Оснас Я.В. 1956

Похожие

Технология производства жидкостных ракетных двигателей

Наладка и эксплуатация шлифовальных станков

Справочник технолога-оптика

Текст

Л ИОТЕКА
молодого
РАБОЧЕГО
Я. В. ОСНАС
ОТДЕЛКА ПОВЕРХНОСТЕЙ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ИНСТРУМЕНТОВ
ТРУДРЕЗЕРВИЗДАТ
МОСКВА 1956

Я. В. ОСНАС
ОТДЕЛКА
ПОВЕРХНОСТЕЙ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ИНСТРУМЕНТОВ
ВСЕСОЮЗНОЕ
УЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ТРУДРЕЗЕРВИЗДАТ
МОСКВА 1956
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
В книге сжато описываются современные методы от-
делочной обработки поверхностей измерительных инстру-
ментов и деталей измерительных приборов. В соответ-
ствии с этим освещаются приемы ручной и механизиро-
ванной доводки, а также приемы полирования, даются
сведения о материалах для притиров, абразивных и сма-
зочных материалах, рассматриваются конструкции и ра-
бота доводочных станков.
Автор останавливается также на методах и средствах
контроля доводимых поверхностей.
Книга предназначена для молодых рабочих, окончив-
ших учебные заведения трудовых резервов.
Отзывы о книге просим направлять по адресу: Мо-
сква, Центр, Хохловский пер., 7, Трудрезервиздат.
Автор Оснас Яков Владимирович
Научный редактор канд. техн, наук А. Л. Честнов
Редактор М. Я. Билинский Техн. ред. П. Д. Антонюк
А-014164. Сдано в набор 28/XI 1956 г. Подп. к печ. 12/XII —1956 г.
Формат бум. 84Х1087з2—3,69п.л. В 1 п. л. 37.700 зн. Уч. изд. л. 3,48.
Уч. № 399/2958. Тираж 15 000 экз. Цена 1 р. 20 к.
Тип. Трудрезервнздата, Москва, Хохловский пер., 7. Зак. 1549
I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ
ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ
На современном уровне развития техники и техноло-
гии производства предъявляются высокие требования к
точности размеров деталей машин, их геометрической
форме и качеству отделки поверхностей. Важность этих
требований особенно возрастает в производстве измери-
тельных инструментов.
Чтобы получить надлежащую чистоту поверхности у
инструментов, их подвергают определенным отделочным
операциям. К окончательным операциям обработки по-
верхностей деталей измерительных инструментов относят-
ся притирка, доводка, полирование и еще некоторые дру-
гие виды механической обработки.
В ряде случаев окончательной отделочной операцией
служит шлифование. Но и как предварительная опе-
рация шлифование дает положительный результат: оно
способствует повышению производительности при довод-
ке и полировании.
Процесс шлифования измерительных инструментов
обычно включает две операции: предварительное шлифо-
вание, производимое для получения заданного размера,
и окончательное шлифование, посредством которого обе-
спечивается наряду с высокой точностью получение уста-
новленного класса чистоты поверхности. У измеритель-
ных инструментов наиболее ответственная часть — рабо-
чие поверхности, следовательно, шлифование рабочих по-
верхностей должно производиться особенно тщательно.
На них не должно оставаться прижогов, трещин и любых
других дефектов, которые последующими обработками
уже не исправить.
3
Широкое распространение в машиностроении и произ-
водстве инструментов получила притирка — отделоч-
ная операция, при которой происходит взаимная обработ-
ка деталей с помощью абразивного порошка или абразив-
ной пасты. Абразив наносится на сопрягаемые детали.
Притиркой устраняются неровности в виде гребешков,
выступов и шероховатостей, остающиеся после разверты-
вания или шлифования, и благодаря этому достигается
точное взаимное прилегание сопрягаемых деталей. Для
лучшей пригонки деталей в ряде случаев специально из-
готовляют деталь притир, поверх-
ность которой насыщают абразив-
ным материалом. Такими притирами
Рис. 1. Схема ручной доводки
(Р — усилие прижима)
Рис. 2. Схема полумеха-
нической доводки
Среди различных видов чистовой обработки особое
место занимает доводка. Этой технологической опера-
цией, которую тоже выполняют притирами, но в виде спе-
циальных инструментов, обеспечивается как высокая чи-
стота поверхности (до 14-го класса по ГОСТ 2789—51),
так и высокая точность размеров (до 0,0001 мм) и пра-
вильность геометрических форм деталей. Последняя до-
стигается с помощью притиров, имеющих очень точную
форму.
Различают три способа доводки: ручную, полумехани-
ческую и механическую.
Ручная доводка: притир закреплен неподвижно и по
нему вручную перемещают деталь, совершая возвратно-
поступательные движения, сочетаемые с движениями по-
перечными (рис. 1).
Полу механическая доводка: либо притир, либо деталь
закрепляют на станке — в шпинделе или в специальной
4
головке — и станок пускают в ход. Притирка ведется
вручную по вращающемуся притиру или вращающейся
детали возвратно-поступательными движениями (рис. 2).
Механическая доводка-, деталь закрепляют на станке,
и весь процесс доводки осуществляется при механическом
движении как детали, так и притиров.
В зависимости от формы деталей различают: доводку
плоскую, плоскопараллельную, круглую наружную, круг-
лую внутреннюю и доводку резьбы. Все эти виды доводоч-
ных работ могут производиться вручную или на специ-
альных станках.
Рис. 3. Механическая доводка
На рис. 3 показана группа станков для механической
доводки.
Процесс доводки совершается следующим образом.
Известно, что твердые зерна абразивного порошка обла-
дают режущими свойствами. Порошок помещают между
обрабатываемой деталью и притиром или же абразив со-
ответствующим давлением внедряют в поверхность прити-
ра, как правило, изготовляемого из материала мягкого по
сравнению с материалом доводимой детали и еще более
мягкого, чем абразивный порошок (данная операция на-
зывается шаржированием). Когда притир перемещается
2—1549 5
Новые абразивные зерна
Притир
Деталь
Расколотые зерна одразиба
Деталь
Рис. 4. Схема раскалывания
зерен абразива при доводке
'ритцр
по поверхности детали, сидящие в нем абразивные части-
цы срезают с нее тонкий слой металла.
При механической доводке наряду с шаржированием
притиров применяется способ свободного нанесения аб-
разива, при котором зерна абразивного порошка скользят
и перекатываются между поверхностями притира и дета-
ли. С течением времени все большее количество зерен
приходит в соприкосновение с поверхностью детали всеми
вершинами и гранями, при
этом зерна теряют остроту,
раскалываются. В результа-
те раскалывания образуются
новые зерна меньшего раз-
мера, с новыми острыми гра-
нями, осуществляющие реза-
ние так же, как первоначаль-
ные зерна. Пояснительная
схема представлена на рис. 4.
Доводку можно произво-
дить сочетанием процесса
механической обработки с
определенным химическим
воздействием, например при
помощи так называемых по-
верхностно-активных веществ, вводимых в специальные
пасты. Доводка поверхностей очень твердых материалов
(например металлокерамических твердых сплавов) в на-
стоящее время выполняется электрохимическими метода-
ми с применением электролитов, содержащих активные
вещества. И здесь одновременно происходят два процес-
са — электрохимический и абразивный. Так осущест-
вляется анодно-механическая доводка.
Процесс доводки обычно состоит из нескольких пере-
ходов, число которых зависит от требований, предъявляе-
мых к обрабатываемым деталям. Если требования точ-
ности и чистоты поверхности сравнительно невысоки —
ограничиваются двумя-тремя переходами. Детали высо-
кой точности, в частности детали измерительных инстру-
ментов, обрабатывают с большим количеством переходов.
Например, при доводке плоскопараллельных концевых
мер длины число переходов достигает 6. Так как при каж-
дом новом переходе применяется все более мелкий абра-
зив, окончательно обработанная поверхность получает-
ся очень чистой.
6
Однако при окончательной доводке существенную
роль, помимо режущих свойств абразивных частиц, игра-
ют еще физико-химические процессы, происходящие па
данной стадии доводочных работ. При предварительной
доводке эти процессы не наблюдаются, и тогда доводка
во многом напоминает шлифование.
Завершающей операцией механической обработки де
талей является также полирование. Отделка этого
вида дает гладкую, зеркальную, красивую поверхность,
обладающую повышенной износоупорностью и стойко
стью против коррозии (ржавления). Этим обстоятель-
ством, а также тем, что мягкими полировальниками мож-
но проникнуть в труднодоступные места обрабатываемых
деталей, объясняется широкое распространение полирова-
ния как окончательного отделочного процесса. Но поли
рование может быть и предварительной операцией, пред-
шествующей, например, хромированию, никелированию
или нанесению других гальванических покрытий.
Перед полированием производится подготовительное
шлифование (зачистка) деталей специальными круга-
ми из войлока, фибры, кожи с нанесенными на них абра-
зивными зернами или же бесконечными абразивными
лентами. Собственно полирование ведется эластичными
кругами, изготовленными из дерева, фибры, кожи, фетра,
войлока или из текстильных материалов. Для полирова-
ния изделий сравнительно простого профиля применяют-
ся прошитые текстильные круги, а изделий сложного про-
филя — круги, состоящие из отдельных дисков текстиль-
ного материала, сжатых с двух сторон шайбами.
Абразивный материал употребляется в виде паст. Осо-
бенно хорошие результаты в смысле ускорения процесса
полирования дают пасты, в состав которых входят олеи-
новая и стеариновая кислоты.
Полированию с предварительной зачисткой подверга-
ют главным образом детали и инструменты, к которым не
предъявляются высокие требования в отношении точности
размеров. Самый процесс обработки во многом зависит
от материала деталей и изделий и еще от ряда других
факторов. Цветные металлы, как правило, требуют мень-
ше переходов, чем черные. Для деталей с плохой чистотой
поверхности необходимо больше переходов, чем для дета-
лей с удовлетворительной чистотой поверхности.
Толстые стальные изделия и детали, имеющие забоины
2* 7
й Другие дефекты штамповки, следует перед полировани-
ем зачищать на абразивных лентах. Плоские изделия
можно зачищать абразивной бумагой, закрепленной в
приспособлении простой конструкции. Абразивной бума-
гой можно обрабатывать также профильные изделия.
Полирование может быть ручным, полумеханическим
и механическим. При полумеханическом полировании ра-
бочий вручную приводит деталь в соприкосновение с бы-
стро движущейся бесконечной абразивной лентой или с
полировальным кругом. Механическое полирование про-
изводится на специальных станках.
Громоздкие, массивные детали зачищают и полируют
переносными машинками. Изделия сложного профиля, с
большими углублениями, трудно полируются обычными
кругами; их обычно обрабатывают шлифовальными го-
ловками соответствующих размеров и профилей.
Для полирования вручную рукояток, установочных
винтов, стержней и других подобных деталей применяют
настольные полировальные станки. Прижимая деталь к
полировальному кругу станка, медленно вращают ее
вручную. Плоские поверхности различных мелких дета-
лей зачищают и полируют на таких же станках.
ОСОБЕННОСТИ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОТДЕЛКИ ДОВОДКОЙ
Качество отделки способом доводки (притирки) в зна-
чительной степени зависит от пути перемещения притира
относительно обрабатываемой поверхности. Здесь суще-
ствует одно очень важное основное требование: неповто-
римость следов одних и тех же абразивных зерен. Это тре-
бование распространяется как на ручную доводку (при-
тирку), так и на механическую. При ручной односторон-
ней доводке плоских поверхностей с перемещением дета-
ли по закрепленному притиру (доводочная плита) необхо-
димое качество обработки достигается благодаря непре-
рывному возвратно-поступательному и незначительному
поперечному перемещению доводимой детали и периоди-
ческому повороту ее на 180°.
Детали цилиндрической формы доводят вручную, ког-
да у них имеются выступы или впадины, мешающие меха-
нической доводке. Отделка круглых деталей выполняется
преимущественно полумеханической доводкой. Деталь
крепится в шпинделе станка или в специальной доводоч-
8
ной головке; притиру сообщают от руки возвратно-посту-
пательные движения, если он плоский; поворачивают и
перемещают вдоль оси детали, если он имеет форму коль-
ца, Наружные гладкие конические поверхности доводят
так же, как цилиндрические поверхности.
Рис. 5. Доводка внутреннего конуса
Доводка отверстий производится круглым притиром,
закрепленным в шпинделе станка; деталь поворачивают
вручную и перемещают вдоль притира.
Весьма трудная операция — доводка конических от-
верстий, производимая конусными притирами. Деталь с
коническим отверстием перемещать в осевом направле-
нии в сторону большего диаметра практически невозмож-
9
РезьбоБой притир
но, некоторое перемещение происходит само собой только
с увеличением размера отверстия в результате доводки.
На рис. 5 показана доводка конических калибров-вту-
лок жестким коническим притиром.
Доводка резьбы выполняется полумеханическим спо-
собом на станках, допускающих возвратно-вращательное
движение (рис. 6). По среднему диаметру доводят резь-
бу резьбовыми регулируемыми притирами. Доводка на-
ружной резьбы по наружному диаметру и внутренней
резьбы по внутреннему диамет-
ру осуществляется гладкими
притирами.
Детали с наружной резьбой
_ для доводки закрепляют в
- шпинделе реверсивной доводоч-
J ной головки, которая дает воз-
можность посредством специ-
ального устройства осуществ-
_ _ _ лять прямое и обратное враще-
Рие. 6. Схема^ доводки ние । поверХНОСТЬ рСЗЬбы на-
носят абразив. После этого на-
винчивают резьбовой притир,
который в процессе доводки держат руками и медленно
поворачивают. При доводке деталей с внутренней резь-
бой, например резьбовых колец, закрепляют в шпинделе
реверсивной доводочной головки притир. Последний вра-
щается, и деталь доводят вручную, медленно ее повора-
чивая.
Механическая доводка является именно тем методом
окончательной отделки деталей, при котором достижима
наивысшая точность обработки (до 0,0001 мм) и наилуч-
шая чистота поверхности (до VVVV 14). Но механиче-
ская доводка экономически целесообразна только при об-
работке больших партий деталей. Продолжительность до-
водки (она зависит главным образом от величины при-
пуска, оставляемого на эту операцию) обычно не превы-
шает 20—25 мин., причем за каждый такой срок проходит
обработку одновременно до 100—150 деталей. В резуль-
тате механическая доводка часто оказывается более про-
изводительной операцией, чем шлифование.
Механическая доводка производится на специальных
станках. Существуют различные конструкции доводочных
станков, соответствующие разным формам деталей, пр-
10
верхнрсти которых подлежат отделке способом доводки.
Следовательно, имеется возможность осуществлять меха-
ническую доводку плоскую, плоскопараллельную, круг-
лую наружную и круглую внутреннюю.
Рис. 7. Доводка на станке
Доводка плоскостей производится на вращающемся
чугунном (или из другого материала) диске, на который
нанесен абразивный порошок или доводочная паста. Де-
таль прижимают к диску вручную или посредством при-
способления. Оснастка выбирается в зависимости от фор-
мы деталей и числа доводимых поверхностей.
Станки для доводки плоскопараллельных и цилиндри-
ческих деталей имеют по два горизонтально расположен-
11
них доводочных диска. В некоторых конструкциях оба
диска неподвижны, и перемещение осуществляют детали,
зажатые в пространстве между ними. Детали уложены в
специальные обоймы, перемещение их эксцентричное.
В других конструкциях только один диск неподвижен,
другой диск вращается. Наконец есть станки, у которых
одновременно вращаются в разные стороны оба доводоч-
ных диска — верхний и нижний — и между ними совер-
шают эксцентричное движение обоймы с установленными
в них деталями (рис. 7).
Ручная доводка измерительных плиток в настоящее
время полностью заменена механической, благодаря че-
му в десятки раз увеличилась производительность труда
при доводочной отделке плиток. Операция осуществляет-
ся на станке для окончательной доводки плоскопарал-
лельных концевых мер, у которого имеются две непод-
вижно установленные в горизонтальной плоскости чугун-
ные плиты. Изделия обрабатываются уложенными в гнез-
да лент, совершающих возвратно-поступательное и одно-
временно поперечное движение. Такое сочетание движе-
ний обеспечивает неповторимость следов абразива, а
вследствие одинаковой скорости перемещения всех точек
изделия с их поверхности снимается равномерный слой
металла.
Механическая доводка, как и ручная, осуществляется
обычно в несколько операций, число которых зависит от
припуска, требуемой точности и заданной чистоты обра-
ботки. Иногда процесс доводки состоит из 5—6 операций.
ПРИТИРЫ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИТИРОВ
Притирами называют инструмент, которым произво-
дятся притирка и доводка, а также детали, специально
изготовленные для притирки. Инструмент можно разде-
лить на четыре основные группы:
1) плоские притиры;
2) цилиндрические притиры;
3) резьбовые притиры;
4) специальные притиры сложной формы.
Конструкция и форма притира определяются общей
конфигурацией обрабатываемой детали и геометрической
формой доводимой поверхности.
П лоские прит и^р ы изготовляют в виде брусков,
дисков и плит. Различают плоские притиры, которые при
12
работе соприкасаются с поверхностью доводимой детали
только по одной линии, и притиры, соприкасающиеся со
всей поверхностью, подвергаемой доводке. Например, для
доводки деталей, выполненных в виде гладкого цилиндра
или части его, применяется притир первого рода, имею-
щий форму плоского бруска. Притиры, соприкасающиеся
со всей отделываемой поверхностью, используются глав-
ным образом при окончательной доводке, когда снимается
незначительный припуск.
Рис. 8. Чугунные доводочные плиты
Для плоской доводки вручную деталей небольших раз-
меров наиболее распространенный тип притира — чугун-
ные плиты (рис. 8) размером 300X300 мм или 200X
Х200 мм.
Цилиндрические притиры служат для до-
водки отверстий. Их изготовляют в виде стержней для от-
делки малых отверстий и сборными, со сменными шайба-
ми (рис. 9), для доводки больших отверстий. Наружные
поверхности цилиндрических деталей можно доводить не
только плоскими притирами, но и регулируемыми кольца-
ми с гладким отверстием (рис. 10).
Резьбовые притиры служат для доводки и
притирки деталей, имеющих точную резьбу, или деталей,
которые должны образовать плотное резьбовое соедине-
ние. Притир для доводки внутренней резьбы представля-
3—1549 13
ет собой цилиндрический стержень с наружной резьбой,
соответствующей профилю доводимой резьбы (рис. 11).
Притиры для доводки наружной резьбы изготовляются в
Рис. 9. Конструкция цилиндрического гладкого притира
для доводки отверстия
виде колец с внутренней резьбой, одинаковой по профилю
с резьбой деталей, подлежащих доводке.
Рис. 10. Конструкция регулируемого притира-кольца
Сечение по ДВС
Конструкция и форма специальных притиров за-
висят от конфигурации обрабатываемых деталей. К изго-
товлению специальных фасонных притиров очень часто
предъявляются требования высокой точности. С большой
14
точностью выполняются, например, притиры для доводки
профильных шаблонов.
Материал притира должен удовлетворять следующему
основному условию: быть мягче материала детали, под-
вергаемой доводке или притирке. Это вызывается тем об-
стоятельством, что при шаржировании притира зерна аб-
разива должны внедряться (вдавливаться) в его поверх-
ность, и такое же внедрение абразивных частиц в притир
должно происходить при взаимном перемещении его по-
Рис. 11. Резьбовой притир для доводки резьбового
отверстия
верхности и поверхности обрабатываемой детали, когда
доводка пли притирка производится с простым нанесени-
ем абразива на притир. Кроме того, при выборе материа-
ла для притиров необходимо учитывать и такие требова-
ния, как легкость их обработки и стойкость против изно-
са. Со вторым из этих требований надо особенно считать-
ся, потому что при доводке и притирке на обрабатывае-
мой детали копируется рабочая поверхность притира.
Притиры изготовляют из чугуна, мягкой стали, цвет-
ных металлов (медь, латунь, бронза, свинец), стекла, де-
рева (липа и береза) и ряда других материалов. Прити-
ры для доводки и притирки стальных деталей делают пре-
имущественно из чугуна и красной меди, обладающих
необходимой плотностью и твердостью и хорошо воспри-
3* 15
нимающих шаржирование абразивным порошком. Пред-
почтение, однако, отдается чугуну, так как медь труднее
обрабатывается и быстро изнашивается, кроме того, она
дефицитна и дороже по стоимости.
Структура чугуна выбирается в зависимости от спосо-
ба доводки. Для операций, при которых абразивный по-
рошок находится в свободном состоянии, т. е. не шаржи-
руется (предварительные доводки), следует применять
перлитовый чугун твердостью 170—200 по Бринелю. Для
операций, выполняемых с шаржированием притира (окон-
чательные доводки), необходимо брать чугун со структу-
рой из феррита с фосфидной эвтектикой. Резьбовые при-
тиры, учитывая, что у них быстро срабатывается профиль
резьбы, делают из более твердого чугуна, идя на значи-
тельное усложнение процесса их изготовления.
В настоящее время повышают износостойкость чугуна
для притиров введением дополнительных присадок хрома,
никеля и молибдена, а также термической и химико-тер-
мической обработкой. Влияние присадок на шаржирова-
ние притиров абразивным порошком изучается.
Для доводки мягкими абразивными материалами —
окисью хрома или пастами ГОИ — следует применять
притиры из зеркального литого стекла или из стекла мар-
ки КЗ. При помощи таких притиров достигается как вы-
сокая точность, так и высокая чистота поверхности. Стек-
ло должно быть хорошо отожжено, не иметь пузырьков
вблизи поверхности, грубых царапин и раковин. На рис. 12
показан плоский стеклянный притир.
Для полирования поверхностей применяются деревян-
ные полировальники. Наилучшую отделку поверхностей
дают полировальники ng липы. Широкое применение
имеют полировальники из березы.
16
АБРАЗИВНЫЕ И СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ДЛЯ ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ
Абразивно-доводочные материалы можно разделить
на две основные группы: твердые и мягкие.
Твердые абразивно-доводочные мате-
риалы. К этой группе относятся материалы, твердость
которых выше твердости закаленной стали, а именно:
алмаз, карбид бора, зеленый и черный карбид кремния,
электрокорунд белый и нормальный, наждак.
Производительность абразивных порошков из твердых
материалов зависит от величины их зерен. Чем крупнее
зерно, тем быстрее идут доводка и притирка, но тем хуже
получаемая чистота поверхности. Поэтому абразивные
порошки с крупным зерном (их получают просеиванием
через сито) используются только для предварительной до-
водки. Для окончательной доводки и притирки и для по-
лирования применяются мелкие абразивные порошки, по-
лучаемые способом отмучивания.
Отмучиванием называется разделение при помощи во-
ды или другой жидкости размолотого абразивного порош-
ка, например электрокорунда, на группы по величине зер-
на (фракции). Группы обозначаются временем в ми-
нутах, в течение которого осаждался в жидкости порошок.
В табл. 1 приведены обозначения абразивных порош-
ков и размеры зерен, получаемых отмучиванием в воде.
Таблица 1
____________Обозначения абразивных порошков_
Назначение абразивных порошков Ns зерен Обозначе- ние порош- ков в мин. Размер зерен в микронах
Для предварительной 220 3 75—63
доводки и притирки 240 3 63—63
(шлифпорошки) 280 5 53—42
320 10 42—28
Для окончательной М28 15 28—20
доводки и притирки М20 30 20—14
(микропорошки) М14 60 14—10
М10 120 10—7
М7 240 7-5
М5 480 5—3,5
М3,5 1000 3,5—2,5
М2,4 2000 2,5—1,5
Ml,7 3000 1,7—1,0
17
Для высококачественной доводки твердых сплавов и
драгоценных камней применяют так называемую алмаз-
ную пыль.
На предварительных операциях доводки твердых спла-
вов используется карбид бора. Этим же абразивным ма-
териалом доводятся закаленные стали, притом с хорошей
производительностью.
Для притирки чугуна, цветных металлов рекомендует-
ся зеленый и черный карбид кремния (карборунд). Его
зерна тверды и остры, но зато хрупки.
Наилучший абразивный материал для доводки и при-
тирки — это электрокорунд, особенно белый. При доводке
измерительных поверхностей инструмента из закаленной
стали предпочитают электрокорунд всем другим абра-
зивам.
Отечественная абразивная промышленность поставля-
ет потребителям абразивные порошки до марки М5 вклю-
чительно. На московском инструментальном заводе «Ка-
либр» освоен технологический процесс изготовления но-
вых микропорошков для отделки поверхностей высоких
классов — до VVVV14 включительно.
Технологический процесс изготовления таких порош-
ков весьма длительный (доходит до нескольких суток),
состоит из пяти основных переходов: 1) размельчение
исходного материала; 2) удаление металлических частиц
из размельченного абразива; 3) отмучивание размельчен-
ного абразива; 4) сушка и прокаливание микропорошков;
5) контроль.
Отмучивание производится в бензине, абразив — элек-
трокорундовый порошок М7 с величиной зерен от 0 до
7 микрон. Строгим соблюдением сроков отмучивания
удается получать фракции (т. е. группы однородных по
размерам зерен) с величиной зерна 1,5—2 микрона.
Таким порошком можно обеспечить доводку наивысшего
качества.
Мягкие абразивно-доводочные мате-
риалы. К этой группе относятся материалы, твердость
которых ниже твердости закаленных сталей. Их употреб-
ляют в виде тонких порошков и паст, приготовляемых из
различных веществ, способных сообщать высокую чисто-
ту поверхностям, отделываемым доводкой и полирова-
нием.
В производстве деталей машин, приборов и инструмен-
тов наибольшее распространение подучили и с кус ст-
венные абразивные материалы — окись железа, окись
хрома и окись алюминия. Окись железа (Fe2O3), или, ина-
че, крокус, подразделяется на сорта; лучший сорт имеет
фиолетовый оттенок. Окись хрома (Сг2О3). наиболее про-
изводительный из абразивов, входящих в состав доводоч-
ных и полировальных паст, выпускается в виде темно-зе-
леного или почти черного порошка и в виде чешуек. Дово-
дочная способность каждого из этих материалов различ-
на. Окись хрома получают прокаливанием двухромокис-
лого калия (К2Сг2О?) с серой.
Доводочные и полировальные пасты состоят из тонких
абразивных порошков, жиров и связующих веществ (связ-
ки); иногда связкой служат жиры. К пастам предъяв-
ляются определенные требования, основные из них пере-
числяются ниже:
1) надлежащая твердость и вязкость связки;
2) прочность связки (паста не должна крошиться или
рассыпаться);
3) способность удерживаться на поверхности притира
или полировального круга;
4) не царапать обрабатываемую поверхность;
5) легко удаляться с обработанной поверхности после
доводки и полирования.
Связка имеет существенное значение для качества до-
водочных паст: от нее зависят твердость и вязкость пасты,
а также прочность соединения всех составляющих пасты
при комнатной температуре. В качестве связок применяют
стеарин, олеиновую кислоту, парафин, сало, пчелиный
воск и еще некоторые другие вещества. Иногда в пасту
вводят скипидар, серу и иные специальные добавки.
Стеарин относится к группе жиров. Из двух выпускае-
мых сортов применяется для паст более дешевый, полу-
чаемый переработкой говяжьего или бараньего жира,
костного сала. Стеарин хорошо связывает абразив в па-
стах, способствуя в то же время повышению производи-
тельности при доводочных и полировальных операциях.
Олеиновая кислота (главная составная часть многих
растительных масел, содержится в говяжьем и бараньем
жире) представляет собой маслянистую жидкость желто-
красного цвета. При низких температурах олеиновая ки-
слота замерзает.
Парафин является хорошим связующим для абразива,
придает пасте вязкость и эластичность. Парафин, полу-
19
чаемый из нефти или искусственным путем, имеет вид бе-
лой или желтоватой массы. Плавится уже при +54°.
Под салом понимают говяжий, бараний, свиной жир.
Пчелиный воск всем известен. Его назначение в пас-
тах — лучше связывать жиры и абразивы.
Все остальные возможные составляющие и добавки
паст служат для улучшения связок и повышения поли-
рующих свойств паст.
Сущность процесса доводки с применением паст, со-
держащих окись хрома или окись железа, заключается в
том, что под влиянием пасты на поверхности металла при
доводке непрерывно образуются все новые тончайшие
пленки химических соединений, которые так же непре-
рывно и сравнительно легко снимаются зернами абразива,
входящего в пасту. Это было установлено работами Госу-
дарственного оптического института (ГОИ) под руковод-
ством академика И. В. Гребенщикова. При доводке твер-
дыми абразивными материалами, как известно, происхо-
дит удаление слоя металла способом резания.
Для доводочных и полировальных работ хорошо заре-
комендовали себя уже упоминавшиеся выше пасты ГОИ.
Они подразделяются на грубые, средние и тонкие, в за-
висимости от их абразивной способности, характеризую-
щейся толщиной снимаемого слоя металла в микронах
на пути в 40 м. Грубые пасты снимают на этом пути слой
металла толщиной от 17 до 40 микрон, средние пасты —
толщиной от 8 до 16 микрон, тонкие пасты — толщиной
от 1 до 7 микрон. Обозначением паст и служат данные
величины.
В табл. 2 приводится состав паст ГОИ.
Таблица 2
Состав паст ГОИ
Составляющие Состав в %
ТОНКОЙ пасты средней пасты грубой пасты
Окись хрома 74 76 81
Силикагель 1,8 2 2
Стеарин 10 10 10
Расщепленный жир 10 10 5
Олеиновая кислота 2 — —
Сода двууглекислая .... 0,2 — —
Керосин 2 2 2
24
Абразивная способность пасты ГОИ в большой степе-
ни зависит от температуры, при которой производилось
прокаливание окиси хрома. Грубая паста содержит окись
хрома, прокаленную при 1600°, средняя — при 1200° и
тонкая — при 600°.
На абразивную способность паст влияют также каче-
ство и количество других составляющих, помимо окиси
хрома. Например, при пользовании слишком жирной пас-
той происходит засаливание обрабатываемой поверхно-
сти; если же паста слишком сухая — эффект от доводки
понижается.
Пасты ГОИ рекомендуется применять только при руч-
ной доводке. Это объясняется необходимостью довольно
частого нанесения пасты на притир вследствие быстрого
ее срабатывания: зерна окиси хрома притупляются в
весьма короткие сроки. Для придания отделываемой по-
верхности блеска следует применять тонкие пасты.
Ниже, в табл. 3 и 4, приводятся два рецепта паст, раз-
работанных на машиностроительных предприятиях.
Таблица 3
Рецепт пасты для полирования
стали и других металлов
(Автозавод им. Лихачева)
Составляющие Содержа- ние состав- ляющих в процен- тах по весу
Крокус 73,3
Стеарин . . . 18,3
Олеиновая кис-
лота 1,0
Церезин .... 2,0
Парафин .... 5,4
Таблица 4
Рецепт пасты для полирования цветных металлов (Подольский механический завод)
Составляющие Содержа- ние состав- ляющих в процентах по весу
Стеарин .... 17
Сало говяжье . 11
Олеиновая кис-
лота ... 5
Венская известь 67
На производительность труда при отделке поверхно-
стей доводкой и полированием и на качество отделки зна-
чительное влияние оказывают применяемые при этих опе-
рациях смазывающие вещества. Из большого количества
различных смазок наиболее ходовыми являются керосин,
гарное масло, свиное сало, бензин. Смазка любого вида
должна удовлетворять следующим требованиям:
4-1549 21
а) хорошо противостоять температурным изменениям;
б) обеспечивать охлаждение при резании;
в) не способствовать образованию коррозии;
г) не раздражать кожи рук рабочего.
При доводке смазку вместе с абразивным порошком
наносят на поверхность притира равномерным тонким
слоем. Чем более точной должна быть работа, тем тоньше
должен быть этот слой. Нанесением толстого слоя смаз-
ки и абразива все равно нельзя увеличить съем металла.
При окончательной доводке шаржируют притиры
очень мелким абразивным порошком, а для смазки нано-
сят тонкий слой стеарина, разведенного в бензине. Это
в одинаковой степени относится к ручной и механической
доводке.
РЕЖИМЫ РАБОТЫ ПРИ ОТДЕЛОЧНЫХ ОПЕРАЦИЯХ
Режимы обработки при окончательной отделке опре-
деляются тремя основными параметрами:
1) давлением между притиром и обрабатываемой по-
верхностью;
2) скоростью перемещения обрабатываемой детали и
притира;
3) количеством и составом смазки и абразивного по-
рошка.
Известно, что режимы обработки оказывают сущест-
венное влияние на производительность операций, входя-
щих в эту обработку. Производительность отделочных
операций прежде всего зависит от твердости и прочности
обрабатываемого материала. По мере увеличения твер-
дости материала изделия и с уменьшением давления и
скорости производительность, исчисляемая величиной
слоя металла, снимаемого в минуту, падает.
Однако это не значит, что для повышения произво-
дительности доводки достаточно увеличить давление и
одновременно скорость обработки. При доводочных опе-
рациях приходится считаться с отрицательным явлением,
ограничивающим возможность увеличения скорости и
давления, а именно с нагреванием трущихся поверхно-
стей. При значительном нагреве притира искажается (ко-
робится) его рабочая поверхность, и в результате снижа-
ется точность обрабатываемых изделий. Большие давле-
ния приводят также к быстрому раскалыванию абразив-
22
ных зерен и их износу. Поверхность притира становится
сухой, что ведет к ухудшению чистоты обрабатываемой
поверхности и даже к образованию на ней задиров.
К сожалению, режимы доводочных и притирочных ра-
бот — область, еще слабо изученная, и поэтому необходи-
мые данные приходится добывать опытным путем.
Практика показывает, что доводка и притирка наибо-
лее производительны при давлении 0,5—4 кг!см2, не-
зависимо от количества одновременно обрабатываемых
деталей. При полировании наибольшая производитель-
ность достигается, когда работа ведется при давлении от
2,5 до 5 кг/см2, в зависимости от обрабатываемого мате-
риала и требований, предъявляемых к качеству поверх-
ности.
Припуски на доводочных и притирочных операци-
ях могут доходить до 0,01—0,015 мм, а припуски на
окончательную отделку — до 0,005 мм. При обработке
плоскопараллельных деталей припуск на предваритель-
ную доводку и притирку составляет 0,15—0,2 мм, а на
окончательную отделку уменьшается до 0,005 и еще ни-
же. Например, припуск на окончательную доводку пло-
скопараллельных концевых мер длины колеблется между
0,0006 и 0,0003 лои.
Для отделочного шлифования (суперфиниша) нужно
оставлять припуски величиной 0,01—0,02 мм, если обра-
батывается поверхность правильной формы. Для доводоч-
ного шлифования (хонингования) припуск увеличивают
и работу сначала ведут грубыми абразивными материа-
лами, а затем более тонкими. Например, припуск на
доводку после закалки (без шлифования) может дости-
гать 0,2 мм и даже большей величины.
Скорости резания при доводочных и притироч-
ных операциях зависят от способа выполнения этих опе-
раций. При станочной обработке они доходят до
100 м/мин, а при ручной колеблются в пределах
6—30 м/мин. Средняя скорость резания при предвари-
тельной доводке составляет 30—40 м/мин, при оконча-
тельной — 25 м/мин.
Доводка плоскопараллельных концевых мер на спе-
циальных доводочных станках осуществляется со скоро-
стью резания 8—-10 м!мин при скорости поперечного воз-
вратно-поступательного движения, равной 0,15—
0,2 м/мин.
4*
23
При полировании скорость обработки зависит от ма-
териала обрабатываемых деталей. Для чугуна, стали и
никеля она составляет 30—35 м/сек, для меди и ее спла-
вов, а также для серебра 22—30 м/сек, для цинка, олова,
свинца и алюминия 18—25 м/сек.
На режимы обработки, следовательно, и на произво-
дительность доводочных и полировальных операций влия-
ют также смазка и применяемый абразивный материал.
С заменой наждака и естественного корунда электроко-
рундом и карборундом режущее действие и стойкость аб-
разивных смесей значительно увеличились. В отдельных
случаях это можно отнести и к карбиду бора. Указанное
улучшение объясняется повышенной твердостью назван-
ных смесей, в свою очередь обусловленной малым содер-
жанием примесей.
Большинство доводочных и притирочных операций
выполняется порошками, начиная от 240 и кончая М5.
Порошки с более крупными зернами способствуют росту
производительности лишь в тех случаях, когда удается
воспрепятствовать сбрасыванию изделием зерен с прити-
ров. Достигается это применением притиров специальной
конструкции или работой с пониженным давлением.
Жидкая среда, в которой размешивается абразив, слу-
жит не только для нанесения и распределения абразивно-
го материала; с ней в значительной мере связано режу-
щее действие зерен. Объясняется это тем, что благодаря
жидкой среде между рабочими поверхностями образуется
смазочная пленка определенной толщины, зависящей, во-
первых, от давления при доводке и, во-вторых, от вязко-
сти среды: с увеличением вязкости толщина пленки воз-
растет. Если зерна абразива меньше толщины пленки,
образующей для них естественную щель, то они не могут
снимать стружку и, следовательно, не работают. Нетрудно
понять, что абразивные зерна срезают больше металла
при работе с жидким маслом и меньше металла при ра-
боте с вязким маслом.
Ранее уже отмечалось, что обильным нанесением аб-
разивного материала нельзя увеличить съем металла в
единицу времени. Пленка смеси должна иметь такую тол-
щину, при которой между изделием и притиром может
находиться только один слой абразивных зерен. При не-
померно толстом слое смеси производительность доводки
падает, так как тогда усилие давления не передается не-
24
посредственно от притира к изделию. Помимо этого, из-
быток смеси сбрасывается с притира.
Абразивную смесь можно добавлять только после то-
го, как ухудшаются режущие свойства ранее нанесенного
абразива, сообразуясь при этом с обрабатываемым мате-
риалом и заданной чистотой поверхности.
II. ДОВОДКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ
Как уже указывалось, в производстве измерительных
инструментов во многих случаях невозможно достижение
необходимого класса точности без получения соответст-
вующей чистоты поверхности. Но самый класс точности,
равно как и класс чистоты поверхности, надо выбирать
правильно, чтобы не увеличить без надобности трудоем-
кость и стоимость технологической операции. Тогда будут
правильно выбраны и метод окончательной отделки, и
величины припусков, и абразивные материалы, а также
режимы обработки.
Если обратиться к операции доводки, то имеющиеся
данные показывают, что доводкой можно обеспечить не
только высокую чистоту поверхности и точную форму де-
талей, но и точность размеров в пределах весьма жестких
допусков и одновременно высокую производительность.
Эти данные, касающиеся механической доводки, приведе-
ны в табл. 5.
Таблица 5
Эффективность механической доводки
(Обобщение результатов обработки значительных партий деталей) 1
Вид доводки Детали Площадь дове- денной поверх- ности в см2 Снятый припуск в мм Допуск, обеспе- ченный довод- кой, в мм Количество од- новременно об- работанных де- талей Штучное время в сек.
Плоскопа- раллельная Чугунные кольца: 0 80 0 175 0 300 7,5 125 200 0,4 0,15 0,13 ±0,006 ±0,002 ±0,002 28 5 4 18 ПО 130
25
Вид доводки Детали Площадь дове- денной поверх- ности в см2 Снятый припуск в мм Допуск, обеспе- ченный довод- кой, в мм Количество од- новременно об- работанных де- талей Штучное время в сек.
Плоскопарал- лельная Стальные пластин- ки: 0 28 0 18 Раздвижные ка- либры из стали . . 6 2,5 80 0,1 0,1 0,7 ±0,005 ±0,005 ±0,003 160 140 12 16 21 360
Наружная круглая Стальные детали: 0 15X30 .... 0 20X52 .... 0 40X90 .... 14 33 112 0,05 0,05 0,01 ±0,001 ±0,001 0,00025 30 36 20 40 200 720
1 «Веркштат унд бетриб» № 1, январь, 1950.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ РУЧНОЙ ДОВОДКИ
Ниже приводятся типичные технологические приемы
ручной доводки плоскопараллельных и круглых гладких
деталей. Особенно трудоемка окончательная доводка из-
мерительных плиток, одновременно являющаяся весьма
ответственной операцией, требующей большого практиче-
ского навыка от исполнителя и специальных производст-
венных условий. На машиностроительных заводах эту
операцию выполняют слесари-лекальщики.
Общие указания. Помещение, где производятся
доводочные работы, должно быть светлым, сухим, защи-
щенным от проникновения пыли, в нем должна поддержи-
ваться температура 20±2°.
Рабочее место доводчика оборудуется столом, покры-
тым линолеумом, для доводки и надежным верстаком для
притирки и шаржирования доводочных плит.
Доводчик должен иметь для работы определенный на-
бор инструментов и материалов, в который входят:
1. Три доводочные и шаржированные плиты размером
100X200 мм (их можно получить разрезкой пополам
26
обычных проверочных плит размера 200X200 мм) и до-
полнйтельно плиты больших размеров для крупных дета-
лей.
2. Притирочная плита 200X200 или 300 X 300 -мм.
3. Стеклянная банка с бензином, закрытая пробкой со
вставленным в нее тонким металлическим стержнем (на
конце стержня закрепляется вата для смачивания пли-
ты бензином).
4. Кусок ваты, стянутый нитками в виде тампона, для
растирания бензина по поверхности плиты.
5. Кусок стеарина.
6. Брусок «Арканзас» высокой твердости размером
20X20X50 мм с плоской поверхностью для притупления
крупных зерен абразива на шаржированной поверхности
плиты. Плоская поверхность создается у бруска правкой
на чугунных плитах сначала микропорошком М14, смо-
ченным в керосине, затем микропорошком М7, смочен
ным в воде. Окончательная правка делается на стеклян-
ном притире, предварительно тоже притертом микропо-
рошками: сперва порошком М10, потом М7 на воде.
7. Интерференционное стекло для контроля плоскост-
ности деталей в процессе доводки.
8. Вспомогательная контактная плитка, применяемая
при доводке тонких деталей, которые из-за малых разме-
ров трудно держать в руках, и используемая также с
целью избежания нагрева доводимых деталей от тепла
рук. В качестве контактной берут старую, отслужившую
измерительную плитку длиной 8—10 мм, у которой сна-
чала доводят одну из рабочих поверхностей. Доводкой
должна быть обеспечена притираемость контактной плит-
ки с обрабатываемыми. Обратную и боковые стороны
контакта, соприкасающиеся с рукой доводчика, покрыва-
ют тонкой замшей в 1—2 слоя. Замшу наклеивают кани-
фолью.
9. Лекальная линейка для контроля плоскостности
плит и брусков.
10. Вертикальный оптиметр или интерферометр систе-
мы Уверского с ребристым столиком для проверки назна-
ченного размера у доводимой детали.
Доводочные и притирочные плиты и
их подготовка к работе. Основное условие полу-
чения высокой чистоты поверхности и высокой точности
при доводочных операциях — это тщательная подготовка
27
притирочных и доводочных плит. Рабочие поверхности
плит подвергаются окончательной притирке электроко-
рундовым абразивным микропорошком М14—М10 с при-
месью небольшого количества керосина. Смесь равно-
мерно распределяют по притирочной плите, после чего,
наложив на притирочную плиту подготовляемую плиту,
производят притирку до полной приработки плит друг к
другу. Когда это достигнуто, притирают подготовляемую
плиту дополнительно смесью керосина со стеарином без
абразива с целью удаления абразивных частиц из пор чу-
гуна.
По одной и той же притирочной плите должны быть
притерты все три подготовляемые плиты, для того чтобы
их рабочая поверхность была одинакового качества. При-
тирочные плиты (их размеры 200X200 мм и более), в
свою очередь, притираются друг к другу по методу трех
плит.
Подготовляемые плиты после окончания притирки
тщательно промывают бензином и протирают чистыми су-
хими концами. Теперь плиты готовы к шаржированию.
Проверяется окончательно на просвет плоскостность плит,
для чего накладывают лекальную линейку в нескольких
направлениях.
Притирка-правка доводочных плит производится пе-
риодически — в зависимости от степени искажения их ра-
бочей поверхности в результате износа.
За притиркой следует шаржирование доводочных
плит, т. е. втирание в их рабочую поверхность зерен абра-
зива с целью придать этой поверхности режущие свой-
ства. Шаржирование производится электрокорундовым
микропорошком, смешанным с бензином. Каждая из трех
плит шаржируется разным порошком. На первую плиту
наносят более крупный порошок М5, на вторую — более
тонкий М3,5, на третью — самый тонкий М2,4. После
шаржирования подготовляемые плиты-притиры должны
иметь гладкую, блестящую поверхность.
Шаржирование ведется следующим образом. При
шаржировании первой подготовляемой плиты наносят на
притирочную плиту небольшой слой стеарина, затем нали-
вают смесь абразивного порошка с бензином, которую
растирают по плите до полного испарения бензина. Пос-
ле этого наливают 4—5 капель керосина и производят
смешивание керосина с абразивом. Готовую смесь равно-
28
мерно распределяют по всей .поверхности плиты, поль-
зуясь .для этого изношенным интерференционным стек-
лом. Когда вся описанная подготовка сделана, наклады-
вают обрабатываемую плиту на притирочную и прити-
рают ее до тех пор, пока рабочая поверхность плиты не
приобретет режущих свойств.
Шаржирование второй доводочной плиты производит-
ся так же, как и шаржирование первой, меняется только
состав смазки: уменьшается количество стеарина, керо-
сина наливается не более 3—4 капель.
Приемы шаржирования третьей плиты, предназначен-
ной для окончательной доводки, остаются теми же, толь-
ко стеарина и керосина дают еще меньше, чем при шар-
жировании второй плиты. Керосина достаточно дать
2—3 капли.
В процессе шаржирования должна сохраняться плос-
костность, достигнутая в результате притирки плит. Что-
бы уравнять износ краев и остальных участков рабочей
поверхности плит, желательно придать ей самую незна-
чительную выпуклость — до 3—4 микрон на длине
200 мм, которую определяют интерференционным стек-
лом или лекальной линейкой. Во втором случае при зазо-
ре в 3 микрона между линейкой и поверхностью плиты
наблюдается синий свет.
Шаржирование доводочных плит периодически повто-
ряется, в зависимости от количества измерительных пли-
ток, которые на них обрабатываются. Первая плита шар-
жируется после доводки на ней 250—300 плиток, вто-
рая— после доводки 150—180 плиток, третья — после
доводочной отделки на ней примерно 100 измерительных
плиток. Недостаточно шаржированные или сработанные
доводочные плиты вносят погрешности в размеры дово-
димых на них плоскопараллельных мер.
По окончании шаржирования плиты тщательно проти-
рают и на их поверхность наносят бензин, который расти-
рают до полного испарения. Вслед за этим приступают к
доводке плиток. После каждых 8—10 смачиваний бензи-
ном, т. е. после каждых 8—10 доводок, плиты снова по-
крывают стеарином, смачивают стеарин одной-двумя кап-
лями керосина и тампоном из ваты растирают получен-
ную смазку по поверхности плиты. Благодаря такому
уходу за плитами их режущие свойства дольше сохра-
няются.
5-1549
29
ДОВОДКА КОНЦЕВЫХ МЕР ДЛИНЫ (ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ПЛИТОК)
Подготовка поверхности под доводку
Для высококачественной и высокопроизводительной
отделки поверхностей измерительных плиток большое
значение имеет их подготовка под доводку. Эта подго-
товка заключается в шлифовании измерительных поверх-
ностей плиток на плоскошлифовальном станке.
К станкам для шлифования концевых мер предъяв-
ляются жесткие требования.
1. Шпиндель шлифовального круга должен быть в хо-
рошем состоянии, т. е. иметь самый минимальный люфт,
необходимый только для смазки.
2. Стол станка и головка шпинделя должны двигать-
ся по направляющим плавно, без рывков, как в верти-
кальном, так и в горизонтальном направлении.
Повышенные требования предъявляются и к шлифо-
вальному кругу.
1. Шлифовальный круг должен быть определенной
зернистости и твердости. Для шлифования термически об-
работанной стали твердостью 55—64 R снеобходимо при-
менять шлифовальные круги с маркировкой Э46М3-К-
2. Шлифовальный круг в процессе работы необходимо
время от времени править алмазом: не реже чем через
3 поперечных прохода стола — в начале шлифования пар-
тии плиток и не реже чем через 1—2 прохода — в конце
шлифования.
3. Шлифовальный круг к началу работы должен быть
тщательно отбалансирован.
Несоблюдение перечисленных условий ведет к короб-
лению плиток во время шлифования, к появлению прижо-
гов, отпуску обрабатываемой поверхности, дроблению и
ряду других дефектов.
Особенно опасна возможность образования дефектов
при шлифовании тонких плиток. Плитки малой толщины
нужно шлифовать с наибольшим вниманием и умением,
так как они склонны к короблению в процессе обработки
и эта их склонность возрастает по мере уменьшения тол-
щины плиток шлифованием. Кроме того, тонкие плитки
от соприкосновения с шлифовальным кругом быстро вос-
принимают теплоту резания. Это опять-таки может по-
30
влечь за собой прижоги, отпуск и в конечном счете короб-
ление.
Все вместе взятое заставляет относиться к шлифова-
нию, как к операции, непосредственно влияющей на каче-
ство отделки измерительных плиток.
Снятие припуска при шлифовании должно быть равно-
мерным с двух сто-
рон. Сначала шли-
фуют измерительные
поверхности плиток с
одной стороны, за-
тем плитки перевора-
чивают и шлифуют
до заданного разме-
ра измерительные по-
верхности с другой
стороны. Глубина ре-
зания не должна
превышать 0,02 лъи,
а подача — 0,5 мм
на один проход.
Плитки длиной до
100 мм при шлифо-
вании укладывают
на электромагнит-
ную плиту. Плитки и
другие подобные де-
тали длиной свыше
150 мм закрепляют в
приспособлении, по-
казанном на рис. 13.
Это оригинальное
приспособление со-
стоит из двух частей:
полой коробки 1 и
Рис. 13. Приспособление для точного
шлифования концевых мер (плиток)
длиной больше 100 мм
приваренной к ней верхней части 2, имеющей упоры 3 и
эксцентриковые зажимы 5 с рукоятками. К упорам 3 при-
жимается обрабатываемая деталь 4, зажимами 5 деталь
закрепляется.
Приспособление устанавливается на электромагнит-
ной плите по упору 6, предварительно прошлифованному
для получения базы. После установки приспособления
шпиндель станка с шлифовальным кругом оказывается
5*
31
внутри полой коробки 1, при этом шлифуемая поверхность
располагается над шлифовальным кругом. Круг при шли-
фовании подводится к детали снизу вверх, а не сверху
вниз, как это происходит, когда детали установлены непо-
средственно на электромагнитной плите.
При помощи приспособления можно шлифовать плит-
ки длиной в 1 м и больше. У плиток длиной более 150 лш
оставляют на окончательную доводку припуск в 0,01—
0.02 мм.
Выполнение доводки вручную
Доводкой измерительных плиток преследуется не-
сколько целей:
1) отделка поверхности и ее притираемость;
2) получение плоскостности и параллельности;
3) получение точного размера.
Ручная доводка плиток производится в 3 перехода.
Сначала делается грубая доводка и затем предваритель-
ная, потом следует окончательная доводка — первая и
вторая.
Приемы работы при всех переходах одинаковы, раз-
личия имеются только в припусках на последующие до-
водки в применяемых абразивных порошках и в усилиях
прижима доводимой поверхности к доводочной плите.
Грубая доводка выполняется после шлифования от-
делываемых поверхностей, при этом снимается припуск
в 0,005—0,01 мм. Доводка ведется на чугунной плите
сначала абразивным порошком 240, затем порошком 320.
Можно пользоваться также пастой ГОИ 40 микрон, но
тогда доводка будет менее производительной.
Приступая к доводке, наносят на доводочную плиту
стеарин, потом бензин (куском стеарина образуют на пли-
те след в виде восьмерки) и смесь растирают. После это-
го смачивают поверхность плиты 3—5 каплями керосина,
который тоже растирают. Аккуратно уложив доводимую
концевую меру на плите, плотно прижимают ее пальцами
обеих рук к поверхности плиты. При доводке плиток раз-
мером до 10 мм располагают пальцы сверху (рис. 14),
плитки размером от 100 мм и выше закрепляют в специ-
альной державке (рис. 15).
32
Рабочий прием доводки заключается в перемещении
плитки по доводочной плите возвратно-поступательными
движениями с некоторым боковым смещением плитки
Рис. 15. Расположение пальцев рук при доводке
тонких измерительных плиток
Рис. 15. Доводка измерительных плиток большой
длины
после каждого такого движения. Это боковое смещение
необходимо для того, чтобы не допускать повторения дви-
жений на одном и том же месте. Через каждые несколько
движений плитку повертывают на 180°, приподняв ее над
плитой.
33
Плитку последовательно доводят на каждой из трех
доводочных плит. На первой плите делается предвари-
тельная доводка, на второй плите — первая окончатель-
ная, а на третьей — вторая окончательная доводка.
При доводке следует стремиться снимать припуск рав-
номерно с двух сторон плитки, но можно поступать и ина-
че: на одной стороне произвести отделку поверхности, а
на другой снять весь оставшийся припуск, выдержав за-
данный размер. Под последующую доводку оставляют
припуск 2—3 микрона.
Механическая доводка плоских деталей
Доводочные работы были впервые механизированы в
производстве плоскопараллельных концевых мер. Это
объясняется тем, что окончательная отделка измеритель-
ных плиток вручную являлась самой трудоемкой, самой
сложной из всех видов отделочных операций. В СССР
лучшим станком для доводки концевых мер является ста-
нок конструкции Д. С. Семенова.
Отечественный доводочный станок конструкции Семенова
и работа на нем
Станок (рис. 16) состоит из массивной станины, на ко-
торой устанавливаются квадратные чугунные плиты-при-
тиры размером 300X300 мм. Плиты во время работы не-
подвижны. Нижнюю плиту, которая помещается непосред-
ственно на столе станка, можно перемещать в вертикаль-
ном направлении и выдвигать для протирки и нанесения
абразивного порошка. Верхнюю плиту, которая установ-
лена в специальной державке, связанной с поворотным
кронштейном, можно поднимать, опускать и повертывать
рабочей поверхностью вверх, что используется при подго-
товке к работе.
Между плитами-притирами движутся ленты из тонкой,
термически обработанной стали с гнездами, в которые
уложены обрабатываемые плитки. Ленты совершают про-
дольные и одновременно поперечные возвратно-поступа-
тельные движения. Всего на станке укреплено шесть лент,
соединенных в две группы. В каждой группе между дву-
мя узкими лентами расположена одна широкая, которая
при работе движется навстречу движению узких лецт,
34
Число гнезд во всех лентах 16. В узких лентах гнезда рас-
положены в один ряд, в широких—в два ряда.
Как показано на рис. 17, ленты приводятся в движе-
ние электродвигателем 1 через ременную передачу 2, зуб-
чатые колеса 3, кривошипный механизм 4 и барабан 5, со-
Рис. 16. Станок конструкции Семенова для
доводки концевых мер длины
общающий лентам продольные возвратно-поступательные
движения. Поперечные движения лент осуществляются пе-
ремещением направляющих валиков 6 в осевом направле-
нии. Наибольший ход в продольном направлении 175 мм,
в поперечном направлении — 25 мм.
35
Характерная особенность плит-притиров на станке
Д. С. Семенова — это отсутствие в них прорезей, где
обычно скапливаются пыль и грязь, затрудняющие вы-
полнение особо точных работ. Плиты-притиры подбира-
ются из обычных шабренных плит, можно брать также
шлифованные разметочные плиты с хорошо отстроган-
ным зеркалом. Удаление поверхностного слоя плиты стро-
ганием необходимо потому, что на этом слое часто имеют-
ся прижоги, выявляющиеся только на тщательно доведен-
ной поверхности плиты. Между тем места прижогов пло-
хо поддаются шаржированию.
Материал доводочных плит — плотный мелкозерни-
стый серый чугун. Твердость рабочей поверхности плит
должна быть в пределах 150—210 Нв- При их отборе де-
лают притирку методом трех плит, для того чтобы выве-
сти следы предыдущей обработки строганием или шабре-
нием и полностью устранить царапины.
Пригодность притертых плит к работе проверяют руч-
ной доводкой измерительной плитки. Если у плитки при
доводке нет обнаруживаемых на ощупь задиров и на ее
поверхности наблюдаются ровно расположенные мелкие
36
штрихи, то качество рабочей поверхности доводочной пли-
ты можно считать хорошим. Подготовка плит-притиров —
процесс очень трудоемкий и ответственный.
Перед окончательной доводкой плиты-притиры шар-
жируют микропорошком М2,4—Ml,7. Для этого устанав-
ливают нижнюю плиту на специальном столе и на ее по-
верхность сначала наносят стеарином след в виде вось-
мерки и затем смесь микропорошка с бензином. Растерев
смесь ватным тампоном до испарения бензина, наносят на
плиту в двух-трех местах керосин и снова производят
растирание тампоном.
Когда вся указанная подготовка сделана, накладыва-
ют верхнюю плиту на нижнюю (при этом нельзя допус-
кать каких бы то ни было механических повреждений
плит) и начинают шаржирование перемещением верхней
плиты по нижней. После нескольких возвратно-поступа-
тельных движений повертывают верхнюю плиту на 180°.
Качество шаржирования определяют доводкой вруч-
ную измерительной плитки. Свидетельство хорошего ка-
чества — очень мелкий равномерный штрих на плитке,
без рисок. Шаржирование ведут до тех пор, пока на по-
верхности плитки не будет получен именно такой штрих.
Для завершающей подготовки плиты-притиры уста-
навливают на доводочном станке. Каждую плиту смачи-
вают бензином, который растирают ватным тампоном до
полного испарения. После этого наносится стеарином
«восьмерка», затем 5—6 капель керосина и снова произ-
водится растирание ватным тампоном. По окончании этой
последней операции плиты устанавливаются в рабочее
положение.
Далее следует укладка подлежащих доводке плиток в
гнезда лент; плитки сначала тщательно протирают.
Приступая к доводке, устанавливают нижнюю плиту в
вертикальном направлении так, чтобы ленты находились
на одинаковом расстоянии от обеих плит. Верхнюю плос-
кость доводимых плиток протирают чистым полотенцем,
кронштейн с верхней плитой располагают над нижней
плитой, верхнюю плиту опускают до соприкосновения с
уложенными в гнезда лент плитками и включают станок.
Давление, необходимое для доводки, создается при по-
мощи специального устройства с тарированной пружиной,
в зависимости от величины снимаемого припуска и требо-
ваний, предъявляемых к отделке. Предварительная до-
37
водка ведется при большем давлении, окончательная —
при меньшем.
Готовые плитки передают на контроль. В него входят:
проверка плиток по внешнему виду; проверка на прити-
Рис. 18. Контроль измерительных плиток на
интерферометре конструкции Уверского
раемость; проверка отклонений от плоскопараллельности
(под отклонением от плоскопараллельности понимают раз-
ность между размером концевой меры в данной точке и
срединным размером); проверка отклонений срединной
длины. Последняя проверка производится на интерферо-
метре Уверского (рис. 18) или же на оптиметре методом
38
сравнения с образцовыми (аттестованными) концевыми
мерами.
Производственные допуски для окончательно изготов-
ленных плиток являются более жесткими, чем те, которые
предусматриваются ГОСТ. Это объясняется необходи-
мостью компенсировать погрешности измерительных
средств. Данные о производственных допусках приводят-
ся в табл. 6.
Таблица 6
Производственные допуски при изготовлении плоскопараллельных
концевых мер длины
Номиналь- ные разме- ры в мм Отклонения + в микронах
срединной длины f от плоскопа- раллельности срединной длины от плоскопа- раллельности срединной длины от плоскопа- раллельности срединной длины от плоскопа- раллельности
класс 0 1-й класс 2-й класс 3-й класс
До 10 0,07 0,07 0,15 0,15 0,40 0,15 :о,8о 0,30
Св. 10 до 18 0,07 0,07 0,15 0,15 0,45 0,15 0,80 0,30
Св. 18 до 30 0,10 0,08 0,20 0,15 0,45 0,15 0,80 0,30
Св. 30 до 50 0,14 0,10 0,25 0,20 0,50 0,20 1,30 0,40
Св. 50 до 80 0,18 0,10 0,35 0,20 0,50 0,20 1,30 0,40
Св. 80 до 100 0,20 0,12 0,40 0,25 0,70 0,25 1,70 0,50
Доводочные станки иностранных фирм
За границей в производстве концевых мер применяют-
ся для доводки плиток станки, основанные на принципе
Хокка, доводочные станки Нортона, завода «Континен-
таль-Машинс» и ряд других.
39
В станках типа Хокк — два неподвижных чугунных до-
водочных диска, из них верхний диск связан с поворотным
кронштейном. Обрабатываемые плитки укладываются в
обойму, которая вместе с ними описывает во время рабо-
ты станка сложную кривую, причем плитки при своем
движении захватывают всю поверхность доводочных дис-
ков. След кривой после полного оборота обоймы не накла-
дывается на предыдущий след, благодаря такой неповто-
римости следов обеспечивается высокое качество отделки
и равномерность износа дисков по всей рабочей поверх-
ности.
Рис. 19. Схема станка типа Хокк
На рис. 19 показано, как работает станок. Обойма с
плитками получает движение от электромотора 7 через
ременную передачу 6, червяк 8 и червячную шестерню S',
с которой на одном валу сидит центральная шестерня 10.
В постоянном зацеплении с центральной шестерней нахо-
дятся три шестерни 1 с одинаковым числом зубьев. Каж-
дая из этих шестерен жестко соединена через валик 2 с
эксцентрично посаженными шестернями 3, передающими
движение массивному диску 5, в котором укладывается
обойма с плитками. Во время работы станка диск 5, а
вместе с ним и обойма с плитками совершают сложное
движение от эксцентрично посаженных шестерен 3. При
этом доводочные диски 4 осуществляют отделочную обра-
ботку.
40
Хотя на станках данного типа достигается неповтори-
мость следов при доводке, плоскостность дисков 4 при ра-
боте нарушается, и их приходится периодически править
на специальном станке.
Шаржирование доводочных дисков производится не-
посредственно на доводочном станке. Эта операция вы-
полняется при помощи четырех чугунных притирочных ди-
сков толщиной 30 мм и диаметром 220 мм, укладываемых
Рис. 20. Шаржирование доводочных дисков при помощи чугун-
ных притирочных дисков
в специальную обойму (рис. 20). Перед шаржированием
как доводочные, так и притирочные диски тщательно про-
тирают, само шаржирование после укладки в обойму при-
тирочных дисков ведется соответствующим микропорош-
ком до тех пор, пока пробная доводка контрольной плит-
ки не даст нужных результатов.
Приемы доводки на станках типа Хокк мало чем от-
личаются от приемов доводки на станках конструкции Се-
менова.
Доводочные станки завода «Континенталь-Машинс»
также имеют неподвижные доводочные диски, следова-
41
тельно, и на них снятие припуска с отделываемых плиток
происходит при перемещении плиток. В станках фирмы
Нортон верхний доводочный диск во время работы непо-
движен (этот диск может самоустанавливаться), тогда
как нижний диск, установленный на станине станка, экс-
центрично вращается передачей, причем одновременно по-
лучает от той же передачи вращение обойма с плитками.
Доводочные диски шаржируют совместной притиркой их
абразивом.
Рис. 21. На участке доводки
Рис. 21 дает представление о работе на доводочных
станках иностранных фирм.
Доводочные плиты и доводочные диски, применяемые
для окончательной отделки, необходимо притирать до по-
лучения плоскостности с погрешностью не более 0,0003 мм.
Для доводки только одной плоскости у деталей суще-
ствуют плоскодоводочные станки с одним вращающимся
диском-притиром из мелкопористого чугуна. Отделывае-
мую деталь прижимают к доводочному диску вручную или
с помощью специальных приспособлений, направляющих
деталь таким образом, чтобы доводке подвергалась вся
ее плоскость. Устройство приспособлений позволяет кре-
42
пить детали в центрирующих державках по нескольку
штук и сообщать им движение, необходимое для осуществ-
ления доводки.
полумеханическая доводка круглых изделий
Доводка круглых гладких калибров
Для доводки по наружному диаметру круглых глад-
ких калибров применяются специальные доводочные го-
ловки или же небольшие токарные станки, имеющие пря-
мой и обратный ход и несколько скоростей. На таких стан-
ках производят предварительную доводку с несколько
большей скоростью, чем окончательную.
На рабочем месте доводчика должен быть установлен
стол, покрытый линолеумом, с укрепленными на нем сле-
сарными тисками. Для доводки круглых гладких калиб-
ров доводчик должен иметь следующие инструменты и
материалы:
1. Плоские чугунные притиры для предварительной
доводки, имеющие размеры согласно следующим соотно-
шениям:
Размеры
притиров в мм
Диаметр
калибра в мм
6X2X240
6X4X240
1-3
6X6X 260 20X15X350
15X10x350 40X20X400
4—14 15—50
На каждый размер калибра необходимо иметь три
притира.
2. Стеклянные притиры из обычного зеркального стек-
ла, обладающие плоскостностью, полученной посредством
притирки.
3. Три притирочные плиты (отбираются из обычных
проверочных плит) размером 200X200 мм или 300X
Х300 мм для предварительной и окончательной доводки.
4. Баночки с бензином и керосином.
5. Ватный тампон.
6. Кусок стеарина.
7. Оптиметр или индикаторный микрометр с ценой де-
ления 0,001 мм (размеры микрометра должны отвечать
размерам доводимого калибра).
8. Микропорошки М14, М10, М5 и пасту ГОИ 1—3
микрона.
43
Подготовка к работе. Притирочные плиты для
подготовки к работе правят, притирая их друг с другом
методом трех плит. Абразивом служит микропорошок М14
или М16. По получении у плит плоскостности насыпают
на одну из них, скажем на первую, несколько миллиграм-
мов микропорошка М14 или М10 (эту насыпку делают
ближе к краю плиты) и затем смачивают порошок не-
сколькими каплями керосина. После этого растирают при-
тиром полученную смесь для первой предварительной до-
водки. Притир перемещают по плоскости плиты со слабым
нажимом, чем избегается размельчение абразива и в то
же время обеспечивается шаржирование рабочей поверх-
ности притира.
Таким же способом производится шаржирование при-
тира для второй и третьей предварительных доводок с
применением (соответственно) микропорошков М10 и
М5.
Шаржирование притиров для предварительной довод-
ки можно вести и на одной притирочной плите, разделен-
ной на три часа. Размер плиты 300X300 мм. Каждую из
трех частей шаржируют микропорошком другой зерни-
стости, т. е. создают на одной плите три граничащих друг
с другом притира.
Однако в этом и недостаток способа. На притир с
мелким абразивом могут попасть зерна крупного абрази-
ва и внедриться в притир, результатом будет образование
па доводимой поверхности грубых рисок, которые после-
дующей доводкой выводить очень трудно. Вот почему дан-
ным способом могут пользоваться только очень опытные
доводчики. Выступающие над плоскостью притира острия
абразивных зерен притупляют бруском «Арканзас».
Окончательная доводка калибров-пробок производит-
ся стеклянными притирами, изготовленными из литого
зеркального стекла в виде брусков призматической фор-
мы. Размеры бруска выбираются в зависимости от разме-
ров доводимых калибров.
Перед доводкой стеклянный притир тщательно пра-
вят для получения плоскостности; при этом делают при-
тирку микропорошком не грубее М5. На поверхности при-
тира не должно быть царапин, раковин и других грубых
дефектов.
Выполнение доводки. У калибров-пробок до-
водкой отделывается поверхность и обеспечивается полу-
44
чение правильной геометрической формы, а также задан-
ного размера. Переходы: первая, вторая и третья предва-
рительные доводки и четвертая — окончательная довод-
ка. Приемы работы при всех переходах одинаковы, име-
ются только различия в величине припусков и применяе-
мых абразивных микропорошках.
Рис. 22. Полумеханическая доводка цилиндрических
деталей
Доводка выполняется следующим образом.
Тщательно протертый калибр устанавливают на то-
карном станке в цанге или кулачковом патроне или за-
жимают с применением хомутика в центрах. Станок пус-
кают в ход. На вращающийся калибр — доводимую по-
верхность — накладывают подготовленный для доводки
притир (рис. 22) и начинают обработку возвратно-посту-
пательным равномерным перемещением притира по ок-
ружности калибра в сочетании с его движением вдоль ка-
либра в обе стороны. Здесь обязательное условие — пе-
рекрытие притиром калибра по длине, так как иначе воз-
можно образование бочкообразности по образующей ци-
линдра калибра.
45
Калибры, поступающие на доводку, должны иметь хо-
рошо подготовленную поверхность с геометрической фор-
мой, строго соответствующей заданной. Последнее необхо-
димо потому, что доводкой плоским притиром нельзя вы-
править искаженную форму (овальность) цилиндриче-
ской детали.
Окончательная доводка производится стеклянным при-
тиром с пастой ГОИ 1—3 микрона. На предварительные
доводки оставляется припуск до 0,008 мм, на окончатель-
ную —0 ,002—0,004 мм. Число оборотов станка в минуту:
при предварительных доводках — от 500 до 700, в зави-
симости от размеров калибров; при окончательной — от
150 до 300.
Чистота доведенной описанным способом поверхности
соответствует VVW 12.
Доводка конусных калибров-пробок ничем не отли-
чается от доводки цилиндрических. Иначе, в смысле уста-
новки и крепления, доводятся неполные калибры-пробки
и другие аналогичные детали, у которых нужно отделать
доводкой часть цилиндра. Их обрабатывают с закрепле-
нием в тисках, сами же приемы и порядок доводки такие
же, как при доводке гладких круглых калибров.
Следует подчеркнуть, что при всех прочих равных ус-
ловиях выполнение ручной доводки, обеспечивающей вы-
сокую точность и необходимую отделку поверхности, в
значительной мере зависит от квалификации, вниматель-
ности, терпения исполнителя. Все эти качества приобре-
таются настойчивым, целеустремленным трудом.
Доводка отверстий в кольцах
Доводка отверстий осуществляется теми же способа-
ми, что и доводка круглых деталей, и на таких же стан-
ках. Другой является только конструкция притира. Как
показано на рис. 23, притир состоит из конуса 1 и втулки
2 с прорезями и коническим отверстием. Для работы его
устанавливают в патроне или в центрах на токарном стан-
ке, предварительно насадив втулку на конус. Деталь 3 с
доводимым отверстием перемещают по вращающемуся
притиру вручную. Доводка ведется со свободно наноси-
мым абразивом.
46
Рис. 23. Притир для доводки отверстий
МЕХАНИЧЕСКАЯ ДОВОДКА КРУГЛЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
К механической доводке круглых поверхностей обыч-
но предъявляются менее жесткие требования, чем к до-
водке плоскопараллельных концевых мер — плиток. На
существующих доводочных станках, универсальных и спе-
циальных, можно получать у круглых деталей чистоту по-
верхности VVW12 и выше, а размеры — по 1-му клас-
су точности.
На рис. 24 показана рабочая зона простейшего станка
для доводки мелких цилиндрических деталей, калибров-
пробок, проволочек, которыми измеряется средний диа-
метр резьб. Станок (рис. 25) состоит из доводочного при-
способления и привода, включающего кривошипный ме-
ханизм 11, получающий движение от электродвигателя 8
через шестерни 9 и ременную передачу 10. Доводочное
приспособление составляют две чугунные или стеклянные
прямоугольные плиты 1 и 3, укрепленные (соответствен-
но) в основаниях 2 и 4. Верхнюю плиту при помощи крон-
штейна 5 и винта 6 можно отводить в сторону и подни-
мать для укладки на нижней плите обрабатываемых де-
талей.
Устройство станка позволяет любую из плит сделать
подвижной или неподвижной. Для того чтобы плита пере-
мещалась, следует только присоединить к ее основанию
тягу 12, связанную с кривошипным механизмом 11. Меж-
ду плитами-притирами укладывается обойма 7 из фане-
ры с параллельными прорезями, расположенными под
47
углом 45° к одной из сторон обоймы. Величину этого уг-
ла необходимо точно соблюдать, так как при большем уг-
ле образуется на обрабатываемой поверхности огранка, а
Рис. 24. Рабочая зона простейшего доводочного станка
при меньшем снижается производительность. Для того
чтобы вся поверхность деталей подвергалась доводке, дли-
Рис. 25. Схема устройства простейшего
доводочного станка
на рабочего хода подвижного притира должна быть боль-
ше длины их окружности. Величина снимаемого припуска
0,005—0,008 мм на диаметр.
48
После того как притиры подготовлены к работе и де-
тали уложены в обойме, опускают верхнюю плиту, при
помощи винта прижимают ее к деталям и включают ста-
нок. Во время доводки обойма движется по боковым на-
правляющим планкам, благодаря этому относительного
смещения обоймы и притира не происходит. Сами детали
вращаются вокруг своей осн и одновременно перемещают-
ся вдоль прорезей обоймы. Можно производить доводку
и без обоймы, уложив детали под требуемым углом пря-
мо на нижней плите.
При окончательной доводке стеклянными притирами
следует пользоваться в целях получения зеркального бле-
ска пастой ГОИ 7 или 10 микрон. Ее наносят на притиры,
предварительно смоченные керосином. Правка и притирка
стеклянных притиров производятся на чугунной плите
шлпфпорошком 240—280.
На универсально-доводочном станке можно получать
точную доводку и чистоту поверхности V V W 12. В от-
дельных случаях достигается еще более высокая чистота.
Станок позволяет производить доводку не только круг-
лых, но и плоских деталей, в частности предварительную
доводку плиток.
Станки этого вида обычно состоят из массивной ста-
нины, на которой монтируется нижний доводочный диск,
имеющий свой привод. Верхний доводочный диск, также
имеющий свой привод, можно отводить вместе с приво-
дом в сторону поворотом вокруг колонки станка. В нашей
практике известны универсальные доводочные станки
3816MC3, БСА, Ханн-Кольб и др.
На рис. 26 показан станок фирмы Хан-Кольб. На нем
без особого труда достигается точность в 2—3 микрона, а
при особо тщательной работе — и в 1 микрон. Производи-
тельность станка высокая. В зависимости от припуска на
доводку, твердости материала и качества подготовки от-
делываемых поверхностей обработка партии деталей длит-
ся от 5 до 15 мин.
На этом станке верхний и нижний доводочные диски
получают движение от электродвигателя 3 через полый
вал, идущий по оси колонки 4. В корпусе 1, играющем
роль кронштейна, расположена зубчатая передача к верх-
нему доводочному диску. При укладке деталей или прав-
ке кругов корпус поворачивают в левую сторону; в рабо-
чем положении, когда вер'хний диск устанавливается со-
49
осно нижнему, корпус стопорится на колонке станка. Для
подъема и опускания верхнего доводочного диска и для
регулирования давления при работе станок имеет гидрав-
лическое устройство 2.
Другим специальным устройством можно регулиро-
вать работу доводочных кругов следующим образом:
1) работать при вращении доводочных кругов в раз-
ные стороны;
Рис. 26. Станок фирмы Хан-Кольб
2) останавливать верхний круг, не препятствуя вра-
щению нижнего;
3) создавать вращение верхнего круга за счет трения
между деталями и нижним кругом;
4) закреплять верхний круг при правке.
Доводка на станке ведется главным образом чугунны-
ми доводочными дисками, но можно применять также аб-
разивные доводочные круги. Подготовка чугунных дисков
заключается в обточке или шлифовании их плоскостей, в
некоторых случаях диски подвергают шабрению по прове-
рочной плите. Установленным на станке дискам сообща-
ют вращение, в процессе доводки кронштейн с верхним
50
диском медленно передвигают то в одну, то в другую сто-
рону в горизонтальной плоскости. Проверка прямолиней-
ности плоскостей дисков производится лекальной линей-
кой. При доводке круглых и мелких плоских деталей не-
обходимо пользоваться доводочными дисками без проре-
зей в целях равномерного распределения абразивного ма-
териала.
Рис. 27. Обойма для укладки цилиндрических деталей
при доводке
Доводку можно вести разведенным абразивом (абра-
зивной смесью) или же микропорошком, наносимым на
поверхность доводочных дисков. При работе со смесью до-
стигается наибольшая производительность (на предвари-
тельной доводке круглых деталей), при работе с иераз-
веденным абразивом получается лучшая окончательная
отделка. Следовательно, в начале отделочного процесса
целесообразно применять абразивную смесь, а перейдя к
окончательной доводке, нужно нанести на диски слой! мик-
51
ропорошка й с должной равномерностью растереть сов-
местным вращением дисков.
При работе на станках Хан-Кольб следует разделить
доводку на предварительную и окончательную и каждый
вид доводки выполнять на отдельном станке. Это реко-
мендуется для того, чтобы избежать попадания крупных
зерен абразива на диски при окончательной доводке.
Для поддерживания деталей во время доводки 'служат
различные типы обоймы, представляющие собой диски с
гнездами для деталей. Одна из конструкций обойм пока-
зана на рис. 27.
ПРИТИРКА И ДОВОДКА РЕЗЬБЫ
Изготовление деталей с точной резьбой представляет
значительные трудности, которые еще больше увеличива-
ются, когда эта резьба внутренняя. При притирке и до-
водке резьбы часто нарушается ее профиль, шаг и сред-
ний диаметр — именно те основные элементы, которыми
определяется правильность сопряжения резьбового соеди-
нения.
На современных машиностроительных предприятиях и
даже в небольших механических мастерских имеются
резьбошлифовальные станки, на которых можно получать
элементы профиля резьб высокой точности. Поэтому во
всех случаях, когда необходимо изготовить очень точную
резьбу, лучше всего применить обработку на резьбошли-
фовальных станках. Однако полностью исключить из тех-
нологических процессов притирку и доводку резьбы не
следует, да это не всегда и возможно. Примером может
служить получение резьбы с мелким шагом.
Доводка наружной резьбы
Доводка наружной резьбы производится чугунным ре-
гулируемым притиром-кольцом, который держат за на-
катанную поверхность или укрепляют в специальной дер-
жавке. Профиль резьбы притира для доводки резьбовых
пробок выполняется так, чтобы в процессе доводки притир
не касался впадин доводимой резьбы, так как резьбовая
пробка не сопрягается с резьбой кольца ни по наружно-
му, ни по внутреннему ее диаметру.
52
Подготовка наружной резьбы под доводку и сама опе-
рация доводки сравнительно просты; сложным и трудным
является лишь изготовление притиров. Практика завода
«Калибр», накопившего большой опыт в области доводки
точных резьб, показывает, что целесообразно иметь спе-
циальных токарей, занимающихся главным образом изго-
товлением притиров. Качество притиров, а следовательно,
и качество доводимых резьб тогда значительно повыша-
ются.
Резьбы до 12 мм нарезают у притира метчиками, точ-
ность которых выше точности доводимой резьбы. Резьбы
диаметром больше 12 мм нарезают резьбовыми гребенка-
ми на специально выделенных наиболее точных токарно-
винторезных станках. Для доводки резьбы используются
такие же станки, какие применяются для доводки гладких
цилиндрических деталей, но имеющие прямой и обратный
ход.
Отделываемую деталь закрепляют на станке в патро-
не. Нанеся на ее резьбу равномерно распределенную
смесь абразивного порошка с маслом, навинчивают при-
тир. Чем меньше шаг резьбы, тем мельче должны быть
применяемые микропорошки. Для мелких резьб берут
порошок М14, для средних — М20, для крупных — М28.
Окончательная отделка производится пастой ГОИ 1—3
микрона, смоченной керосином, а полировка — чистыми
концами с пастой без смазки.
В процессе доводки притир медленно поворачивают.
Ширина его обычно не превышает 2/з длины доводимой
резьбы. Этим предотвращается получение бочкообразно-
сти.
Доводка внутренней резьбы
Доводка внутренней резьбы производится жесткими
или разжимными притирами длиной, равной двум диамет-
рам обрабатываемой резьбы, не меньше. Резьбу на при-
тирах нарезают на токарно-винторезных станках высокой
точности и при возможности еще дополнительно шлифу-
ют на резьбошлнфовальных станках. Допуски на угол
профиля, шаг и другие элементы резьбы ужесточают на
25—50% против обычных, причем на угол профиля уста-
навливают только минусовый допуск, учитывая, что при
доводке этот угол увеличивается вследствие износа при-
тира.
53
Рис. 28. Прием доводки
внутренней резьбы
деталь держат руками (рис.
Важной является подготовка деталей к доводке. Внут-
реннюю резьбу диаметром до 12 мм нарезают метчиками,
свыше 12 мм выполняют резцом или резьбовой гребен-
кой. Доводка делается после термообработки. Шлифова-
ние резьбы как окончательная операция или под доводку
(в зависимости от заданной точности) производится
на резьбошлифоваль-
ных станках.
Припуски на детали
с внутренней резьбой
диаметром более 25 мм
доводят в несколько пе-
реходов, так как де-
тали этого размера пе-
редаются на доводку
сразу же после термо-
обработки и поэтому
имеют достаточные при-
пуски. Допуски нй шли-
фование и доводку по
среднему диаметру на-
значают по ГОСТ
1623—46.
Для доводки уста-
навливают резьбовой
притир на станке в пат-
роне и станок пускают
в ход. Обрабатываемую
28), слегка ее поворачивая
вокруг притира. На предварительных доводках с целью
ускорения работы можно использовать в качестве абра-
зива карбид бора в смеси с сульфофрезолом.
Доводка резьбовых колец может быть частично меха-
низирована при помощи станка конструкции 10. А. Ле-
щенко. Внутри сварной станины станка помещается элек-
тродвигатель, от которого через ременную и зубчатую пе-
редачу сообщается вращением двум шпинделям, распо-
ложенным в одной горизонтальной плоскости (рис. 29).
Для зажима оправок с притирами шпиндели снабжены
цангами, а для вращения колец — особыми обоймами-по-
водками. Реверсирование, т. е. изменение прямого хода
на обратный, происходит автоматически. Наибольший раз-
мер доводимых колец М100, наименьший — МЗО—М36.
54
На данном станке применяются автоматические раз-
жимные притиры. При нажатии кнопки притир разжи-
мается, чем и обеспечивается снятие припуска. Кольца и
притиры вращаются в разные стороны.
Приступая к доводке, навинчивают подлежащие обра-
ботке кольца на притиры и притиры с кольцами закреп-
Рис. 29. Станок конструкции Лещенко для доводки
резьбовых колец
ляют в обойм ах-поводках. Абразив в виде пасты или по-
рошка наносят на притиры до пуска станка и затем вто-
рой раз — в процессе доводки на ходу станка. Когда коль-
цо начинает перемещаться по притиру свободно, нажи-
мом кнопки увеличивают давление притира до требуемой
величины. Крутящий момент, создаваемый усилием тре-
ния кольца о притир, не превышает 1,5 кгм.
Станок может автоматически выключаться после вы-
полнения установленного числа ходов. Притир можно сни-
мать с оправки на ходу станка.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ДОВОДКА МИКРОМЕТРОВ
Практика доводки микрометров выдвинула задачу: на-
ряду с соблюдением основных условий доводки — непов-
торимости следов и обязательности пересечения штрихов
обработки — добиться полной самоустанавливаемости
65
притира по плоскостям микрометра в течение всего про-
цесса доводки. Работа над решением этой задачи привела
к созданию станка оригинальной конструкции, схема ко-
торого показана на рис. 30.
Согласно схеме от электродвигателя 1 через клиноре-
менную передачу 2 и конические шестерни 3 передается
вращение вертикальному валу 4, а с вала, при посредстве
цилиндрических шестерен 5, — двум симметрично распо-
Рис. 30. Кинематическая схема станка для доводки микрометров
ложенным вертикальным валам 6. На выступающих из
приводной коробки концах валов б закреплены эксцент-
риковые кулачки (эксцентриситет — 6,5 мм), при помощи
которых верхняя плита 7 станка получает горизонтальное
движение по окружности. К верхней плите жестко при-
креплены пластины с зубчатыми отверстиями, причем
зубья пластин входят в свободное зацепление с зубьями
венчиков, напрессованных на цилиндры притиров 8, и
благодаря этому движение верхней плиты вызывает пере-
мещение притиров. На станке можно одновременно обра-
батывать 6 микрометров.
Перед доводкой микрометр специальным приспособле-
нием устанавливают по установочной мере, помещаемой
56
Между прошлифованными плоскостями пятки и Микро-
винта. После этого его жестко закрепляют за тело скобы
в зажимных головках, не допуская деформации скобы.
Нарушение данного условия ведет к утере параллельнос-
ти доведенных плоскостей.
Доводка ведется так. На рабочую поверхность прити-
ра наносят специальную (активную) доводочную пасту,
слегка растирая на указанной поверхности. После это-
го вставляют притир
в зубчатое отверстие
пластины верхней
плиты и зажимают
его микровинтом 9
между плоскостью
пятки и плоскостью
микровинта. Когда
установлены все при-
тиры и все микро-
метры, включают
станок — притиры
сразу же вовлекают-
ся в сложное движе-
ние. Каждый из них
одновременно совер-
шает поступательное
движение по окруж-
ности и вращатель-
ное движение отно-
сительно своей оси
Путь притира относительно
доводимой поверхности
Постоянное смещение пути
ибразиВных зерен
Рис. 31. Схема движения притиров при
доводке микрометра
(рис. 31). Таким образом,
доводка ведется самоустанав-
ливающимися притирами.
Давление доводки осуществляется за счет усилия дви-
жения притиров, так как благодаря этому движению про-
исходит постепенное ввертывание микровинта микро-
метра. Постоянное доводочное усилие способствует хоро-
шему качеству доводки.
На описанных станках производятся предварительная
доводка с абразивом М28 и окончательная доводка, для
которой применяются притиры с наклеенными стеклянны-
ми пластинками и в качестве абразива используется спе-
циальная тонкая паста или паста ГОИ 7 микрон. Станки
работают вполне успешно, значительно облегчая труд ра-
бочих-доводчиков.
Ы
ДОВОДКА АЗОТИРОВАННЫХ И ХРОМИРОВАННЫХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Азотированием повышается поверхностная твердость
деталей, их сопротивление истиранию. Окончательная от-
делка азотированных поверхностей связана с некоторыми
трудностями, вызываемыми быстрым срабатыванием аб-
разивного материала при доводке и притирке: приходится
очень часто шаржировать притиры. Насколько велика
срабатываемость притиров при отделке азотированных по-
верхностей, говорит следующий пример: на чугунной пли-
те 200X200 мм, шаржированной микропорошком М’10,
можно снять до перешаржировки припуск в 0,003—
0,0035 мм у 50 брусков из хромистой стали 9X10X30 мм
твердостью 62 Rc, полученной обычной термической обра-
боткой. При доводке на той же плите тем же микропо-
рошком брусков таких же размеров удается обработать
до перешаржировки только 6—7 штук при той же вели-
чине припуска.
Доводка азотированных поверхностей ведется теми же
приемами и с теми же абразивами, что и доводка обыч-
ных термически обработанных сталей. Подготовка под
доводку должна заканчиваться до азотирования, с тем
чтобы начинать доводку сразу же после азотирования,
учитывая, что самый твердый слой металла у азотирован-
ных деталей обычно находится на глубине 0,01—0,02 мм.
Хромированные поверхности отличаются рядом осо-
бенностей, из них главные —• химическая и механическая
стойкость. Твердость хрома и его сопротивление истира-
нию исключительно высоки, и это является очень ценным
преимуществом с точки зрения эксплуатации изделий с
хромированными поверхностями. Известно, что, например,
калибры, имеющие хромированные измерительные по-
верхности, служат в несколько раз дольше, чем обыкно-
венные калибры. Однако заманчивые возможности при-
менения деталей и изделий с хромированными поверхно-
стями уменьшаются вследствие огромных трудностей их
окончательной отделки.
В обычных условиях доводка хромированных поверх-
ностей ведется вручную, при этом производительность ра-
боты в несколько раз ниже производительности доводки
даже азотированных поверхностей. Доводчику приходится
преодолевать не только большое сопротивление хрома ис-
тиранию, но и его склонность к сползанию при доводке.
58
Несмотря на все эти препятствия, доводка хромиро-
ванных поверхностей вполне осуществима — ее ведут те-
ми же приемами и с применением тех же абразивов, ка-
кими пользуются при доводке обычной закаленной стали.
Притир шаржируется тонкими порошками карбида бора,
окончательная отделка выполняется пастой ГОИ 1—3
микрона.
ДОВОДКА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
Твердым сплавом оснащают рабочие поверхности де-
талей машин и приборов, измерительных и режущих ин-
струментов, к которым предъявляются особенно большие
требования в отношении износостойкости. Высокие меха-
нические свойства твердых сплавов сильно затрудняют их
обработку, прежде всего отделочную.
Предварительная отделочная обработка твердых спла-
вов производится шлифованием карборундовыми круга-
ми, которые выбирают по зернистости и твердости, в зави-
симости от заданной чистоты поверхности. Более произ-
водительный метод — обработка твердого сплава в элек-
тролите.
Окончательная отделка — доводка твердых сплавов
выполняется не обычными абразивами, которые для этой
цели не пригодны, а карбидом бора (когда не требуется
получить зеркальную поверхность) и алмазной пылью
(когда отделка должна быть зеркальной). Алмазную пыль
получают дроблением в специальной ступе алмазной
крошки и последующим отмучиванием ее в прованском
масле.
На предприятиях американской фирмы «Континен-
таль-Машинс», изготовляющих защитные плиты к набо-
рам концевых мер из карбида вольфрама, предваритель-
ная обработка плиток под доводку производится алмаз-
ным абразивным кругом с вулканитовой связкой, затем
карбидокремниевым абразивом зернистостью 600, находя-
щимся во взвешенном состоянии в лярдовом жире или ва-
зелиновом масле. Абразив наносится непосредственно на
притиры доводочного станка. Как указывает фирма, до-
водка плиток из карбида вольфрама требует значительно
больше времени, чем доводка плиток из стали.
В связи с дефицитностью алмазов следует применять
алмазную пыль только в тех случаях, когда другой абра-
зив не дает должного эффекта. Примером может служить
‘б9
доводка измерительных поверхностей пятки и микровинта
микрометра, оснащенных твердым сплавом. Здесь тре-
буется получить зеркальную отделку, для того чтобы обес-
печить контроль плоскостности измерительных поверхно-
стей методом интерференции. В других случаях следует
пользоваться карбидом бора, не считаясь с неизбежно ма-
лой производительностью, а там, где это возможно, про-
изводить доводку в электролите, т. е. электрохимическим
методом.
На московском заводе «Калибр» в целях уменьшения
расхода алмазной пыли внедрен так называемый ком-
бинированный способ обработки мерительных по-
верхностей, оснащенных твердым сплавом. При этом спо-
собе сначала производится предварительная обработка
электрохимическим (анодно-механическим) методом и за-
тем окончательная отделка алмазной пылью. Первым из
процессов достигается параллельность измерительных по-
верхностей и чистота поверхности в пределах 8-го класса
(ГОСТ 2789—51), а вторым — плоскостность измеритель-
ных поверхностей и отделка до 13-го класса.
Станок для электрохимической отделки создан на базе
плоскошлифовального станка, использовавшегося для
шлифования и доводки микрометров, скоб и других изде-
лий. Станок этого типа, широко распространенный на
многих заводах, имеет две шпиндельные бабки с горизон-
тально расположенными шпинделями.
Кинематическая и электрическая схемы модернизован- .
ного станка достаточно просты *. Электролит — азотно-
кислый натрий, разбавленный водой, — обильно подается
к месту обработки насосом из бака емкостью 7—8 л. Для
защиты у обрабатываемых деталей поверхностей, не под-
лежащих доводке, эти поверхности покрывают перхлорви-
ниловым лаком или при помощи жидкого стекла. Ин-
струмент — стальной диск.
III. ПОЛИРОВАНИЕ
О сущности и назначении полирования уже говорилось
выше. Напомним только, что этот способ отделки приме-
няется в тех случаях, когда не требуется соблюдения точ-
ных размеров.
1 Более подробно см. ТЭКСО, серия 18, № 1642/13, 1953.
60
Технологический процесс полирования обычно состо-
ит из нескольких переходов:
1. Обдирочное шлифование корундовым шлифоваль-
ным кругом (этому виду шлифования подвергаются гру-
бые, необработанные поверхности).
2. Шлифование до удаления следов предыдущей обра-
ботки (производится абразивами, нанесенными на специ-
альные круги, или бесконечной лентой с наклеенным абра-
зивным порошком).
Рис. 32. Приспособление для зажима полируемых деталей
3. Предварительное полирование деревянным или вой-
лочным кругом с наклеенным абразивным порошком.
4. Окончательное полирование мягкими полироваль-
никами из фетра или хлопчатобумажного материала.
Поверхности чугунных деталей перед полированием
шлифуются абразивными кругами в несколько (до четы-
рех) переходов, затем следует в два перехода собственно
полирование мягкими кругами. Шлифование ведется на
первом переходе шлифовальными кругами зернистостью
36—46, а на последнем переходе — кругами зернистостью
170—200. Для полирования применяются крокусная и
известковая полировальные пасты, в отдельных случа-
ях — пасты из окиси хрома.
Детали из латуни предварительно шлифуются абра-
зивными кругами зернистостью до 170—200 включитель-
но. Полирование ведется мягкими кругами со смазкой,
состоящей из олеиновой кислоты, стеарина, говяжьего са-
ла и венской извести или из окиси железа.
При ручном полировании применяются различные при-
способления как в целях улучшения качества обработки
и повышения производительности, так и из соображений
безопасности.
На рис. 32 показано приспособление типа тисков для
зажима мелких деталей со сложной конфигурацией. Оно
61
состоит из шарнирно скрепленных между собой прижим-
ных планок 3 и 4 и стягивающего болта 2. В приспособле-
нии зажимается обрабатываемая деталь 1, которую в хо-
де полирования можно прижимать к полировальнику в
разных положениях.
На рис. 33 изображено простейшее приспособление
для полирования головок винтов, шпилек и других по-
добных деталей по нескольку штук.
Рис. 33. Оправка для одновременного
полирования нескольких деталей
Для полирования применяется различное, притом до-
вольно сложное оборудование, сложность которого объ-
ясняется специфическими особенностями механизации
процесса полирования. Существующие разновидности
станков для полирования можно объединить в следующие
основные группы.
1) одношпиндельные станки, односторонние и двусто-
ронние, с индивидуальным приводом;
2) переносные одношпиндельные головки с гибким ва-
лом;
3) полировальные станки с бесконечной лентой — го-
ризонтальные и вертикальные;
4) многошпиндельные полировальные полуавтоматы;
5) специальные полировальные станки.
Наибольшее распространение получили станки пер-
вых трех групп. На этих станках детали обрабатывают,
удерживая их в руках или же с помощью приспособления.
Цилиндрические детали в процессе полирования враща-
ются, плоским деталям рабочий сообщает возвратно-по-
ступательное движение при соприкосновении детали с по-
лировальным кругом.
62
На полировальных станках с абразивной лентой про-
изводится зачистка под полирование главным образом де-
талей с плоской поверхностью. На ленту, перед тем как
надеть ее, наносится соответствующий абразивный поро-
шок. Зачистка осуществляется прижиманием детали.
На рис. 34 показан станок, при помощи которого на
заводе «Калибр» удалось частично механизировать за-
Рис. 34. Станок для зачистки и полирования
чистные и полировальные работы при отделке плоских де-
талей. Станок состоит из станины 8 сварной конструкции,
укрепленного на станине кронштейна 7 с двумя шкивами
5, на которые натягивается бесконечная лента, и специ-
ального устройства для натяжения ленты, имеющегося у
одного из шкивов. От электродвигателя 1 движение пере-
дается через два клиновидных шкива 2 и 3 сидящему на
одном валу с клиновидным шкивом 3 широкому шкиву 5.
ад
Последний приводит в движение бесконечную ленту с
нанесенным на ней абразивом (на рисунке не показана),
огибающую рабочий стол 4.
IV. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЧИСТОТЫ ПОВЕРХНОСТИ
Детали измерительных инструментов имеют самую
различную форму, разную точность размеров и разное на-
значение. Требования, предъявляемые к чистоте поверх-
ности этих деталей, тоже разнообразны. В .одном случае
они связаны с необходимостью придать поверхностям вы-
сокую точность и большую чистоту, в другом случае они
могут быть обусловлены заданным качеством внешней от-
делки и т. п.
Однако идеально гладкую поверхность механической
обработкой получить невозможно. Даже после оконча-
тельной отделки доводкой остаются на обработанной по-
верхности следы в виде впадин и гребешков. Разница
лишь в том, что если при точении, фрезеровании, строга-
нии и других подобных видах механической обработки не-
ровности видны невооруженным глазом, то при доводоч-
ных, притирочных и иных отделочных операциях неровно-
сти можно наблюдать только с помощью приборов. Уже
само по себе создание этих приборов, nopoii очень слож-
ных и тонких, говорит о том значении, какое в настоящее
время придается качеству поверхности деталей машин,
приборов, измерительных средств. От качества измери-
тельной поверхности зависит точность определения разме-
ров деталей измерительных инструментов и приборов и в
известной степени их износостойкость.
Понятие «качество поверхности» имеет как геометри-
ческий, так и физический смысл и, следовательно, опреде-
ляется, во-первых, микрогеометрией или чистотой поверх-
ности и, во-вторых, физическими свойствами поверхност-
ного слоя.
Микрогеометрия характеризуется наличием на поверх-
ности микронеровностей с относительно небольшим ша-
гом. Основная причина образования микронеровностей —
оставление режущими гранями инструмента (резца, зерен
абразива) следов на обрабатываемой поверхности при их
движении по этой поверхности.
Микронеровности в направлении подачи режущего ин-
струмента называют поперечной шероховатостью, а в на-
64
правлении резания — продольной шероховатостью. Изме-
рениям подвергается главным образом поперечная шеро-
ховатость, так как она, как правило, больше продольной.
Классификация и обозначения чистоты поверхности
(микрогеометрии) стандартизованы ГОСТ 2789—51. По-
лучение надлежащей чистоты поверхности у деталей в ос-
новном зависит от способа обработки, главным образом от
применяемых абразивных материалов. Например, при
окончательной доводке плоскопараллельных концевых
мер длины наилучшая чистота поверхности (floVVW 14
включительно) достигается, когда работа ведется микро-
порошком М2,4—Ml,7 (величина зерна 2,5—1 микрон).
Но при этом дополнительно необходимы: лабораторная
чистота рабочего места, притиры высокого качества и
очень чистый абразив.
Практикой установлена такая зависимость между чи-
стотой поверхности и методом ее получения: доводочными
операциями можно получать чистоту поверхности в пре-
делах 10—14-го классов, притирочными операциями — в
пределах 8—12-го классов, полированием — в пределах
9—13-го классов.
Оценка в производственных условиях чистоты поверх-
ности деталей наиболее просто и быстро делается глазо-
мерным сравнением проверяемой поверхности с образца-
ми, имеющими определенную чистоту поверхности в соот-
ветствии со стандартом. Опыт показывает, что при изве-
стном навыке контролеры в состоянии вполне надежно
определять глазомерным способом чистоту поверхности.
Исключение составляют окончательно отделанные поверх-
ности высоких классов, так как при определении качества
таких поверхностей часто наблюдаются расхождения в
оценках, даваемых разными исполнителями.
Несмотря на это, сравнение чистоты поверхности де-
талей с аттестованными образцами является наиболее
производительным и экономичным методом контроля чи-
стоты поверхности в заводских условиях. Образцы в боль-
шом количестве, притом для различных видов обработ-
ки — с учетом способов обработки, режимов, материалов,
выпускает завод «Калибр». Образцы уложены в специ-
альные алюминиевые обоймы и представляют собой ме-
таллические пластины размером 20X30 мм с плоскими и
цилиндрическими поверхностями (рис. 35 и 36).
СО
При контроле отделанных поверхностей их сравнива-
ют с образцами просмотром лупой с увеличением не мень-
ше пятикратного. Для большей надежности глазомерного
Рис. 35. Образцы чистоты поверхности после доводки
Рис. 36. Образцы чистоты поверхности после полирования
сравнения, особенно при контроле поверхностей высокой
чистоты, целесообразно применять так называемый ми-
кроскоп сравнения.
66
Схема микроскопа показана на рис. 37. В поле зрения
окулярй при одинаковом увеличении (обычно в 80 раз)
рядом видны поверхность аттестованного образца А и
проверяемая поверхность В. Деталь и образец уклады-
ваются на столы 1 и 2 микроскопа.
Специальные приборы для проверки чистоты поверх-
ностен подразделяются на оптические (двойной микро-
скоп, микроинтерферометр), пневматические и электриче-
ские. Опыт завода «Ка-
либр» показывает, что
для цехового примене-
ния вполне надежен и
удобен щуповый элек-
трический профилометр
индукционного типа с
ручным приводом ПЧ-2
конструкции В. С. Ча-
мана (рис. 38). Этим
прибором можно изме-
рять чистоту поверхно-
сти от 5 до 12-го клас-
са, определяемую как
среднее квадратичное
отклонение высот мик-
ронеровностей от сред-
ней линии профиля в
микронах.
Под среднеквадра-
тичным отклонением
микронеровностей по-
нимают величину, по-
Рис. 37. Схема микроскопа сравнения
лучаемую извлечением
квадратного корня из среднего квадрата расстояний, от-
деляющих точки профиля поверхности от его средней ли-
пни. Средней называется линия, делящая профиль по-
верхности так, что площади по обеим сторонам этой ли-
нии до контура профиля равны между собой и мини-
мальны.
Прибором ПЧ-2 можно определить качество поверхно-
сти любого материала твердостью не ниже 20 Rc и произ-
водить измерения поверхностей плоских и цилиндриче-
ских, наружных и внутренних, имеющих разные диамет-
ры.
67
Прибор состоит из двух основных узлов: усилителя со
шкалой, вмонтированного в специальный футляр, и датчи-
ка со сменными опорами. Датчик (рис. 39) работает так:
игла 1 перемещается по поверхности проверяемой дета-
ли 8. Вследствие шероховатости поверхности зазор между
Рис. 38. Прибор ПЧ-2 для контроля чистоты
стержнем 4 и торцом 3 якорька, соединенного с иглой, ме-
няется и соответственно изменяется магнитный поток че-
рез катушку 5. В результате возникает электродвижущая
сила, пропорциональная скорости перемещения иглы.
Рис. 39. Схема датчика прибора ПЧ-2
Система монтируется на корпусе 7 с укрепленным на
нем постоянным магнитом 6. Магнит, стержень 4 и под-
68
вижной якорек составляют магнитную цепь. Для повыше-
ния чувствительности иглы, ввернутой в якорек, послед
ний подвешен на двух плоских пружинах 2.
Лабораторией электроавтоматики Бюро взаимозамс
няемости Министерства станкостроительной и инструмсн
тальной промышленности разработана усовершенствован
пая конструкция цехового профилометра. Новый прибор
ПЧ-З имеет ряд преимуществ перед профилометром ПЧ 2.
Рнс. 40. Профилограф-профилометр
«Калибр — ВЭИ»
Одним из наиболее совершенных измерительных ус-
тройств для контроля чистоты поверхности является щу-
повой индуктивный профилограф-профилометр, конструк
ция которого разработана заводом «Калибр» совместно с
Всесоюзным электротехническим институтом им. В. И
Ленина. Это стационарный, с механическим приводом,
прибор (изготовлен на заводе «Калибр»), действие кото-
рого основано на принципе ощупывания проверяемой по-
верхности алмазной иглой с радиусом до 0,002 мм. Уси
дне иглы равно всего 0,1 кг, так что опасность образ»
вания царапин на проверяемой поверхности исключается
Прибор показан на рис. 40. Он состоит из корпуса /,
(И)
па котором укреплен стол 2 с колонкой 3 и механическим
приводом 5, соединенным с датчиком 4. Прибор имеет ус-
тройство 8 для записи профилограмм, устройство 6 со
шкалой и стрелкой для визуального наблюдения показа-
ний и усилительное устройство 7. Питание датчика и уси-
лительного устройства осуществляется от питающего ус-
тройства, расположенного в нижней части корпуса.
На рис. 41 представлена схе-
ма датчика прибора. Датчик со-
стоит из сердечника 2, алмазной
иглы 4, укрепленной на кронштей-
не 3, который может качаться на
опоре, и якоря 1, связанного с
кронштейном 2. Когда игла пере-
Рис. 41. Схема датчика профилографа-профилометра
«Калибр — ВЭИ»
мещается по проверяемой поверхности, ее неровности вы-
зывают изменение зазора между якорем и сердечником.
Соответственно этому изменяется магнитный поток через
катушки сердечника, а стало быть, и напряжение на вы-
ходе датчика. Напряжение усиливается специальным уст-
ройством, передающим показания на записывающее или
показывающее устройство.
На профилографе-профилометре «Калибр — ВЭИ»
можно определять чистоту поверхности в пределах 5—
14-го классов. Профиль микронеровностей поверхности
воспроизводится записью в увеличенном масштабе, а
среднеквадратические и среднеарифметические значения
отклонений от средней линии профиля учитываются ви-
зуально по показаниям стрелки прибора.
ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ
1. Справочник инструментальщика, т. II, Машгиз
1949.
2. Шег а л М. Я., Доводка измерительных инструментов,
Машгиз, 1947.
3. Энциклопедический справочник машино-
ст р о е н и я, т. 7, Машгиз, 1948.
4. Ведимидский А. М., Технология производства измери-
тельных приборов, Машгиз, 1950.
5. Честнов А. Л., Технология изготовления измерительных
инструментов и приборов, Машгиз, 1952.
6. О с н а с Я- В., Приспособление для поточного производства
измерительного инструмента. Высокопроизводительные приспособле-
ния в станкостроении, ЦБТИ, 1951.
7. О с н а с Я. В., Получение плоскопараллельных поверхностей
высокой точности и чистоты, ИТЭИН, серия 12, К» Т-56-162/4, 1956.
8. Гарбер М. И., Декоративное шлифование и полирование,
Машгиз, 1948.
9. «В ер к шт ат унд бетриб» № 1, январь, 1950.
10. «Веркштаттстехник унд машиненбау»№8,
1952.
11. «Машинери» (лондонский), Производство плиток, июнь,
1953.
содержание
Стр.
I. Общие сведения о процессах отделочной обработки
Характеристика процессов отделочной обработки .... 3
Особенности окончательной отделки доводкой................8
Притиры и материалы для притиров.........................12
Абразивные и смазочные материалы для отделочной обработки 17
Режимы работы при отделочных операциях...................22
II. Доводка измерительных инструментов
Технологические приемы ручной доводки ... .26
Доводка концевых мер длины (измерительных плиток) ... 30
Подготовка поверхности под доводку.................30
Выполнение доводки вручную.........................32
Механическая доводка плоских деталей ............. 34
Отечественный доводочный станок конструкции Семено-
ва и работа на нем...............................34
Доводочные станки иностранных фирм . . . . 39
Полумеханическая доводка круглых изделий . .43
Доводка круглых гладких калибров . . ... .43
Доводка отверстий в кольцах........................46
Механическая доводка круглых поверхностей . . . 47
Притирка и доводка резьбы ...............................52
Доводка наружной резьбы....................... .... 52
Доводка внутренней резьбы..........................53
Механическая доводка микрометров.........................55
Доводка азотированных и хромированных поверхностей . . 58
Доводка твердых сплавов..................................59
III. Полирование
IV. Методы контроля чистоты поверхности
Литература и источники ...... ...... ...71