Материаловед

Н.Л. Павлюкова, В. А. Полетаев

Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина, г. Иваново, Россия

Методы обработки свободными абразивами находят широкое применение в различных отраслях промышленности на этапах финишной обработки, так как позволяют обрабатывать детали самой различной конфигурации и обеспечивать высокое качество поверхностного слоя. Особенно актуальным является исследование технологических сред при обработки свободными абразивами в ювелирной промышленности, где доля изделий сложной формы особенно высока.

Технологические операции при отделочной обработке свободными абразивами изделий из цветных металлов исследовались на ЗАО «Приволжский ювелирный завод «Красная Пресня». Технология завода предусматривает следующую последовательность финишных операций:

1) магнитно-абразивное полирование (МАП);

2) центробежно-ротационная обработка (ЦРО);

3) галтовка.

Обрабатывались заготовки из материалов марок МНЦ15-20, Л90, Л63.

После каждого этапа обработки поверхность заготовок фотографировалась, замерялась ее шероховатость, проводились замеры отражательной способности поверхности и массы обрабатываемых заготовок.

Фотографии образцов позволили видеть следы обработки, оставленные свободными абразивами на поверхности. На поверхности после МАП наблюдаются выглаженные участки. На поверхности после ЦРО видны мелкие и частые риски и отсутствуют выглаженные участки. На поверхности после галтовки, отсутствуют риски, поверхность гладкая, ровная.

Замеры шероховатости поверхности выявили, что, несмотря на появление на поверхности большого количества рисок при ЦРО (Rа=0,248мкм), шероховатость ее меньше, чем после МАП (Rа=0,269мкм). Наименьшая шероховатость поверхности достигается после галтовки (Rа=0,164мкм).

Анализ полученных результатов показывает, что отражательная способность поверхности (рис.1) увеличивается на этапе – МАП и наибольшего значения достигает после галтовки. Отмечено снижение достигнутых значений отражательной способности поверхностей после ЦРО. Причем, масса снимаемого металла минимальна на операциях МАП и галтовки, максимальна на операции ЦРО (рис.2). Результаты исследований аналогичны для всех типов исследуемых материалов (МНЦ 15-20, Л90, Л 63).

Рис.1. Изменение отражательной способности поверхности после различных способов обработки свободными абразивами образцов из медных сплавов

Съем металла после различных способов обработки

Рис. 2. Съем металла после различных способов обработки свободными абразивами образцов из медных сплавов марки МНЦ 15-20, Л 90

Отмечено, что за счет большого съема металла при ЦРО ликвидируются результаты, достигнутые после МАП. Это приводит к ухудшению показателей качества поверхности после ЦРО (в частности, уменьшение показателя отражательной способности поверхности).

Выявлено, что полирование без съема металла в конце обработки уменьшает шероховатость и увеличивает микротвердость поверхности детали. Для получения перехода от активного резания к полированию – смятию без съема металла — целесообразно изменить порядок технологических операций и производить отделку в следующей последовательности:

1) центробежно-ротационная обработка;

2) магнитно-абразивное полирование;

3) галтовка.