Июл 31, 2020
С.В.Сейнов - президент-научный руководитель НПО «ГАКС-АРМСЕРВИС», д.т.н., профессор, член-корр. РАПК
Абразивные частицы при доводке с использованием притиров могут участвовать в процессе съема металла как в свободном состоянии между рабочей поверхностью притира и обрабатываемой поверхностью, так и могут быть закрепленными на рабочей поверхности притира за счет шаржирования в нее. В связанном состоянии абразив находится также в монолитных притирах.
Многочисленными исследованиями в настоящее время установлено, что механизм съема металла с поверхности доводимых деталей при доводке связанным и свободным абразивом будет различным. Его необходимо учитывать при проектировании операций доводки в зависимости от технических требований, которые предъявляются к поверхностям обрабатываемых деталей.
Металл при доводке связанным абразивом удаляется микрорезанием аналогично шлифованию и другим видам обработки связанным абразивом. Под действием силы Р у выступающие из притира вершины абразивных частиц вдавливаются в поверхность обрабатываемой детали, а при продольном перемещении производят царапанье, т.е. микроразрезание материала.
Поскольку абразивные частицы имеют разные размеры и находятся над поверхностью притира на различных уровнях, микроразрезание выполняют только наиболее крупные и самые высокие вершины абразивных частиц. Остальные абразивные частицы производят только упругое и пластическое деформирование. При пластическом деформировании материал обрабатываемой поверхности вытесняется по краям царапины, образуя навалы. Навалы соскабливаются другими абразивными частицами или удаляются в результате многократного передеформирования.
При доводке свободным абразивом процесс съема металла с поверхности обрабатываемой детали носит иной характер. Поскольку абразивные частицы в составе суспензии или пасты разного размера, то в начале обработки работают самые крупные частицы. Зажатые между поверхностями притира и детали, они внедряются своими вершинами в поверхность материала, а при сообщении притиру рабочего движения начинают вращаться. Вращению препятствуют микронеровности на поверхности притира и детали, в результате чего происходит проскальзывание частиц относительно данных поверхностей. В процессе вращения и проскальзывания абразивные частицы вырывают и срезают материал с поверхности детали и притира, оставляя выбоины и выдавленные риски.
Поскольку материал притира более мягкий, то некоторые частицы внедряются в его поверхность. Более мелкие незакрепленные абразивные частицы оказываются свободными и находятся в пространстве между поверхностями притира и детали. Частицы, проникшие в притир, при обработке царапают поверхность и снимают микростружку с детали.
В образовании выбоин и выдавленных рисок на обрабатываемой поверхности принимает участие большое число абразивных частиц, и в результате многократного пластического передеформирования участки поверхностного слоя отслаиваются и выкрашиваются. Но современные исследования показали, что процесс доводки представляет собой сложное явление. Он характеризуется одновременным протеканием механических, химических и физико-химических процессов.
При наличии в составе пасты или суспензии химически- и поверхностно-активных веществ на металлической поверхности обрабатываемой детали очень быстро образуются окисные пленки и адсорбционный мономолекулярный слой. Окисная пленка легко удаляется абразивными частицами при взаимном перемещении притира и обрабатываемой детали. Адсорбционные процессы снижают прочность поверхностного слоя и способность его противостоять механическому разрушению. Уменьшение прочности поверхностного слоя происходит вследствие адсорбции химически активных веществ суспензии в микротрещины, проникновения адсорбционных слоев в глубь металла вдоль плоскостей скольжения и проявления расклинивающего эффекта, приводящему к дальнейшему развитию микротрещин. Эти обстоятельства и создают эффект адсорбционного пластифицирования, который выражается в усилении пластического деформирования и диспергирования металла в процессе обработки.
Установлено, что наиболее эффектно адсорбционное пластифицирование проявляет себя в процессах механической обработки, где имеется более тонкое диспергирование металла с поверхности детали. К таким методам и относится доводка.