленные на валу 14, поворачиваются. На валу 14 свободно закреплен рычаг-указатель 18 с зубчатым коле­сом 17, который жестко связан с делительным диском 16. Рычаг- указатель 18 служит для наблюдения за разжимом притира; максимальный поворот его равен 260°. Делительный диск 16 за­стопорен и подпружинен собачкой 19, с помощью которой осу­ществляется компенсация износа притира. Для получения ин­формации о полном износе притира на валу 22 установлен упор 11. Если при разжиме оправка перемещается дальше поло­жения, соответствующего полному износу притира, он нажимает блокировочный контакт. Цикл прекращается и головка подни­мается.

В станке имеются две самостоятельные гидравлические сис­темы.- для разжима притира и для сообщения шпиндельной го­ловке возвратно-поступательного движения. При пуске станка притир вводится в обрабатываемое отверстие; происходит пред­варительный разжим притира, т. е. за каждый двойной ход шпин­дельной головки разжимная оправка перемещается вниз на оп­ределенное заранее заданное расстояние. Величина этого пере­мещения изменяется с помощью специального дозатора, .кото­рым регулируется количество отбираемой жидкости из полости гидроцилиндра. Недостатком станка является отсутствие обрат­ной связи между разжимом притира и процессом притирки. Экс­периментально определяют ступенчатую подачу, которая должна быть равна сумме съема металла с детали и износа притира при каждом двойном ходе шпиндельной головки.

В отличие от станка 3820Д, на полуавтомате, предназначен­ном для притирки глухого отверстия в корпусе распылителя» процесс притирки происходит при вращательном и возвратно­поступательном движениях детали и неподвижном притире. Раз­жим притира регулируется бесступенчато и осуществляется по мере съема металла с детали и износа притира в соответствии с заданной величиной момента трения.

Кинематическая схема полуавтомата приведена па рис. 45. Шпиндель 4 получает вращательное и возвратно-поступательное (главное) движения от электродвигателя М соответствено че­рез трехступенчатую ременную передачу 3 и через редуктор 1, четырехзвеииик 2 с кривошипом переменного радиуса. На шпин­деле 4 смонтировано плавающее приспособление для закрепле­ния обрабатываемой детали. Шатун четырехзвенника представ­ляет собой телескопическую пару, соединенную с помощью ци­линдрической пружины, что обеспечивает определенное время’ задержки притира в нижней части глухого отверстия.

Инструментально-шпиндельная головка, на которой смонти-1; рован шпиндель 7 и его привод, получает вертикальное пере*,1

мещение для подвода и отвода инструмента от электродвигателя М3 через зубчатую передачу 23 и винтовую пару 22. Нижнее и верхнее положения шпиндельной головки контролируются соот­ветственно конечными выключателями ВП2 и ВП1. С помощью двух кинематических цепей осуществляются ускоренный разжим притира и рабочая подача. Разжим притира 5 происходит при

перемещении оправки 6. При ускоренном освобождении она по — чучает перемещение от электродвигателя М2 через коническую пару 18, червяк 19, колесо-гайку 20 и винт 13. В момент касания притира поверхности обрабатываемой детали шпиндель 7 пово­рачивается и рычаг 8 размыкает контакты ВП4. В результате лектромагнит 15 переключает муфты 14 и 16 и происходит включение рабочей подачи. Это включение производится от элек­

тродвигателя М2 через червячную пару 17 и сменные зубчатые,| колеса 21 . Крутящий момент определяется натяжением пру — .’і жин 9, закрепленных на рычаге <9 ив стойке 10. В случае превы —). шения крутящего момента выше допустимого значения ШПИН — дель 7, преодолевая силу пружины, продолжает поворачиваться jj и через рычаг включает контакт ВИЗ. Цепь размыкается, элек- J тромагнит 15 отключает муфты 14 и 16, и рабочая подача пре-. кращается.

В связи с износом притира в процессе притирки момент тре — , і ния (крутящий момент на шпинделе) уменьшается, пружина 9 ; поворачивает шпиндель 7 и рычаг 8 включает контакт ВИЗ. и } далее переключаются муфты 14 и 16 рабочей подачи. Таким об — ;! разом, рычаг 8 периодически поворачивается и управляет разжи — || мом притира в зависимости от момента трения. Для ручной на — |: стройки притира на заданный размер имеется маховик 11, от ко — |; торого движение передается через червячную пару 12. Для кэн-:| тролирования ‘нижнего и верхнего положений имеются контакты! ВП6 и ВП7, которые автоматически отключают электродвига-, тель М2 при достижении оправкой крайних положений.

Притиры и установочные приспособления. Для притирки ци — 1 линдрических отверстий применяют притиры различных конст — рукций, имеющие «рубашку» и коническую разжимную оправку.:’ ! Длину рабочей поверхности притира принимают 1,2-1,5 длины обрабатываемого отверстия. При притирке глухого отверстия erqj длину принимают несколько меньше длины обрабатываемой*; ; отверстия. L

По конструкции притиры для обработки отверстий подразде-‘і ляют на регулируемые (разжимные) и нерегулируемые (неразі і; жимные). Регулируемые притиры предназначены для притиркй. цилиндрических отверстий диаметром более 5 мм. Притиры вы-| полняют с механическим и пневмогидравлическим рсгулирова|; нием, а также саморегулируемыми. Типовые конструкции Mexafe нически регулируемых притиров приведены на рис. 46. Регули-;1 руемые притиры имеют разрезную обыкновенную или гофриро!*:’! ванную неразрезную рубашку и разжимное устройство, которое позволяет изменять диаметр притира с помощью внутренней кора­нической разжимной оправки. «Рубашка» притира разжимаете»,) при поступательном перемещении притира относительно раз*): жимной оправки, либо наоборот.

Притиры с разрезной рубашкой применяют для притирки ОТ*;’ верстий диаметром до 30 мм, а притиры с гофрированной руг’ башкой - диаметром свыше 30 мм. Точность его геометрической формы и взаимное расположение притирочной рубашки и коїш, ческой оправки должны быть высокими. При притирке точньі|і отверстий биение рабочей поверхности притира не должно npdj вышать 0,01-0,02 мм. Отклонения геометрической формы в npoj1 дольном и поперечном сечениях более 0,01 мм недопустимы!

В процессе разжима притира нарушается геометрическая форі»!

рабочей поверхности притира, что яв­ляется основным недостатком этих притиров. Последнее объясняется не­соответствием наружной конической поверхности разжимной оправки внут­ренней конической поверхности прити­ра.. Поэтому правку и доводку притира следует производить в разжатом со­стоянии при увеличении его диаметра на 0,005-0,015 мм.

Притир с пневмогидравлическим регулированием диаметра представлен на рис. 47. Притир представляет собой тонкостенную втулку с жесткими тор­цами, которая, разжимаясь под давле­нием 50-100 кгс/см2, сохраняет ци­линдрическую форму. Притир этой конструкции рекомендуется для при­тирки отверстий диаметром свыше 12 мм, так как при меньшем диаметре требуется использовать большие дав­ления и малую толщину стенки при­тира.

После притирки отверстия диамет-

ром 20 мм и длиной 100 мм (деталь из стали ХВГ, HRC 60-62) притиром с пневмогидравлическихг регулированием диаметра (притир из чугуна ВЧ60-2, абразив - монокорунд М14) некруг — лость составила 0,15-0,2 мкм, что по точности геометрической формы обрабатываемого отверстия не уступает отверстиям, обработанным обычными притирами. Кроме того, стойкость зтого притира в 2 раза выше стойкости других разжимных при­тиров обычных конструкций.

118" align="center">

Рис. 50. Притиры для притирки отверстий диаметром до 5 мм: а - сборный упругий; б - цельный; 1 - упругие леПесткі; 2 - оправка; 3 - винт

Для обработки цельных отверстий небольших диаметров при­меняют сборные упругие или цельные притиры (рис. 50): сбор­ные упругие - при обработке отверстий диаметром от 1 до 5 мм (рис. 50, а) и цельные- при обработке отверстий диаметром до 1 мм (рис.- 50, б). Упругие лепестки сборных притиров изготов­ляют из предварительно нагартованной стальной пружинной про­волоки твердостью НВ 300-320. В качестве цельного притира применяют проволоку кл. II (ГОСТ 9389-75); диаметр проволо­ки подбирают так, чтобы он был на 0,05-0,1 мм больше диамет­ра обрабатываемого отверстия. Для облегчения ввода притира в обрабатываемое отверстие входную часть его изготовляют ко­нусообразной .

Рабочую поверхность притира выполняют гладкой или с ка­навками различной конфигурации (рис. 51). Производительность при гладкой поверхности притира низкая, так как в этом случае инструмент необходимо предварительно шаржировать. Такие притиры, применяют при окончательной притирке высокоточных отверстий. Канавки на рабочей поверхности притира повышают производительность притирки. Канавки служат накопителями, в которых удерживается абразивная паста, постепенно посту­пающая на рабочую поверхность притира.

Точность обработки притирами с продольными канавками (рис. 51, а) недостаточна. При этом обеспечивается повышенный съем металла в результате постоянного поступления новых абра­зивных зерен в зону резания. Удовлетворительные результаты получаются при притирке притирами с прямыми (рис. 51, д) и косыми канавками (рис. 51, г) или с перекрещивающимися ка­навками (рис. 51, е).

Iе

Рис. 51. Канавки на поверх* пости рубашек: а - продольные; б - в виде двойной спирали по всей дли­не притира; е - в виде пе­рекрещивающейся спирали ьа половине длины притира; г - расположенные под углом к оси притира; О - расположен­ные* перпендикулярно к оси притира; е - перекрещиваю­щиеся

Наряду с высоким съемом металла и низкой шероховатостью обработанной поверхности наилучшая точность обработки дости­гается притиром с перекрещивающимися спиральными канавка­ми, которые плавно сходят на половине его длины (рис. 51, в). Результаты обработки отверстий деталей топливной аппаратуры (сталь 20Х, HRC 58-62) чугунными притирами с канавками раз — личной формы (абразив ЭМ14; режим обработки: /?уд = 1 кгс/см2; !.|- V = 20 м/мин; время обработки t = 5 мин) приведены в табл. 12. Спиральные канавки в заборной части притира обеспечивают $ повышенный съем металла вследствие постоянного поступления іі новых абразивных зерен в зону притирки. Часть притира, лишен*

ная канавок, является калибрующей частью инструмента и обе­спечивает незначительный съем металла шаржированными зер­нами, что способствует повышению точности обработки.

На результаты притирки влияют размер и расположение ка­навок, а также расстояние между ними. Расстояние между ка­навками в зависимости от диаметра и длины притира принимают равным 2-І0 мм. Радиус канавки зависит от зернистости абра­зивного порошка и рекомендуется принимать в 80-100 раз боль­ше размера абразивного микропорошка.

При притирке отверстий не должно быть смещения оси обра­батываемого отверстия, что определяет способ крепления ин­струмента и детали при обработке. При притирке отверстий при­тир закрепляют жестко. Приспособление должно обеспечить, быструю установку, закрепление и снятие детали, а также тре­буемую точность обработки.

Приспособление для закрепления цилиндрических деталей типа втулки, притираемых на вертикально-притирочных станках, изображено на рис. 52. Два сферических подшипника и три пру­жины, имеющиеся в нем, позволяют обрабатываемой детали са — і моустанавливаться относительно притира. С помощью пружин определенной жесткости регулируют допустимый крутящий мо — 1 мент и в определенной степени осевую силу .

Другая конструкция приспособления для закрепления анало­гичных деталей при притирке отверстий показана на рис. 53. Об­рабатываемую деталь устанавливают в корпусе и закрепляют откидной планкой. Для компенсации износа притира и его осво­бождения коническую зубчатую пару повертывают маховиком. Приспособление позволяет обеспечить неперпендикулярность. оси симметрии отверстия относительно посадочной торцовой по­верхности в пределах 0,01-0,02 мм.

Имеются также конструкции приспособлений для притирки отверстий с использованием гидропласта, резиновых амортиза­торов и др. При ручной притирке отверстий для закрепления де­талей используют цанговые и кулачковые патроны, струбцины, а в некоторых случаях деталь удерживают руками.

https://hon1.ru/img/3149/image079_0.gif" alt="Подпись: Рис. 52. Плавающее при- способление для закреп-ления деталей типа итул- ки при притирке: і - корпус: 2 - сфериче ские шарикоподшипники; 3 - пружины, ограничивающие максимальную величину крутящего момента; 4 И 6 - ВИНТЫ; б - крышка; 7 - втулка; 8 - обрабатываемая деталь: 9 - винт для зажима детали; 10 - гайка; 11 - стакан " align="right" width="187" height="159 src=" style="margin-top:0px; margin-bottom:27px">4 Рис. 53. Приспособление
для притирки высокоточ-
ных отверстий малого
диаметра:

/ - плита; 2 - корпус; 3 - стойка; 4 - фиксатор; 5 - рычаг; 6 наковаль­ня; 7 - маховик; 8 - ко­ническая зубчатая пара; 9 - ось; 10 - резьбовая втулка; 11 - сямоустанав — лывяющнйся корпусу.12 -

Наиболее эффективной технологической операцией, позволяющей довести поверхность деталей из металла до идеального состояния, является притирка. Детали, поверхность которых была подвергнута такой процедуре, могут образовывать герметичные или плотно движущиеся соединения. Необходимость в формировании подобных соединений и, соответственно, в технологической операции, выполняемой при помощи специального инструмента и материалов, имеется во многих сферах деятельности.

Суть технологии

Притирка, благодаря которой можно получить поверхности с требуемой степенью шероховатости и с заданными отклонениями, предполагает снятие с обрабатываемой детали тонкого слоя металла, для чего в отличие от доводочной операции шабрения, используются не только инструменты, но и мелкодисперсные абразивные порошки или пасты. Абразивный материал, при помощи которого выполняется такая обработка, может наноситься как на поверхность детали, так и на специальное приспособление, которое называется притир.

Притирка, выполняемая с медленной скоростью и при помощи постоянно меняющих направление движений, позволяет не только уменьшить шероховатость поверхности до требуемой величины, но и значительно улучшить ее физико-механические характеристики.

Притирку, которую часто называют и доводка, можно выполнять различными способами. Так, детали сложной конфигурации, изготавливаемые в единичных экземплярах, обрабатывают полностью вручную, а для притирки изделий, выпускаемых мелкими сериями, используют полумеханический способ. При этом подача детали в зону обработки осуществляется вручную, а саму притирку выполняют при помощи механических устройств. При производстве деталей крупными сериями и в массовом порядке не обойтись без такого устройства, как притирочный станок, при помощи которого и выполняют доводочные операции.

Специальные приспособления и материалы

Как уже говорилось выше, чтобы осуществить , необходим специальный инструмент, который называется притир. По форме рабочей поверхности, такие приспособления делятся на следующие типы:

• притирочный инструмент плоского типа;
• с внутренней поверхностью цилиндрического типа;
• с наружной цилиндрической поверхностью;
• инструмент конического типа.

Выбирая материал для изготовления притирочного инструмента, обращают внимание на то, чтобы его твердость была значительно ниже, чем твердость материала изготовления обрабатываемой детали. Обусловлено это требование тем, что абразивный порошок или паста, с использованием которых выполняют притирку, могли удерживаться материалом инструмента. Так, наиболее распространенным сырьем для изготовления такого приспособления является:

• серый чугун;
• медь;
• свинец;
• сталь мягких сортов;
• различные породы дерева;
• другие металлы и неметаллические материалы.

Для выполнения предварительных и финишных притирочных операций используется инструмент как различной конструкции, так и изготовленный из всевозможных материалов. Например, для выполнения предварительных операций, когда используется абразивный материал более крупной фракции, применяется инструмент из более мягких материалов. На рабочей поверхности его предварительно нарезаются канавки для удерживания абразива, глубина которых составляет 1–2 мм. Окончательная обработка изделий, выполняемая при помощи мелкодисперсного абразива, осуществляется приспособлением, рабочая поверхность которого совершенно гладкая. Материалом изготовления инструмента для выполнения финишных операций, преимущественно служит чугун. При помощи притирочных инструментов, которые изготовлены из свинца и дерева, поверхностям обрабатываемых деталей придается блеск.

Абразивный порошок является основным материалом, который обеспечивает эффективность и качество выполнения притирки. Такие порошки, в зависимости от материала изготовления, делятся на твердые (твердость материала выше, чем у ) и мягкие (их твердость ниже, чем у закаленной стали). Для изготовления порошков первого типа используют корунд, карбокорунд и наждак, а второго - окись хрома, венская известь, крокус и др. По степени зернистости абразивные порошки также подразделяются на несколько категорий. Отличить порошки и пасты разных категорий друг от друга можно даже по их цвету. Так, пасты, основу которых составляет крупнозернистый порошок, имеют светло-зеленый цвет, средней зернистости - темно-зеленый, пасты с мелкодисперсным порошком - зеленовато-черный.

Наиболее известной разновидностью паст последнего типа, при помощи которых выполняют финишные притирочные операции, является паста ГОИ.

Многие домашние мастера, занимающиеся слесарным делом, самостоятельно изготавливают порошки и пасты для выполнения притирки. Сделать это достаточно несложно: для этого необходимо тщательно измельчить куски наждачного круга в массивной ступке, а после этого полученный порошок просеять через сито с очень мелкими ячейками.

На эффективность и качество выполнения притирки, кроме используемого оборудования и абразивного материала, серьезное влияние оказывает применяемый смазочный материал. В качестве такого материала могут использоваться различные вещества:

• скипидар;
• минеральное масло;
• керосин;
• животные жиры;
• спирт или авиационный керосин.

Два последних вещества применяются в тех случаях, когда к качеству выполнения притирки предъявляются повышенные требования.

Инструменты и приспособления

Наиболее распространенным приспособлениям для выполнения доводочных операций является притирочная плита, которая, как уже говорилось выше, может быть изготовлена из различных материалов. На выбор типа и материала изготовления такой плиты, являющейся достаточно универсальным приспособлением, оказывают влияние как особенности обрабатываемых деталей, так и требования к качеству притираемой поверхности. Среди всех типов плит наибольшее распространение получили изделия, изготовленные из марок чугуна, твердость которого (по HB) находится в интервале 190–230 единиц.

На конструкцию и размеры плиты или притирочного инструмента другого вида оказывают влияние как конструктивные особенности обрабатываемых изделий, так и тип обработки: черновая или чистовая. Именно плиты как приспособление для выполнения притирки используются для обработки плоских поверхностей. При этом, как уже говорилось выше, на поверхность плит, применяемых для выполнения черновых операций, наносятся специальные канавки, которые могут иметь и спиралевидную конфигурацию. Такие канавки не только удерживают в зоне притирки абразивный материал, но и выводят из нее отходы.

Естественно, что выполнить при помощи плиты притирку цилиндрических поверхностей, отверстий и деталей со сложной конфигурацией, не представляется возможным. Поэтому для таких целей изготавливают приспособление, форма которого оптимально подходит для обработки детали определенной конфигурации. Так, это могут быть притирочные инструменты круглой, цилиндрической, кольцевой, конической, дисковой конфигурации и др. В частности, выполняется приспособлением, которое изготавливается в виде втулок, фиксируемых на специальных оправках.

Инструмент, при помощи которого выполняются притирочные операции, также подразделяется на нерегулируемый и регулируемый. Приспособление второго типа является более универсальным, его конструкция, состоящая из разрезной рабочей части, конуса и раздвижного устройства, предусматривает возможность изменения его диаметра.

Для обработки деталей цилиндрической формы, совершенно не обязательно использовать специализированный притирочный станок, для этого вполне подойдет универсальное токарное или сверлильное оборудование. Обрабатываемая деталь в таких случаях может фиксироваться в центрах или патроне оборудования, в зависимости от того, какую часть ее поверхности необходимо притереть.

Станки, которые изначально разработаны для осуществления притирки, подразделяются на оборудование общего назначения и специализированные модели. На станках общего назначения, которые могут быть оснащены одним или двумя притирочными инструментами, преимущественно обрабатываются детали с плоскими и цилиндрическими поверхностями. Более мелкие детали при обработке на таких станках в свободном состоянии помещаются в специальный сепаратор, где они проходят притирку, располагаясь между двумя вращающимися притирочными дисками. Крупные же детали фиксируются на станке при помощи специального приспособления и обрабатываются одним абразивным диском.

Приемы притирки

К атегория:

Шабрение, притирка и др.

Приемы притирки

Для производительной и точной притирки необходимо правильно выбирать и строго дозировать количество абразивных материалов, а также смазки. Излишнее количество абразивного порошка или смазки препятствует соприкосновению притираемых поверхностей, отчего производительность и качество притирки снижаются.

При окончательной притирке повышение производительности и качества притирки достигается путем покрытия притира тонким слоем абразивного порошка с тончайшим слоем стеарина, разведенного в бензине.

При притирке необходимо учитывать величину давления на притир. При повышении давления между притиром и деталью увеличивается скорость процесса, но только до известных пределов. При очень большом давлении зерна раздавливаются, поверхность детали получается с задирами и иногда приходит в негодность. Обычно давление при притирке составляет 150 - 400 кПа (1,5 - 4 кгс/см2). При окончательной притирке давление на притир надо уменьшить.

Притирка плоских поверхностей. Притирка плоских поверхностей обычно производится на неподвижных чугунных притирочных плитах. Форму и размеры плит выбирают в зависимости от величины и формы притираемых деталей. На поверхность притирочной плиты посыпают шлифующий порошок. Операция притирки обычно подразделяется на предварительную притирку (черновую) и окончательную (чистовую).

Изделие или притир передвигают круговыми движениями.. Притирку ведут до тех пор, пока притираемая поверхность не будет иметь матовый цвет или зеркальный вид. Для получения блестящей поверхности притирку заканчивают на притире из твердого дерева, покрытом разведенной в спирте венской известью.

Притирка на плитах дает очень хорошие результаты. Поэтому на них притираются детали, требующие высокой точности обработки (шаблоны, калибры, плитки и т. п.).

Чтобы плита изнашивалась равномерно, притираемую деталь перемещают равномерно по всей ее поверхности. Во избежание коробления при притирке необходимо следить, чтобы обрабатываемая деталь сильно не нагревалась.

Если деталь нагрелась, притирку следует приостановить и вести медленнее, дать детали охладиться, после этого продолжают обработку. Для быстрого охлаждения деталь кладут на чистую массивную металлическую плиту.

Абразивный порошок (или паста) срабатывается после 8 -10 круговых движений по одному и тому же месту, после чего его удаляют с плиты чистой тряпкой и заменяют новым абразивно-притирочным материалом.

Предварительную притирку ведут на плите с канавками, окончательную притирку - на гладкой плите на одном масле, используя лишь остатки порошка, сохранившегося на детали от предыдущей операции.

Притирка тонких и узких деталей (например, шаблонов, угольников, линеек) ведется с помощью чугунных или стальных направляющих брусков (кубиков) и призм. К бруску или призме прикладывают притираемую деталь и вместе перемещают по притирочной плите.

Притирка деталей пакетом. Одновременную обработку нескольких деталей, соединенных винтами, заклепками, струбцинами в пакет, выполняют путем перемещения по притирочной плите. При этом обеспечивается высокая производительность и отпадает необходимость в дополнительных приспособлениях.

Притирка угольника. Для притирки широких плоскостей угольник закрепляют на деревянном бруске с гнездом и вместе с деревянным бруском перемещают по плите.

Притирка конических поверхностей. Притирку конических поверхностей приходится выполнять при ремонте кранов, клапанов, гнезд под клапаны и т. п. Притирку внутренних конических поверхностей выполняют с помощью конического притира-пробки. Он имеет винтовые канавки для удержания абразивно-притирочного материала. На квадратный хвостовик надевается вороток для вращения притира-пробки.

На притир-пробку наносят ровным слоем абразивно-притирочный материал, затем вводят его в притираемое отверстие и с помощью воротка делают неполные обороты то в одну, то в обратную сторону и затем делают почти полный оборот.

После 15 - 18 оборотов притир вынимают, насухо протирают тряпкой, наносят на него абразивно-притирочный материал и снова вводят в притираемое отверстие, продолжая притирку до тех пор, пока обрабатываемая поверхность не станет матовой равномерно по всей площади.

Рис. 1. Притирка плоских поверхностей: а - предварительная, б - окончательная

Рис. 2. Притирка тонких и узких деталей: а - с помощью бруска, б - сферической поверхности ребра О

Рис. 3. Притирка тонких и узких деталей: а - скоб, скрепленных винтами, б - пакета деталей, скрепленных заклепками, в - скрепленных струбцинами

Рис. 4. Притирка угольника (а), поршневого кольца (б)

Рис. 5. Притирка внутренних поверхностей деталей: а - сложных, б - шаблона-высотки, в - радиусного шаблона; 1 - шаблон, 2 - притир, 3 - направляющая призма (брусок)

Рис. 6. Притирка внутренних конических поверхностей: а - притир, б-прием притирки, в - притертые поверхности

Притирку конических поверхностей можно выполнить, применяя коловорот или ручную дрель. На рисунке показана правильно и неправильно (следы краски прерывистые) выполненная (по следу карандаша) притирка.

Притирка резьбовых деталей. Наружную резьбу притирают резьбовыми кольцами, а внутреннюю - цельными резьбовыми оправками (если отверстие малого диаметра), изготовляемыми из серого чугуна. Резьбу больших диаметров притирают сменными регулируемыми кольцами, устанавливаемыми на разжимной стальной оправке.

Притирка деталей из твердых сплавов. Высокая твердость сплавов не позволяет веста притирку их обычными абразивами. В качестве абразивов для притирки твердых сплавов применяют алмаз, карбид бора, карбид кремния и некоторые другие материалы; лучшим из них является алмаз, который обеспечивает высокое качество отделки поверхности.

Рис. 7. Притирка клапана к седлу с помощью коловорота: Р - давление руки

Рис. 8. Станок для притирки

Исходным материалом для мелких алмазных порошков является измельченная и просеянная алмазная крошка.

Алмазной пылью посыпают либо притир, либо ролик, смазанные маслом. Шаржирование металлического диска осуществляют путем вдавливания в него алмазной пыли. При этом следят за тем, чтобы ролик легко и свободно вращался, иначе вместо шаржирования притира он будет шлифоваться последним. При первом шаржировании притира алмазной пыли берут в два раза больше, чем при последующих.

Механизация притирочных работ. Более производительной, а также менее утомительной для рабочего является притирка на притирочных станках. Наряду со специальными станками для механизированной притирки могут быть соответствующим образом приспособлены и металлорежущие станки - сверлильные, строгальные и др.

На рис. 348 показан станок для притирки. Деталь устанавливают притираемой поверхностью на доводочный диск в текстолитовый сепаратор, имеющий прорезь по контуру детали. Притирка поверхности происходит в результате сложного рабочего движения, т. е. сочетания вращения доводочного диска и детали, самоустанавливающейся на плоскости диска.

Качество притирки литых деталей на этом станке значительно повышается, производительность увеличивается в 1,5 - 2 раза.

Контроль притирки. Качество притираемых поверхностей проверяют на краску. На хорошо притертых поверхностях краска равномерно ложится по всей поверхности. Плоскостность при притирке проверяют лекальной линейкой с точностью 0,001 мм.

Параллельность плоских поверхностей проверяют микрометром, индикатором или иными рычажно-механическими приборами.

Заданный профиль поверхности проверяют шаблонами, лекалами по методу световой щели.

Углы проверяют угольниками, угломерами, угловыми плитками, шаблонами.

При измерении следует иметь в виду, что во избежание ошибок при контроле все измерения надо проводить при температуре 20 °С.

Безопасность труда при притирке и доводке. В процессе выполнения притирочных работ необходимо обрабатываемую поверхность очищать не рукой, а тряпкой (ветошью); пользоваться защитными устройствами для отсасывания абразивной пыли; осторожно обращаться с пастами, так как они содержат кислоты; надежно и устойчиво устанавливать притиры; соблюдать технику безопасности при работе механизированным инструментом, а также на станках.

Доводка - притирка наружных поверхностей тел вращения может осуществляться методами круглой довочки - копирования и бесцентровой доводки - обкатывания.

Метод круглой доводки - притирки широко применяется при машинно-ручной обработке и осуществляется на доводочных бабках или станках токарной группы. Обрабатываемая деталь 3 (рис. 4.24) закрепляется в цанге или патроне 4 бабки иди станка Главное движение- вращение детали - обеспечивается бабкой или станком, а возвратно-поступательное движение притира вдоль оси - продольная подача - осуществляется вручную. Для создания необходимого натяга между доводимой поверхностью детали и рабочей поверхностью притира вручную осуществляется поперечная подача. Для лучшего удержания притира в руке наружная поверхность притиродержателя 2 имеет накатку.

Рассмотренный метод дает возможность получать высокую точность геометрической формы деталей - с отклонениями 0,5-2 мкм и шероховатость поверхностей Ra=0,02-0,04 и Ra =0,025- 0,1 мкм.

При доводке - притирке методом обкатывания на двухдисковых станках мод. ЗБ814, ЗД817 и др. обрабатываемая деталь помещается между двумя притирами, один из которых совершает вращательное движение, а второй остается неподвижным или вращается в обратном направлении. Деталь совершает незначительное возвратно поступательное Движение. Этот метод обработки является наиболее совершенным и производительным.

Ручная доводка - притирка наружных цилиндрических поверхностей - малопроизводительная и тяжелая операция. В настоящее время она почти полностью заменена полумеханической обработкой на универсальных станках или с помощью переносных механизированных приспособлении.

В инструментальных цехах машиностроительных заводов доводку калибров производят на доводочных бабках или небольших токарных станках (рис. 4.25). Для предварительной доводки применяют чугунные и стеклянные притиры в виде брусков (рис. 4.25, а), а для окончательной-зажимные кольца (рис. 4.25 6). Пасту на плоский притир наносят со стеклянной плиты, смазанной пастой (рис. 4.25,в). Форма и размеры кольца- притира зависят от требований к качеству полученных поверхностей.

При обработке на доводочных бабках на точность геометрической формы детали оказывают влияние степень ее нагрева, скорость передвижения притира и положение его в процессе доводки. Нагрев детали можно уменьшить применением СОЖ и оптимальных режимов обработки. При ручной доводке точность геометрической формы зависит главным образом от положения притира. Если его рабочая поверхности не будет иметь полного контакта с доводимой поверхностью, то металл будет снят не полностью. Этот дефект можно устранить только дополнительной местной доводкой. Во избежание брака ручные доводочно-притирочные работы должны выполняться только высококвалифицированными доводчиками.

Приспособление для доводки мелких Цилиндрических проволочек приведено на рис. 4.26. Оно состоит из привода и притиров в виде плит 1 и 3, установленных на основаниях 2 и 4. Любой из притиров может перемещаться или оставаться неподвижным. Перемещение притира осуществляется тягой 12, которая соединена с кривошипным механизмом, получающим движение от электродвигателя 8 через шестерни 9 и ременную передачу 10. Верхний притир с помощью кронштейна 5 и винта 6 можно отводить в сторону и поднимать (для укладки деталей) Между плитами притирамн располагается обойма-сепаратор 7 с параллельными прорезями, расположенными под углом 45° к одной из сторон обоймы-сепаратора. В процессе доводки обойма-сепаратор перемещается по боковым направляющим, при этом детали вращаются вокруг своей оси и одновременно передвигаются вдоль отверстий в обойме сепараторе. Величина перемещения подвижного притира должна быть не менее длины окружности доводимых деталей.

В качестве доводочного материала применяют при чугунных притирах микропородок электрокорунда зернистостью М7 с олеиновой кислотой, а при стеклянные-пасты ГОИ Правку чугунных и стеклянных притиров, производят способом трех плит или на большой чугунной плите или порошком зернистостью 4-5.

Припуск на доводку составляет 3-4 мкм на сторону.

Машинная доводка. Не универсальных станках доводка цилиндрических поверхностей осуществляется в следующей последовательности:

1) правка притиров-дисков (при их износе):

2) нанесение абразивно-доводочной смеси на притирочный диск;

3) укладка деталей в сепараторы;

1) механическая доводка деталей;

5) удаление с них абразивной смеси;

о) промывка и контроль деталей.

Притиры диаметром 400-450 мм правят на специальном станке мод. 3804К методом трех плит, притиры закрепляют на горизонтальной неподвижной планшайбе, а второй устанавливают в сепараторе, который имеет два движения-вращательное и осциллирующее. Правка состоит из четырех операций, а каждая операция - из трех переходов.

На первой операции притирку производят с помощью абразивных материалов зернистостью М20 - зеленого карбида кремния, синтетического алмаза и белого электрокорунда. На первом и втором переходах притир I устанавливают на планшайбе, а притиры II и III - в сепараторе; на третьем переходе - притир II - на планшайбе, а III - в сепараторе.

На второй операции используют те же абразивные материалы зернистостью М7 Притиры II, II и 1 устанавливают на планшайбе, а I, III и III - в сепараторе

На третьей операции притирка осуществляется абразивами зернистостью МЗ. Притиры III, III к I располагают на планшайбе, a I, II и II - в сепараторе.

Четвертая операция - притирка без абразива - в смеси дизельного топлива и 70%-ой олеиновой кислоты. Она осуществляется по схеме первой операции.

После правки притиры II и III устанавливают на станке, а притир I остается в качестве контрольного для правки других инструментов.

По методу трех плит можно править притиры и на станке мод. ЗА81Н с помощью приспособления с промежуточной плитой. Этот способ обеспечивает точность притирки с отклонениями до 0,4 мкм. Схема притирки показана на рис. 4.27 Диски-притиры 1 и 2 устанавливают на станке. На рабочую поверхность нижнего 2 притира наносят абразивную пасту: для предварительной правки - зернистостью М14, а для окончательной - М7. Затем устанавливают центрирующее съемное приспособление 3 и соединяют его с притиром шпонкой 4. После этого на нижний притир 2 накладывают промежуточную плиту 5, которая с нижней стороны слегка смазана пастой, а с верхней-машинным маслом. Сцентрировав промежуточную плиту по оси нижнего притира, закрепляют ее. Затем опускают верхний притир и начинают правку. Нижний притир получает вращение от электродвигателя станка, а возвратно-поступательное движение промежуточной плите 5 доводчик придает вручную.

После притирки нижнего диска-притира и удаления шлама на центрирующую втулку приспособления 3 устанавливают перевернутую промежуточную плиту и начинают править верхний притир аналогичным способом. По окончании его правки промежуточную плиту и приспособление снимают и подвергают взаимной правке.

Эта схема притирки может быть осуществлена не только на станке ЗА81Н, но и на других аналогичной конструкции.

После правки притиров производится их шаржирование. На рабочие поверхности притиров наносится равномерный слой абразивной пасты, после этого верхний притир опускается на нижний и на 5-15 мин включается станок, при этом абразивные зерна пасты внедряются в рабочие поверхности притиров. Шаржированные поверхности имеют однотонный матовый цвет.

Рассортированные по размерам детали размещают в сепараторе. Три детали размерами на 1-2 мкм больше остальных располагают в гнездах сепаратора через 120°. На эти детали устанавливается верхний притир и начинается процесс их доводки. Как только размер этих деталей уменьшится до размера остальных, начнется доводка всех деталей. Продолжительность ее зависит от величины припуска, режима обработки, вида зернистости абразивных паст и других факторов В среднем она составляет 4-5 мин.

Доводка на универсальных станках обеспечивает точность поверхностей с отклонениями до 0,1 мкм к шероховатость до Ra =0,05 мкм.

Рассмотрим технологический процесс доводки деталей типа золотника и плунжера диаметром 10 мм. На доводку детали поступают после точного шлифовании на круглошлифовальном станке мод. Л352 Шероховатость их поверхностей Ra =20 мкм; отклонения от цилиндричности - 2 мкм и от круглости - 1,5 мкм.

Предварительная доводка осуществляется на двухдисковом станке мод. ЗБ814 чугунными притирами в многоместном сепараторе. Используются абразивная паста «ХарькфВ-ДМ14» и СОЖ «Аромат». Давление Р - 0,05 МПа (0,5 кгс/см2), скорость w=l5,3 м/мин, время обработки 5 мин. После предварительной обработки поверхность должна быть однотонной, без глубоких рисок. Отклонения от конусообразности на цилиндрической поверхности диаметром 10 мм должны составлять не более 1 мкм в любую сторону, а от круглости - 1 мкм. После мойки в ультразвуковой ванне детали проходят контроль.

Вторая доводочная операция - снятие огранки. Она выполняется вручную на доводочной бабке чугунным кольцом-притиром. Используются абразивная паста «Харьков-ДМ7» и СОЖ «Аромат». Давление Р=0,08 МПа (0,8 кгс/см2); время обработки - 3 мин. После второй доводки огранка должна составлять не более 0,5 мкм, отклонение от конусности - не более I мкм, шероховатость поверхности Ra=0,3-0,125 мкм. Детали подвергаются мойке в ультразвуковой ванне и контролю.

Третья операция - окончательная доводка деталей- производится также на станке мод. ЗБ814 в многоместном сепараторе чугунными притирами. Используются абразивная паста «Харьков-ДМЗ» и СОЖ «Аромат». После окончательной доводки отклонения от конусности - не более 2 мкм, от круглости - 0,5 мкм и от прямолинейности - не более 1 мкм. Цвет обработанной поверхности однотонный, блестящий. Обработанные детали подвергают мойке и контролю.

Технологический процесс доводки иглы распылителя, изготовленной из стали Р18 твердостью 69- 65 НПС, состоит из трех операций. После предшествующих операций отклонения от круглости составляют 4 мкм, а от конусности - 2 мкм, Ra =0,16-0,32 мкм.

Первая операция доводки выполняется на двухдисковом доводочном стайке мод. 3816 чугунным притиром, на рабочую поверхность которого нанесена а лмазиая паста АСМ7/5. Режим обработки: скорость главного движения - 25 м/мии, дополнительного возвратно-поступательного - 6 м/мин, давление Р=0,01 МПа (0,1 кгс/см2). Припуск на сторону составляет 0,01- 0,015 мм. Машинное время обработки - 6 мин. После первой операции доводки отклонения от конусности и круглости уменьшаются до 1 мкм, а шероховатость Ra = 0,08-0,16 мкм. Обработанные детали подвергают мойке и контролю.

Вторая операция выполняется вручную на доводочной бабке с целью уменьшения шероховатости с 4 до 1 мкм Доводка производится чугунным притиром и алмазной пастой АСМо/3. Припуск - 0,002 мм. Режим обработки: скорость главного движения 18 м/мин, дополнительное возвратно-поступательное движение осуществляется вручную. Давление - 0,02 МПа (0,2 кгс/см2). Время обработки - 0,5 мин. После второй операции огранка снизилась до 1 мкм, а шероховатость поверхностей не изменилась. Детали подвергают мойке и контролю.

Третья операция - окончательная доводка деталей на двухдисковом станке мод. 3816. Доводка производится чугунным притиром и алмазной пастой АСМЗ/2. Припуск - 0,005-0,01 мм. Режим такой же, как на первой операции. Время притирки - 3,2 мин. После окончательной доводки отклонения от круглости -0,5 мкм, а от конусности 1 мкм; Ra =0,02-0,04 мкм. Обработанные детали подвергают мойке и контролю.