Применение центробежно-ротационной обработки при отделке художественных изделий

Н.Л.ПАВЛЮКОВА, к.т.н., доцент, М.В. МАКСИМОВА, студент

(ИГЭУ) г. Иваново

Одним из наиболее производительных методов отделки поверхности в ювелирной промышленности является объемная центробежно-ротационная обработка (ЦРО), реализуемая за счет быстрого относительного перемещения обрабатывающих и обрабатываемых тел в слое, примыкающем к поверхности вращающегося ротора, и за счет активного их перемешивания (ротации) в объеме рабочего резервуара [1, 2].

Центробежно-ротационная обработка может быть выполнена несколькими способами:

  1. Обрабатываемые детали загружают в рабочую камеру «внавал» и они перемещаются вместе с наполнителем. Таким способом обрабатывают изделия различной геометрической формы и небольших размеров, которые не деформируются при перемешивании.
  2. Деталь закрепляют на шпиндельном приспособлении, которое вводится в обрабатывающую среду и сообщается вращательное движение. Этот способ применяют для деталей сложной геометрической формы, склонных к сцеплению при свободном движении в рабочей камере, а также крупногабаритные детали.

Процесс обработки может осуществляться мокрым или сухим способом. Мокрый способ осуществляется с применением смазочно-охлаждающей технологической средой (СОТС), и позволяет осуществлять грубою, среднюю и мягкую шлифовку. Сухой способ осуществляется без СОТС с помощью наполнителя мелкой фракции и позволяет добиться окончательной полировки изделия.

Как отмечает в своей работе Тамаркин В.О. [2], процесс центробежно-ротационной обработки является «безразмерным» и зависит от множества факторов: конструкции рабочей камеры, обрабатываемого материала, применяемых наполнителях, интенсивности и продолжительности обработки.

Наиболее полно изучена схема ЦРО «внавал», для которой установлены закономерности движения рабочей среды, характер съема металла, а также влияние такой обработки на физико-механические и эксплуатационные показатели обработанных деталей [3].

Недостатки ЦРО [2]:

— роторные устройства дороже устройств иных типов, имеющих одинаковый объём рабочего резервуара;

— в роторных устройствах не рекомендуется обрабатывать тяжелые (более 6-9 граммов) изделия во избежание их сильных взаимных столкновений и возникновения из-за этого дефектов поверхности;

— возможность деформации изделий малой жесткости;

— в роторных устройствах невозможно обрабатывать изделия со сложной и протяженной конфигурацией (кроме ювелирных цепочек).

Достоинства ЦРО [2]:

— быстрая и эффективная обработка изделий;

— возможность контроля качества поверхности в процессе обработки;

— возможность регулирования интенсивности обработки;

— возможность обработки партии деталей;

— простая конструкция оборудования.

Наиболее широко в ювелирном производстве для осуществления центробежно-ротационной обработки используют станки фирмы ОТЕС (Германия). Ими разработаны широкая линейка центробежно-ротационных установок с объемом барабанов от 3 до 18 литров, предназначенных для сухой и мокрой обработки. На некоторых типах установок предусмотрена защита от соударений изделий, система охлаждения наполнителя, держатели для эксклюзивных изделий.

Для осуществления качественной центробежно-ротационной обработки производители предлагают большое количество наполнителей для достижения различного качества поверхности изделий: от грубой шлифовки до создания эффекта «супер-глянец». Широко применяются наполнители из пластика в форме «пули» и пирамиды, из керамики в форме цилиндра, из фарфора в форме линзы, из керамзита и из дерева в форме колышек, из ореховой скорлупы с пропиткой из полировальной пасты или без пропитки, из кукурузы. Все наполнители имеют несколько типов размеров. Например, ореховая скорлупа имеет следующие фракции: 1,2 – 2,4 мм; 0,5 – 1,2 мм; 0,2 – 0,4 мм; 0,1мм.

Разработаны полировальные пасты для обработки различных металлов и концентрированные шампуни (СОТС) для мокрой обработки.

Литература:

1. Павлюкова Н.Л. Повышение эффективности отделочной обработки деталей из медных сплавов свободными абразивами на основе исследования состава технологической среды: Дис. ...канд. техн. наук: 05.03.01. — Иваново, 2004. — 176с.

3. Тамаркин В.О. Технологические основы оптимизации процессов обработки деталей свободными абразивами. Дис. докт. техн. наук. – Ростов-на-Дону, 1995. – 285с.

4. Чирков О.И. Совершенствование технологии шпиндельной центробежно-ротационой обработки деталей: Дис. ...канд. техн. наук: 05.02.08: — Пенза, 2005. — 197с.