Техника - молодёжи 1971-02, страница 25

НЕВООБРАЗИМЫЕ АБРАЗИВЫ

Е. САЛИМОВ, инженер

Эффективность, надежность, _ww долговечность», — написано на знамени современной техники. Детали и узлы сегодняшних механизмов должны быть изготовлены с величайшей точностью. В самом деле, ничтожное искажение зеркала цилиндра — и вот уже газы прорываются в картер. Падает компрессия, снижается мощность двигателя. Биение вала в каких-нибудь несколько микрон, малейший промах в балансировке турбинного диска, незаметный перекос оси зубчаток — и сразу же пробуждаются только и ждавшие случая центробежные силы, неуравновешенные моменты, динамические удары, быстро разрушающие конструкцию. Точность — единственный радикальный способ борьбы с подобными неприятностями. Да, без нее не может быть современных быстроходных и высокооборотных машии, сочетающих компактность и легкость с большой мощностью.

Очевидно, точность деталей зависит от их окончательной доводки, то есть чаще всего от шлифовки. Недаром совершенствованием этого процесса усиленно занимаются многочисленные институты, лаборатории, конструкторские бюро.

ШЛИФУЕТ ЛЕД, ВОЗДУХ И ПЕНА

У традиционного шлифовального круга, состоящего из твердых абразивных зерен, скрепленных мягкой связкой, появилось немало помощников и даже соперников.

Перед тем как установить деталь на шлифовальном станке, ее предварительно обрабатывают. Конечно, хорошо было бы объединить черновые и чистовые операции и выполнять их на одном устройстве. Увы, те большие нагрузки, которые при этом возникнут, заставляют отказаться от идеи комбинированного станка — высокой точности не добиться. Выручила плазменная горелка. Ведь она режет сталь, как масло, легко справляется с самыми жаропрочными материалами. Ее ставят на тот же станок, только со стороны, противоположной кругу (1). Расплавленные частички металла падают в корыто с водой. Львиную часть работы берет на себя плазма, на абразивы же приходятся десятые доли миллиметра. Такая комбинация позволяет сразу снимать огромные припуски, обеспечивая одновременно высокую точность.

Шлифовка деталей сложной конфигурации — лопаток турбин и компрессоров, оребренных радиаторов, панелей с радиусными переходами, углублениями, пазами, причудливыми узорами, наконец, обыкновенных ложек и вилок — довольно-таки головоломная задача. Жестким

кругом к таким поверхностям не подберешься. Очевидно, он должен быть мягким, как сапожная щетка. Эту идею и претворили в жизнь несколько московских изобретателей. Они надели на шпиндель магнитный стальной диск, который затем опустили в чугунную крошку. Частицы налипли на диск, и получился своеобразный «еж» (2). В зависимости от того, какой материал обрабатывается, применяют различные абразивы: порошок, дробь, стружку из чугуна, стали или твердого сплава. Лишь бы они были магнитными. Хотя выбор довольно широкий, но иногда по технологическим соображениям нельзя воспользоваться магнитным абразивом. Вот что предложила одна западногерманская фирма. Быстро вращается полый цилиндр. В нем порошок, например корунд. Он прилегает к стенке барабана, образуя небольшую воронку (3). С помощью манипуляторов рабочий прижимает к абразиву деталь. Частицы обволакивают ее, проникают во все щели и отверстия, обеспечивая высокое качество обработки. Таким способом сейчас полируются некоторые серийные изделия: колесные колпаки для автомобилей, дверные ручки, корпуса утюгов, велосипедные звездочки и т. д.

Разумеется, и у этого метода есть недостатки. Порошок быстро слеживается, теряя свое главное преимущество — эластичность, а также засоряется снятой стружкой. В результате стабильность процесса нарушается и получить нужную поверхность не удается. Выход нашел советский изобретатель Б. Колесов, преподаватель Пензенского политехнического института. В сконструированной им установке абразивная смесь не покоится на месте, но непрерывно циркулирует через сепаратор. Она не успевает уплотниться, а попавшую в нее стружку нетрудно удалить магнитами. Там, где требуются большая производительность и тонкая регулировка режимов обработки, можно воспользоваться способом, предложенным ки

евским профессором Ф. Манжосом и его сотрудниками. Крупинки электропроводящего абразива—молибдена, титана, меди помещают в электромагнитное поле. Вращаясь, оно увлекает за собой и металлические частицы. Увеличивая частоту подаваемого в электромагнит тока, можно довести окружную скорость абразива до тысячи метров в секунду. Этот-то вихрь и обрушивается на изделие. Регулируя силу тока, оператор плавно меняет давление порошка на обрабатываемую поверхность. Шлифовка " пластмасс и древесины этим способом дала великолепный результат.

Сейчас широко применяются абразивные ленты. состоящие из металлической подложки с закрепленными на ней зернами окисла (4). Ленты обладают отличными режущими свойствами. Однако их изготовление до последнего времени было сложной задачей. Довольно простое решение нашли шведские изобретатели. Тонкий металлический лист с силой прижимают к насыпанному порошку. Затем пропускают электрический импульс продолжительностью 0,5 сек. и мощностью до 10 квт на квадратный сантиметр. Верхний слой окисла раскаляется, и его частицы прочно слипаются с поверхностью листа.

Иногда используют ленты, у которых и абразив и подложка из одного и того же металла, например никеля. Такие и сделать-то проще. Шкурку нужной зернистости наклеивают на твердбе основание (стекловолокно или дерево) и заливают жидким поливинилхлоридом. Затем отдирают пластмассовую пленку и наклеивают ее (гладкой стороной) на органическое стекло. Перед нами «матрица», вполне пригодная для изготовления ленты электролизом. Подбирая различные режимы гальванопластического процесса, можно менять толщину и свойства осажденных слоев. Никель хорошо шлифует дерево, мягкие металлы, пластмассы.

Стойкость и производительность

23