ОТДЕЛОЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ
А) Основные понятия.
При шлифовании множество твердых абразивных зерен шлифовального круга, или какой либо другой абразивный материал, воздействуют на обрабатываемую деталь точно так же, как разного рода режущие инструменты, то есть снимают определенный слой металла, причем грубозернистые абразивные материалы применяют для формоизменения, а мелкозернистые для получения гладкой поверхности. В более узком смысле под шлифованием понимается предварительная обработка поверхности изделия, как правило, на вращающихся войлочных кругах или щетках, с применением абразивных паст.
При полировании сглаженная, но пока еще матовая поверхность выравнивается и доводиться до глянцевого блеска, что достигается за счет применения мелкозернистого полирующего средства, снимающего очень тонкий слой металла, и одновременного воздействия тепла, выделяющегося при трении изделия и инструмента и приводящего к невидимой глазом текучести обрабатываемого металла. Между шлифованием и полированием резкой границы провести нельзя.
Б) Процессы, происходящие при шлифовании и полировании.
Процесс шлифования целесообразнее всего рассматривать на примере работы вращающегося шлифовального круга, так как именно при использовании этого шлифующего инструмента происходит особенно интенсивное снятие стружки с обрабатываемого изделия. Шлифовальный круг состоит из абразивного материала и связующего вещества.
В процессе шлифования из-за различной величины самих абразивных зерен и не одинаковости их выступов из связующего материала глубина врезания в обрабатываемую поверхность получается разной, мелкая стружка при этом, по причине неопределенной геометрической формы режущих кромок зерен, соскабливается и временно (пока не выпадет) задерживается в пространствах между зернами – в пористости связующего вещества. Со временем острые края абразивных зерен изнашиваются, становятся закругленными и тупыми. На качественно выполненном шлифовальном круге сработавшиеся зерна должны выпадать из связующего вещества, что бы освободить место последующим острым зернам. Плохо, когда связующее вещество прочно удерживает затупившиеся зерна, шлифовальный круг «засаливается» и не берет металл, но плохо так же и в случае, если связующее вещество слабо держит зерна или не удерживает их вовсе, и они преждевременно выпадают – шлифовальный круг очень быстро изнашивается. Отчасти на качестве работы шлифовального круга и сроках его службы сказываются особенности обрабатываемого материала: частицы мягкого металла застревают в порах связующего вещества и затрудняют шлифование, а хрупкие металлы вызывают выкрашивание зерен. При шлифовании с помощью шлифовальных паст на войлочном круге, в принципе происходит те же самые процессы, только в ослабленной форме.
|
|
При полировании с поверхности металла тоже срезаются частицы, но мягкими, мелкозернистыми, округлыми и не имеющими острых кромок полировочными средствами, причем желаемое сглаживание поверхности получают лишь по достижении текучести металла одновременно на всей площади обработки. Когда изделие прижимают к вращающемуся полировальному кругу, на который нанесено полирующее средство, в месте их контакта происходит сильный нагрев, благодаря чему текучесть и пластичность металла возрастают настолько, что самые мелкие неровности стираются и сдавливаются, а выпуклости наоборот, смещаются в соседние углубления. При накатном полировании стальным полировальником или в полировальных галтовочных барабанах сглаживание поверхности происходит посредством стирания неровностей, то есть без снятия стружки.
|
|
В) Вспомогательные средства и инструменты.
ШЛИФОВАЛЬНО–ПОЛИРОВАЛЬНЫЙ СТАНОК.
Этот станок оснащен электродвигателем, вал которого удлинен с одной или с обеих сторон для закрепления на нем полировальных инструментов. Шлифовальный круг крепится между двумя фланцами при помощи двух гаек, а для закрепления войлочного круга и круглых щеток используется конический шпиндель с резьбой.
Мощность двигателя шлифовально-полировального станка должна быть не менее 200 Вт. при скорости вращения от 1500 до 3000 об/мин.. Для улавливания частиц благородных металлов, а так же пыли и грязи шлифовально-полировальный станок оснащается соответствующими устройствами, простейшим из которых является пылеулавливающий бункер, который собирает грязь позади вращающегося инструмента. Наиболее эффективной является мощная отсасывающая установка, действующая как пылесос. Современный шлифовально-полировальный станок является комбинацией шлифовальной установки, вытяжного вентилятора, фильтрующего устройства и освещения рабочей зоны.
ИНСТРУМЕНТЫДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ И ПОЛИРОВАНИЯ.
Инструментом для шлифования и полирования служат эластичные круги, щетки и полировники. Они должны хорошо удерживать на поверхности абразивные пасты и быть стойкими в эксплуатации. Назначение инструмента зависит от материала, из которого он изготовлен, и его формы.
|
|
Фетровые круги. - применяют для первоначального шлифования гладких, ровных и выпуклых поверхностей. Это высококачественный шлифовальный инструмент, очень стойкий в эксплуатации, его твердость зависит от грубошерстности материала. Размер кругов определяется их внешним диаметром. Фетровый круг благодаря имеющемуся в центре отверстию наворачивается на конусно-винтовую насадку шпинделя станка.
Волосяные круги (дисковые щетки). – служат для шлифования ювелирных изделий сложной конструкции с ажурной рельефной поверхностью. Дисковая щетка имеет деревянную основу – опорный деревянный диск, на котором по всей окружности укреплены торчащие волосяные кисти. Эластичность щетки определяется жесткостью и длиной волоса. Увеличить жесткость щетки можно, укоротив длину волосяного покрова. Крепятся волосяные круги на станке, так же как и фетровые.
Матерчатые круги. Служат для окончательного полирования, наведения блеска. Представляют собой сделанные из материала диски, собранные в пакеты. В качестве материала могут использоваться бязь, миткаль, полотно, фланель. Жесткость кругов регулируется прошиванием дисков, чем меньше расстояние между строчками прошива, тем жестче круг. Матерчатые круги самые универсальные, в зависимости от подобранного материала и нанесенной пасты ими можно полировать поверхность любого вида и любой чистоты.
Нитяные круги (пушок). Применяются, так же как и матерчатые, для наведения глянца на поверхность изделия. По конструкции напоминают волосяные, разница в том, что вместо волосяного покрова у них покров из ниток.
Нити. При шлифовке мелких отверстий и звеньев цепочек в роли носителя шлифующего средства используют обычные нити, в виде сплетенной косички
Все перечисленные выше круги используются как станочный инструмент. На поверхность каждого вращающегося круга наносят полировочные (абразивные) пасты.
Ручным инструментом для полирования служат полировники. Сущность полирования заключается в выглаживании поверхности изделия гладким участком полировника. Выглаживание поверхности происходит без применения абразивных паст. Полировники используют для обработки труднодоступных мест, небольших участков среди матованной или гравированной поверхности, гальванических покрытий. Полировники бывают стальные и гематитовые. Стальной полировник делается из инструментальной стали, в виде стержня с хорошо отполированным концом. Чаще всего рабочая часть полировника имеет овальную форму, но применяются полировники и с рабочей частью различных форм для обработки поверхностей любого характера. Гематитовые полировники формой и длиной стержня напоминают кисти для живописи. На конце деревянного стержня закрепляется гладко обработанный гематит (кровавик), который и является рабочей частью полировника. Рабочая часть гематитовых полировников, так же как и стальных, чаще всего бывает округлой. Обязательное требование ко всем полировникам, независимо от их формы, - гладко отполированная поверхность рабочей части.
Шлифование с помощью бормашины. Для доводки труднодоступных мест и мелких изделий требуются небольшие шлифовальные инструменты, приводимые в действие бормашиной с гибким валом. При этом используются такие же войлочные круги и щетки, только меньших размеров, которые крепятся на оправках, зажимаемых в наконечнике бормашины.
ШЛИФУЮЩИЕ И ПОЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ.
На поверхность вращающегося инструмента наносят полировочные абразивные пасты. Зернистость пасы выбирают в зависимости от стадии обработки (начальной или конечной). Полировочные пасты содержат тонкие абразивные порошки, жировые связки и специальные добавки. Абразивные материалы делятся на материалы природного происхождения и искусственные. Абразивными материалами служат:
Природные:
Алмаз Алмазный порошок является самым твердым шлифующим средством, так как натуральный алмаз очень дорог, то применяется исключительно порошок синтетических алмазов.
Окись алюминия (Al2O3) Корунд встречается в природе в виде рубина и сапфира, кроме того натуральный корунд встречается в виде вкраплений в пустой породе.
Наждак Это минерал от серого до черного цвета 65% окиси алюминия 35% магнетита и кварца. В зависимости от чистоты меняет твердость.
Двуокись кремния (SIO2) Кварц является чистой формой кристаллизованной двуокиси кремния, встречающегося в природе в разнообразной форме. В виде кварцевой муки или песка он используется для изготовления наждачной бумаги, чистящего порошка, шлифующих паст и в пескоструйных аппаратах.
Искусственные:
Окись хрома (С2О3-зеленая политура) Это вещество хорошо подходит для обработки твердых металлов.
Окись железа (FE2O3-красная политура или крокус) Это вещество изготавливается из размолотого и промытого красного железняка или путем искусственного окисления железных опилок.
Окись магния (MgO) Это белый, хлопьевидный порошок, называемый так же магнезией, является особенно мягким полировочным средством. Вместе с окисью алюминия, венской известью и другими добавками он образует белую политуру.
В качестве связующих средств, в полировальных пастах используют: стеарин, парафин, техническое сало, воск. Специальными добавками являются: двууглекислая сода и олеиновая кислота, которые вводятся для активации процесса полирования, скипидар и керосин для изменения вязкости. Пасты на основе окиси хрома имеют зеленый цвет, на основе окиси железа – красный, а на основе окиси магния белый.
Перечисленные пасты выпускаются в твердом состоянии. Наносятся они на полировальные круги во время вращения круга легким касанием поверхности круга пастой.