Обработка материала для получения поверхности нужной шероховатости называется шлифованием. Выполняется на станках и ручным способом, используется для обработки древесины, гранита, металла, стекла, и т. д. Механическая шлифовка применяется для более тонкой обработки твердых и хрупких деталей, её точность может достигать показателей в 1 микрон.
Принцип шлифования достаточно простой. Твердые зерна, например, от наждака или песка, перемещаются между двумя твердыми поверхностями и разрушают на них минивыступы, таким образом получается матовый слой. Когда одна поверхность мягкая, а вторая твердая, то получается блестящая поверхность. Например, при шлифовании двух медных плоскостей с использованием наждака получится матовая наружная поверхность, но если наждак нанести на бумагу, то получится уже блестящее покрытие.
Для обработки используют несколько типов абразивного материала и разные виды шлифования. Для этого применяется подходящий шлифовальный инструмент.
От того, какой тип покрытия обрабатывают, зависит и тип работ. Различают шлифование:
Круглое шлифование применяется для обработки тел вращения. В ходе процесса деталь устанавливается во вращающемся патроне, а обработка производится с одновременным вращением шлифовального круга. Применяется для валов, осей, шпинделей, прочих деталей.
Обдирочный способ предполагает усиленное удаление поверхностного слоя, его толщина составляет более 1 мм. Используются шлифовальные круги с зерном больших размеров.
Глубинная шлифовка представляет разновидность обдирочной, относится к финишной обработке. Технология характеризуется толстым слоем снимаемого металла, скорость вращения инструмента происходит на низких оборотах.
Плоское шлифование предназначается для обрабатывания плоской поверхности. Используется два типа — торцом и периферией круга. Технология при определенных обстоятельствах способна заменить фрезеровку и чистовое строгание. Шлифование торцом производительнее, чем при использовании периферии круга. Процесс выполняют на специализированных рабочих столах, также применяют электромагнитные плиты.
Профильная обработка шлифованием выполняется для ломанных и кривых деталей. Различают три подвида технологии:
Работа выполняется на технологичном оборудовании с программным управлением. Чаще всего применяют при наружном шлифовании в машиностроительной отрасли.
Для шлифования применяют различный инструмент и несколько видов абразивных материалов. Абразив — это зерна, используемые в качестве резцов, они срезают лишний слой с обрабатываемой детали или деформируют его, придавая поверхности требуемый вид. В качестве абразива используют популярный электрокорунд и карбид кремния. Также применяется микрокристаллический корунд, сверхтвердые эльбор и алмаз.
Информация о сравнительных характеристиках абразивных материалов, используемых при изготовлении инструмента, а также сведения о материалах, для которых абразив используется, представлена в таблице.
Абразив |
Характеристики |
Область применения |
Электрокорунд |
Имеет повышенную термостойкость, хорошую сцепляемость |
Применяется для обработки стали (углеродистой, легированной, хромированной), а также железа и чугуна. |
Карбид кремния |
Твердость выше, чем у электрокорунда. Абразив имеет продолговатые зерна с невысокой сцепляемостью. |
Используют для шлифовки материала с повышенной твердостью, хрупкостью, с пониженным сопротивлением разрыву, это: чугун, керамика, гранит, стекло. |
Алмаз |
Имеет высокую стойкость к износу, термостойкость. |
Предназначен для чистового шлифования, доводит детали из чугуна, стекла, керамические изделия. |
Эльбор |
Более термостойкий по сравнению с алмазом при такой же твердости. |
Шлифует высоколегированные, труднообрабатываемые сплавы, быстрорежующий металл при заточке инструмента. |
Также отметим, что древесину шлифуют инструментом, который покрывается корундом или карбидом кремния, при этом используют крупное, среднее и мелкое зерно. Бетон шлифуют дисками с алмазной крошкой, а для финишной отделки используют круги из полимеров.
Для обработки используют различный шлифовальный инструмент:
Шлифованием обрабатывают детали в разных областях. Машиностроительная и ювелирная отрасль, оптика, деревообрабатывающая промышленность и станкостроение — это только небольшой список производств. Для качественной обработки материала необходимо правильно подобрать вид шлифовки, абразив и оборудование, на котором будут выполнять работу.