Все о шлифовании металла

Обновлено: 05.07.2024

Существует просто огромное количество различных операций по обработке металла, все они характеризуются применением определенного оборудования и оснастки. Распространенной финишной обработкой можно назвать процесс шлифования. Оно предусматривает снятие небольшого поверхностного слоя, за счет чего достигается определенная шероховатость и более точные размеры. Рассмотрим особенности данного процесса подробнее.

Шлифование металла

Обработку металла и различных сплавов при применении абразивного материала принято называть шлифованием. Подобная технология позволяет изменить шероховатость и другие параметры наружной или внутренней цилиндрической, а также плоской поверхности. Шлифование металла может проводится при использовании различного специального оборудования. Рассматривая особенности подобной механической обработки нужно уделить внимание следующим моментам:

Процесс шлифования – финишный этап обработки, который проводится для получения определенной шероховатости.
Подобная технология не применяется для изменения размеров в большом диапазоне.
Довести поверхность до требуемой шероховатости можно при использовании современного оборудования можно после термообработки металла.

При проведении рассматриваемой операции учитывается довольно большое количество особенностей:

Скорость круга – параметр, который зависит от наружного диаметра абразива и возможностей станка.
Скорость перемещения детали.
Глубина резания.
Возможность поперечной подачи.

Стоит отметить, что сегодня подобную технологию постепенно вытесняет чистовое точение металла на высоких скоростях и минимальной подаче.

Основные виды шлифовки

Шлифовка деталей может проходить при применении самых различных технологий. Наибольшее распространение получили следующие:

Круглое шлифование металла.
Изменение шероховатости внутренних поверхностей.
Зубошлифование.
Бесцентровая технология.
Шлифование плоских поверхностей.

Кроме этого, классификация может проводится по типу применяемого материала при обработке. Для автоматизации процесса и снижения трудовых затрат используются специализированные станки. Встречаются модели и со встроенным блоком ЧПУ, который автоматизирует процесс и обеспечивает высокое качество получаемой поверхности.

Круглое наружное шлифование

Шлифовка металла при применении подобной технологии предусматривает использование специального оборудования. Среди особенностей круглого шлифования отметим следующие моменты:

В качестве расходного материала применяется абразивный круг. Он вращается вокруг своей оси.
Одновременно с кругом в обратном направлении вращается заготовка. За счет этого существенно повышается эффективность операции.
Может осуществляться продольная и поперечная подача, за счет которых изменяется глубина врезания инструмента и обеспечивается обработка по всей длине.

Принцип круглого шлифования Круглое наружное шлифование

Подобная технология часто применяется для шлифования цилиндрических заготовок. Это связано с тем, что при контакте шлифовального круга с заготовкой цилиндрической формы на момент вращения обрабатывается вся поверхность.

Внутреннее шлифование

Очень часто проводится внутренняя шлифовка металла. Она похожа на предыдущую технологию, но отличается тем, что что абразивный круг находится внутри заготовки. При внутреннем шлифовании металла:

Инструмент и заготовка могут получать поперечную и продольную подачу.
Основное вращение получает абразивный круг.

Для того чтобы повысить эффективность проводимой работы в зону резания подается охлаждающая жидкость.

Зубошлифование

Зубчатые колеса являются частью самых различных механизмов. Сложность формы рабочей части определяет то, что приходится использовать специальное шлифовальное оборудование. Среди особенностей подобной технологии отметим следующие моменты:

Обработке подвергается профиль зубчатого венца.
Круг изменяется под размер эвольвенты зуба.
Для работы с зубчатыми колесами подходят специальные станки.

Зачастую поверхность зуба подвергается закалке, за счет чего существенно усложняется процесс механической обработки.

Бесцентровое шлифование

Подобная технология характеризуется тем, что заготовка не закрепляется в центрах. В этом случае шлифовка деталей из металла проходит при подаче вращения только двум шлифовальным кругам, между которыми размещается заготовка. В центральной части находится нож, изготовленный из нержавеющей стали. Он исключает вероятность того, что изделия из-за смещения провалится или ее немного заклинит.

Применение подобного оборудования позволяет существенно ускорить процесс шлифования. Это связано с тем, что применяется сразу два абразивных круга. В продаже встречается просто огромное количество станков, работающих по принципу бесцентрового шлифования.

Шлифование плоских поверхностей

Часто обработке подвергаются плоские корпусные заготовки из различного металла. Проводимая операция по изменению шероховатости поверхности характеризуется следующими особенностями:

Заготовка располагается на специальном столе, за счет которого обеспечивает надежное крепление. Фиксация может быть механической или магнитной.
Основное вращение передается абразивному кругу, возвратно поступательное заготовке или инструменту.

Шлифование плоских поверхностей

За счет подбора круга с наиболее подходящим профилем можно провести обработку самых сложных форм. При работе в зону контакта инструмента и заготовки может подаваться охлаждающая жидкость.

Обработка деталей перед шлифовкой

Как ранее было отмечено, шлифование является финишным этапом. Перед ним проводится:

Черновое точение металла. За счет этой операции заготовки придают требуемую форму и размеры с учетом припуска.
Чистовое точение проводится для придания требуемых размеров.
Фрезерование – еще одна технологическая операция, которая предусматривает механическое снятие металла. Чаще всего фрезерованию подвергаются корпусные детали и шестерни.
Термообработка. Для того чтобы существенно повысить твердость поверхности и прочность изделия проводится закалка. Снизить хрупкость структуры можно за счет отпуска и отжига. В некоторых случаях проводится термохимическая обработка, которая предусматривает внесение определенных химических веществ в поверхностный слой.

Обработка деталей перед шлифовкой

При разработке режимов обработки учитывается припуск на проведение всех технологических операций.

Характеристика и маркировка абразивного инструмента

В большинстве случаев при шлифовании металла применяется абразивный инструмент. Он представлен сочетанием большого количества зерен, которые связаны между собой специальной смазкой. Круг характеризуется следующими свойствами:

Формой. Рабочая часть может изменяться в зависимости от того, какого рода поверхность будет обрабатываться.
Размеры. Абразивный круг выбирается также по размерам в зависимости от габаритов обрабатываемой поверхности.
Тип применяемого материала при изготовлении. Крошка может быть изготавливаться из крошки различной твердости. Большей устойчивостью к истиранию характеризуется алмазная крошка.
Размер зерна. Для чистового шлифования металла выбирается круг с наименьшим размером зерна. Однако, с уменьшением зернистости увеличивается требуемое время для завершения обработки.
Твердость поверхности. Этот параметр один из основных, указывается при маркировке.
Размер посадочного отверстия. Он учитывается при подборе круга под характеристики станка.

Изготовление абразивных материалов проводится в соответствии с установленными стандартами и технически условиями.

Маркировка круга применяется для того, чтобы указать тип используемого материала при изготовлении. Электрокорунд – корунд искусственного происхождения на основе оксида алюминия. В продажу поступает несколько разновидностей круга:

Нормальные 14А и 15А, 16А.
Белый 22А, 23А и 24А.
Хромистые 32А и 33А.
Сферокорунд ЭС.

Могут применяться и карбид кремния. В продажу поступают два типа марок: черный и зеленый. Карбид бора маркируется буквами КБ. В последнее время наиболее востребованы варианты исполнения из синтетического алмаза, маркируются они АСР и АСО, АРВ и АРК.

Абразивные материалы

Все абразивные материалы делятся на варианты исполнения природного и искусственного происхождения. Природные варианты исполнения имеют ограниченное применение из-за нестабильных физико-механических характеристик. Большое распространение получили искусственные абразивные круги, которые могут выдерживать длительное применение.

Полировка металла

Для придания лучших потребительских качеств и привлекательного внешнего вида металлическим изделиям проводят процедуру финишного шлифования. Полировка металла придает изделию декоративный блеск, также выполнение подобной процедуры позволяет подготовить поверхность для нанесения различных материалов.

Виды работ

Полировка металла может проводиться следующими методами:

механическая или абразивная полировка изделий;
химическая обработка при помощи специальных веществ, к примеру, пасты;
электрохимический способ;
электролитно-плазменный способ.

Некоторые виды финишного шлифования простые, не требуют наличия специальных материалов или оборудования. К примеру, механический метод может использоваться в домашних условиях. Однако добиться существенного результата при их применении практически не возможно.

Недостатки традиционных способов

Полировка металла при помощи традиционных методов, абразивного и химического воздействия на поверхности, имеет определенное количество ограничений в применении. К ним можно отнести:

отсутствие возможности автоматизации процесса. При проведении работы по получению блеска многие предприятия внедряют технологию автоматической обработки, что позволяет значительно сократить время получения целой партии. Химическая, механическая, электрохимическая полировка имеют особенности, которые затрудняют автоматизацию технологического процесса;
затруднение получения зеркальной поверхности при использовании рассматриваемых типов воздействия на металл касается технологических и электрических причин. Экономические причины, прежде всего, связаны с большой стоимостью производственных роботов и станков, которые работают на системе числового программного управления. Технологические определяют невозможность включения традиционных методов полировки изделий из металла для получения зеркальной поверхности.

Полировка нержавейки войлочным полировочным диском

Зачастую вышеприведенные проблемы приводят к тому, что рассматриваемая работа выполняется руками при помощи специальной пасты при механическом воздействии. Этот момент определяет значительное снижение показателя производительности, так как обработка на автоматизированной линии невозможна. Из-за использования устаревших методов зачастую производственная линия представляет сбой конвейер, а это отрицательно отражается на стоимости получения изделия, снижает конкурентоспособность предприятия.

Механический метод полировки

На протяжении многих лет использовался механический метод обработки поверхности металлического изделия. Специальные наборы абразивных кругов и лент при сочетании полировочными пастами ГОИ позволяют получить материал с показателем шероховатости Rа = 0,05–0,12 мкм.

К особенностям данного метода паролирования можно отнести:

для автоматизации процесса используются специальные станки, которые оснащают матерчатыми или войлочными кругами;
на абразив наносится определенное количество пасты ГОИ;
рассматриваемая паста гои представляет собой специальный порошок, состоящий из активного вещества, которое оказывает активизирующее воздействие на поверхность изделия;
типичная паста состоит примерно из 60% абразивного компонента и 40% связующего вещества. содержание активизирующей добавки 2%.

Финишное шлифование можно достигнуть только при использовании пасты ГОИ. При этом используется мягкий круг и паста ГОИ с тонким абразивом. При подобной работе расход материала довольно большой: на 1 квадратный метр поверхности приходится 0,3 войлочного круга и абразивного вещества типа ГОИ, примерно, 100 грамм. При обработке сложной поверхности используется ленточный тип материала и тот же абразив ГОИ.

Отдельное внимание следует уделить пасте ГОИ. Она представляет собой специальное вещество, которое создано на основе оксида хрома. Вещество из категории ГОИ выпускается в виде бруска зеленого цвета. Специальные наборы ГОИ содержат бруски с различными показателями зернистости абразива.

Химическое полирование

При химической полировке на поверхность оказывается сочетание воздействия определенного вещества и гальванических паров. Этот процесс определяет образование пассивирующей оксидной пленки, которая приводит к выравниванию микронеровности поверхности.

Качество полирования зависит от соотношения скорости образования пленки и ее растворения в жидкости. Наибольший показатель блеска можно добиться при образовании пленки малой толщины. При химическом полировании металла можно добиться пленки меньшей толщины, чем при электрохимической, что определяет возможность достижения лучшего блеска, но большие неровности детали не могут быть выровнены.

Электромеханический метод

Механическая и химическая полировка металла зачастую не приводит к необходимому результату. Это связано с тем, что изделие может обладать повышенной устойчивостью к изменениям структуры. Электрохимический метод – процедура воздействия, которая предусматривает погружение деталей в электролит. Провести подобную работу своими руками зачастую достаточно сложно, так как электролит представлен раствором кислоты. Воздействие происходит при подключении резервуара к источнику питания с напряжение около 20 В.

Этот вид обработки определяет появление пассивирующей пленки, которая приводит к уменьшению показателя шероховатости. Степень изменения качества поверхностной структуры зависит от подаваемого напряжения. Достигаемое качество зависит от типа металла, показателя остаточной деформации, толщины обрабатываемой детали и других моментов.

Электролитно-плазменный способ

Последние годы все большей популярностью стал пользоваться электролитно-плазменный метод обработки.

Специальные наборы приспособлений, которые создать своими руками достаточно сложно, обеспечивают воздействие заряда на деталь. К особенностям конструкции можно отнести:

обрабатываемое изделие становится анодом;
к детали подводится положительный потенциал от мощного источника питания;
в качестве катода выступает рабочая ванна.

Для воздействия на нержавеющую сталь и медных сплавов используют специальный раствор, состоящий из сульфата аммония и хлористого аммония. Их концентрация составляет примерно 5%. При условии, что изделие изготовлено из другого металла или сплава используется раствор с концентрацией приведенных веществ 10%. Полировка металла при использовании подобного набора и метода выполняется в течение 2-5 минут, заусенце можно снять примерно за 20 секунд. Подобные показатели определяют высокую производительность этого способа полировки металла.

Шлифовка металла: технология, режимы выполнения работ

Шлифовка металла является одной из финальных стадий обработки изделия. Она позволяет не только сгладить шероховатости, убрать острые грани и углы, но и вывести точный размер технологических отверстий. Правильно подобранные абразивы при необходимости доведут состояние поверхности до зеркального блеска.

Глубокие царапины при помощи шлифовки, конечно, не убрать, во всех остальных случаях абразивные материалы отлично справляются с поставленными задачами. Подробнее о способах шлифовки металла и используемых материалах и оборудовании читайте в нашем материале.

Принцип шлифовки металла

Шлифовка металла – это технологическая операция, при которой материал срезается при помощи абразивных кругов. Эти круги имеют пористую структуру, которая образована мелкими минеральными зернами, соединенными друг с другом посредством связки.

Острые грани зерен абразивного круга позволяют снять тонкий слой с металлического изделия, а благодаря равномерной обработке поверхность становится ровной и гладкой.

Шлифовку поверхности металла следует выполнять с учетом ряда особенностей и закономерностей. В первую очередь к таковым следует отнести то, что стружка снимается очень быстро.

Стандартная обработка характеризуется скоростью вращения шлифовальных кругов около 2000 м/мин, скоростная – около 3000 м/мин. Скорость обработки металла токарными станками в 30 раз ниже. Скорость взаимодействия зерен с металлическими поверхностями составляет 0,0001–0,00005 секунды.

Поверхность шлифовального круга состоит из большого числа беспорядочно расположенных зерен, режущая кромка которых различается по форме. Этим обусловлен мельчайший размер оставляемой стружки. Станок для шлифовки металла потребляет электроэнергию, в 5 раз большую по сравнению с работой фрезеровочной машины и в 10 раз большую по сравнению с токарным станком.

Различная форма и большое число зерен, а также мельчайший размер стружки, которая образуется при шлифовке поверхности металла, являются причиной выделения значительного количества теплоэнергии.

Изделия нагреваются – в частности, при обработке металлических деталей температура на участках соприкосновения может достигать 1000 градусов. Такой сильный нагрев приводит к изменениям свойств металлов – к примеру, повышается хрупкость стали. Необходимо охлаждать металлическое изделие и абразивный круг в процессе шлифования. Кроме того, важно верно определить припуск на обработку металла шлифовальным станком.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

При шлифовке деталей из металла происходит измельчение некоторого количества зерен и стружки, их мелкие частицы застревают между сохранившимися зернами; в то же время другие зерна притупляются, и, как следствие, станку требуется большая рабочая мощность. Зерна могут выкрашиваться (частично или все), если прикладываемое усилие слишком велико по отношению к прочности абразивного материала или связки, сохраняющей целостность материала.

Выбор режима шлифовки металла

Режим шлифовки изделий из металла определяется в зависимости от шероховатости поверхности в результате воздействия, установленной точности, качественных особенностей абразивного круга – числа зерен, их связки, глубины врезания, а также от того, какой мощностью обладает главный привод шлифовального станка.

Режим обработки режущей поверхностью шлифовального круга зависит от скорости круга, глубины резания, скорости смещения непосредственно изделия, а также от наличия возможностей шлифовки с поперечной подачей. Показатель скорости круга (м/с) определяется исключительно его диаметром и возможностями шлифовальной машины.

В процессе шлифовки металла значение скорости круга постоянно. Чаще всего используют круг, диаметр которого является максимально допустимым для станка, при этом шпинделю задается максимальное число оборотов.

Скорость может быть ограничена из-за низкой прочности и жесткости машины или ее комплектующих, так как большие скорости приводят к появлению значительных вибраций, снижению точности и производительности, а также ускорению износа расходников.

При черновой шлифовке металла лучше настроить глубину резания, максимально возможную в соответствии с характеристиками зерна круга, шлифовального станка и обрабатываемого изделия. Однако следует помнить, что она не должна превышать 0,05 от зернистости круга (поперечной длины зерна). Если значение глубины шлифования будет выше допустимого для используемого круга, поры в короткий срок засорятся и инструмент потеряет свою работоспособность.

Глубина резания при шлифовке должна быть уменьшена, если изделия и материалы имеют низкую жесткость или на детали появились прижоги. При тонком шлифовании, характерном для отделочных работ, с целью повышения точности и класса обработки устанавливается невысокая глубина резания.

Чем большей твердостью и прочностью обладают материалы, тем меньшее значение глубины задается для их шлифования, ведь это позволяет затрачивать меньшую мощность.

Оптимальный режим резания при осуществлении продольной подачи настраивается в зависимости от долей ширины круга. При черновом шлифовании за один оборот следует обеспечить контакт с 0,4–0,85 ширины круга. Продольная подача рекомендуется при контакте с не более чем 0,9 ширины круга, ведь в ином случае поверхность изделия не будет прошлифована полностью, на ней останутся спиральные полосы.

Плоское шлифование металла

По этой технологии плоские поверхности обрабатываются с помощью специального оборудования для шлифовки металла. Его функционал позволяет:

выполнять режущие движения;
подавать обрабатываемую заготовку;
осуществлять поперечную подачу детали на глубину шлифования;
выполнять прямолинейное движение изделия.

Иногда плоским шлифованием можно заменить фрезеровочную обработку.

Проводить процесс можно двумя методами. В первом задействуется режущая поверхность круга для шлифовки, во втором – его торцевая часть.

Обработка периферией шлифовального круга проводится на оборудовании с невысокой мощностью – 7–15 кВт. Этот метод предполагает применение абразивных шлифовальных кругов с прямым профилем (ПП), наружный диаметр которых составляет от 17 см до 50 см, а высота – от 2 см до 7,5 см.

При необходимости провести обработку более широким инструментом для шлифовки металла возможно использование шлифовальных кругов с односторонней выточкой (ПВ), с двумя выточками (ПВД).

Второй метод отличается высокой производительностью. Зачастую торцевую обработку выполняют при обдирочном шлифовании, когда требуется срезать значительный слой материала. При обработке торцевой частью используются следующие типы инструментов:

ЧК (чашечный конический);
ЧЦ (чашечный цилиндрический);
ПН (с запрессованными крепежными элементами) и т. д.

Торцевая обработка также проводится при глубинном шлифовании. В этом случае срез выполняется на максимально допустимую глубину, значение которой выше стандартов более чем в 10 раз.

Круглое шлифование металла

Обработка осуществляется при вращении изделия, закрепленного в центрах или патроне станка. Вращающийся шлифовальный круг снимает с детали металлическую стружу. Таким образом выполняют шлифовку валов и отверстий в форме цилиндра или конуса, ступенчатых и фасонных изделий.

Выделяют универсальные и специальные станки для круглой шлифовки металла. Обработка может проводиться врезным либо продольным шлифованием.

Если длина детали больше ширины шлифовального круга, обработку выполняют с продольной подачей. Если поверхность изделия имеет размер, меньший или равный высоте круга, выполняют врезное шлифование.

Внутришлифовальная обработка

Один из основных видов обработки, который позволяет выполнить финишную шлифовку внутренних цилиндрических и конических поверхностей деталей. При этом способе шлифовальный круг помещают внутрь изделия. При этом заготовка может приводиться во вращение либо оставаться в одном положении.

Внутренняя шлифовка металла осуществляется одним из трех способов:

С продольной подачей – в этом случае обеспечивается вращение абразивного круга и самой детали, при этом шлифовальную бабку выдвигают на необходимую глубину возвратно-поступательным движением.
С поперечной подачей, при которой между вращательной осью круга и осью обрабатываемого отверстия обеспечивается угол в 90 градусов.
С планетарным движением инструмента. Такое шлифование выполняется посредством вращения шпинделя одновременно вокруг собственной оси и вдоль оси отверстия.

Каким бы способом ни осуществлялось вращение изделия и инструмента, технологии внутренней шлифовки металла присущи общие особенности.

Высокая скорость вращения приводит к быстрому нагреву абразивного круга и заготовки. Для их охлаждения в процессе обработки следует использовать специальную жидкость.

Чтобы получить качественный результат, диаметр шлифовального круга должен быть меньше размера отверстия. От диаметра круга зависит частота настройки – чем он больше, тем реже придется настраивать инструмент.

При внутришлифовальной обработке следует применять круги большей мягкости, чем при наружном шлифовании.

Ленточное шлифование металла

Считается одним из самых прогрессивных методов шлифовки изделий из металла. Для обработки применяют абразивную ленту. По данной технологии выполняют промежуточное и финишное шлифование при изготовлении единичных деталей и серийном выпуске металлических изделий.

Среди ключевых достоинств ленточной шлифовки металла выделяют:

высокую производительность;
универсальность (подходит для обработки прямо и криволинейных поверхностей различной степени сложности);
неизменную скорость;
широкий диапазон изменения основных параметров настройки процесса.

Такой способ шлифовки металла позволяет одновременно воспользоваться плюсами плоской, бесцентровой и круглой шлифовки. За счет применения абразивных лент можно добиться высокого качества обработки изделий, имеющих сложные формы, большие габариты, а также выполненных из металлов и сплавов повышенной вязкости и мягкости.

Не менее популярные виды шлифования металла

Координатно-шлифовальный процесс. Операция высокой сложности, при которой применяют точный шпиндель и устройство, позволяющее перемещать шлифуемую заготовку в четком соответствии с нужными координатами. Координатно-шлифовальные станки оборудованы шпинделем, который позволяет проводить обработку с использованием абразивного круга диаметром от 3 мм. Технологию применяют для шлифовки сквозных участков профиля, а также деталей, имеющих уступы и углубления.
Резьбошлифование. Такой обработке подвергаются изделия, имеющие резьбовые соединения. Для шлифования на станок устанавливают круги с рабочей поверхностью, соответствующей профилю резьбы деталей. Данным способом можно обрабатывать внешние и внутренние поверхности.
Зубошлифование. Технология похожа на описанный выше способ, отличие заключается лишь в том, что выбор шлифовальных кругов осуществляют в соответствии с зубьями, а не с профилем резьбы.
Бесцентровое шлифование. При данном типе обработки изделие не фиксируется в центрах, а приводится в движение между шлифовальными кругами. Центральная часть машинки для шлифовки металла оборудована ножом, служащим для предотвращения выпадения или заклинивания заготовки. Для закрепления детали можно использовать магнит.

Такую технологию применяют при серийном выпуске изделий цилиндрической формы. Главное достоинство бесцентрового шлифования заключается в высокой скорости проведения операции. Шлифовка выполняется сразу двумя абразивными кругами, что делает этот метод более быстрым по сравнению с другими технологиями обработки.

Подбирать способ шлифовки металла следует с учетом особенностей технологического процесса и характеристик самого изделия. Хотя все типы обработки значительным образом различаются между собой, для них характерна одна общая особенность: шлифование предназначено лишь для незначительного изменения размеров изделия.

Полировка металла: технология, способы

Полировка металла является заключительным этапом обработки детали. Данная процедура применяется не только для придания готовому изделию блеска и красивого вида, но и с целью его защиты от коррозии.

Для полировки металлических изделий применяются разные способы, инструменты, составы полировальных смесей. До блеска поверхность доводится механическим, химическим, электрохимическим и другими методами. Из нашего материала вы узнаете, как выполняется полировка металла в промышленных и домашних условиях.

Требования ГОСТ к полировке металла

К качеству полировки металлических изделий предъявляются требования, перечисленные в ГОСТ 9.301-86 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования». Для полированных изделий относительно блеска поверхностей специальных указаний нет, но предписано отсутствие царапин, бороздок, заусенцев, коррозии и иных дефектов.

Если говорить коротко, основная задача полировки металла — сделать красивые и качественные изделия.

Существует профессиональный термин «класс полировки». Уровень шероховатости поверхности деталей определяется с точностью до 1 микрометра (мкм, 1 мм = 1000 мкм) с помощью особых приборов — микроскопов и профилографов. При любительской же шлифовке глубину неровностей определяют приблизительно.

Существует 14 классов шероховатости, которые указываются в чертежах в соответствии с ГОСТ 2789-59 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики».

Классы полировки и их характеристика даны в следующей таблице.

Состояние поверхности

Размер шероховатости (до 1 мкм)

Класс полировки

Механический способ обработки

Очень заметные следы обработки

Строгание, заточка и фрезерование

Следы обработки почти не заметны

Обработка мягкими абразивами, получистовая обработка

Следы обработки не видны

Тонкое точение, шлифовка

Поверхность изделия из металла абсолютно гладкая, имеющая характерный зеркальный блеск

Финишная полировка, мягкое полирование

Подготовка к полировке металла

Прежде чем приступать к полировке, необходимо тщательно осмотреть изделия. Специалист проверяет, нет ли на детали сколов, крупных царапин, вмятин и других заметных изъянов. Если такие дефекты наблюдаются, то деталь бракуется, поскольку полировка здесь не поможет.

После того как мастер произвел внешний осмотр деталей, он отправляет их на предварительную обработку. От того, в каком состоянии находится поверхность изделий, зависит выбор проводимых над ними манипуляций.

Иногда обезжиривание поверхностей проводят электрохимическим способом, который представляет собой воздействие электротоком на погруженные в электролитическую ванну детали.

Все указанные методы относятся к промышленному производству. Для обработки деталей в домашних условиях применяются специальные растворители и наждачная бумага низкой зернистости (чтобы избежать нанесения крупных царапин).

Промышленные способы полировки металла

Металлические детали подвергают обработке с помощью различных технологий, которые перечислены ниже.

Механический способ

Хорошо зарекомендовавший себя метод самостоятельной полировки металла — использование специальной полировочной машинки.

Универсальным инструментом является шлифовальный станок для полировки металла, придающий ему особое сияние. Этот прибор оснащен специальными абразивными кругами для полировки металла, зернистость которых зависит от обрабатываемой поверхности и от специфики работ.

Обработка металлических изделий посредством машинки для шлифования включает несколько этапов.

Смачивают водой часть обрабатываемой поверхности и полировочные круги. Важно понимать, что в процессе работы диски вращаются с большой скоростью — 1400 оборотов в минуту, поэтому брызги могут разлетаться на расстояние до 1,5 м. В связи с этим необходимо снабдить мастера спецодеждой и защитой для лица.
В процессе шлифовки и полировки металла под воздействием трения рабочая поверхность значительно нагревается и испаряется вода. Благодаря этому достигается цель — сглаживаются шероховатости и неровности. На диске для полировки металла скапливаются мелкие частицы металла и капельки воды, поэтому нужно каждые несколько минут промывать его под водяной струей, предварительно остановив станок. Также от мусора требуется очищать и рабочую поверхность.
Для того чтобы осуществить полировку металла до зеркального блеска, применяют войлок. На шлифовальный круг надевают войлочную насадку таким образом, чтобы ее края выступали за границы диска на 1–1,5 см. Для эффективного завершения работы войлок для полировки металла и обрабатываемую поверхность детали смачивают водой.

Как уже говорилось выше, если нет станка для полировки металла, то можно применять такой абразивный материал, как наждачка. Сначала используют бумагу с более крупным зерном для черновой обработки поверхности, а затем — с более мелким, постепенно переходя к финальной шлифовке.

На финишной стадии используют полироль. Для придания поверхностям из камня и металла гладкости и зеркального блеска хорошо служит алмазная паста. Ее наносят на специальную ткань, которой затем очень тщательно натирают поверхность детали.

Химическое полирование металла

Химическая полировка металла лучше всего подходит для обработки декоративных изделий из различных металлов и сплавов.

Поверхность изделий восстанавливается с помощью растворов кислот и других активных веществ. В этом и состоит суть метода химической полировки.

Металлические элементы на несколько минут помещают в емкости с предварительно нагретым до необходимой температуры химическим раствором. Значения температуры зависят от того, из каких компонентов состоит сплав. Раствор и металл вступают во взаимодействие, благодаря чему устраняются дефекты на поверхности изделий.

Это метод очень удобен, поскольку изделия обрабатываются не вручную, а полностью погружаются в химический раствор посредством особых держателей. Таким образом, обеспечивается равномерность обработки.

Недостатками метода химической обработки является необходимость строгого соблюдения техники безопасности и то, что итоговая поверхность получается не блестящей, а матовой.

Электрохимическая полировка металла

Технология электрохимической полировки металла схожа с технологией химической обработки: здесь также детали опускают в специальный раствор. Отличие же заключается в том, что дополнительно через изделие пропускают электрический ток.

Благодаря воздействию тока коррозионный слой удаляется полностью, даже из мельчайших трещинок. В конечном счете изделия становятся идеально гладкими. Это оптимальный метод для полировки металла до зеркального блеска.

Минусы электрохимической полировки — высокая цена и обязательная регулярная смена химического раствора.

Полировка с помощью плазмы

Следующий способ — плазменная полировка — схож с электрохимическим методом: детали погружают в специальный раствор и пропускают через них электроток.

Разница состоит в том, что при электролитно-плазменной обработке применяют не агрессивные химические вещества, а безопасные растворы из солей аммония.

Описанный метод обработки обладает важным достоинством: достигаются безупречная гладкость и зеркальный блеск изделий, а также на них образуется антикоррозионный слой.

Лазерная полировка металла

Существует способ, при котором нет необходимости использовать какой бы то ни было материал для полировки металла. Речь идет об обработке с помощью лазера.

Поверхность металла полируется благодаря подаче лазерным устройством световых импульсов. При соприкосновении с металлом световая энергия превращается в плазму, а распад ее частиц приводит к возникновению ударной волны.

Метод интересен тем, что длина светового импульса как раз такая, чтобы устранить изъяны на детали, но при этом не испортить сам металл.

В силу этого свойства при глубокой очистке на одни и те же фрагменты изделия приходится воздействовать неоднократно.

Уникальность лазерных установок, изготовленных из стали, состоит в том, что они автоматически уменьшают степень воздействия и мощность луча, когда он доходит до слоя, который не нужно полировать. Эту особенность называют самоограничением.

Ультразвуковая полировка металла

Полировать разнообразные поверхности помогает применение ультразвука. Его принцип — дробление, то есть подача нагрузки на металл и устранение тем самым изъянов на детали.

Наблюдается эффект яичной скорлупы, когда ультразвуковые колебания создают трещины и сколы, а внешний слой металла отходит самостоятельно.

Ультразвуковая обработка широко применяется в ювелирном производстве. Она подходит для полировки материалов, не проводящих электрический ток и не способных по этой причине быть анодом при электрохимической полировке металла. Ультразвуком можно обрабатывать хрупкие материалы и даже драгоценные камни.

Перечислим этапы ультразвуковой обработки металла:

В особый рабочий сектор прибора вносят абразивный состав.
Располагают прибор в непосредственной близости к рабочей поверхности.
Посредством вибромеханизма абразивные элементы приводят в состояние колебания, при этом касаясь внешнего слоя детали.
Благодаря колебаниям слой с дефектами покрывается трещинами и разрушается.

Вибрация создается при подаче пресной воды. Абразивными веществами служат боровые или кремниевые частицы на карбидной основе.

Рассмотренные методы полировки используются при обработке деталей на заводе. В домашних же условиях желательно применять лишь обработку механическую, поскольку этот способ не только эффективный, но и безопасный. Кроме того, он не требует много времени и денежных средств.

Использование алмазной пасты для полировки металла

Иногда изделие необходимо довести буквально до зеркального блеска. Это можно сделать без станков, вручную, если знать, какие средства для этого подойдут. Рассмотрим некоторые из них.

Пасты для полировки металла:

На водной основе. Функциональны, не содержат жиров.
Органические — имеют в составе разнообразные масла и парафин. Их можно разбавлять с помощью масел или жирных кислот.
Алмазная паста – уникальное средство, помогающее мгновенно отполировать до блеска любую поверхность из металла.

Рассмотрим эту пасту подробнее. Ее эффективность настолько высока, что алмазная паста способна полностью заменить инструмент для полировки металла. Производят два вида пасты: марки АСН и АСМ.

Синтетические алмазы обладают рядом достоинств:

Точность. С помощью алмазной пасты можно идеально отполировать до блеска любое металлическое изделие.
Большой спектр зернистости. Ассортимент включает пасты более десятка типов зернистости.
Простота в использовании. Есть возможность осуществлять полировку вручную, без инструмента для полировки металла.
Доступность вспомогательных средств. Все, что потребуется, помимо алмазной пасты, — вода, ветошь и резиновые перчатки.

Основной недостаток синтетических алмазов — их высокая стоимость.

Паста из алмазов образует на поверхностях дисперсные пленки благодаря комбинации химического и механического воздействия. В ее состав включены активные вещества, которые активизируют адсорбирующие процессы, а это, в свою очередь, делает шлифовку более легкой.

Наносят алмазную пасту на различные ткани, например, джинсовую, войлочную или микрофибру, на резину, пластик, бумагу и прочие неметаллические материалы. Если нанести пасту на абразивные диски (войлочные, фетровые, кожаные), то можно достичь невероятного зеркального блеска обрабатываемой поверхности.

Помимо нескольких тюбиков алмазной пасты разной степени зернистости, для шлифовки понадобятся специальные инструменты — притиры. Также пригодятся текстильные материалы (тряпки). При нанесении на них равномерного слоя пасты можно добиться высокого качества полировки.

Для шлифовки металлической поверхности вам понадобятся: притиры и несколько тюбиков алмазной смеси с разной зернистостью. Алмазная паста равномерно распределяется по рабочей поверхности тряпки или другого материала.

Была замечена любопытная особенность, помогающая еще больше повысить качество обработки. В шлифовальный состав вносят масло — оливковое или касторовое в соотношении алмазной пыли к маслу — 40:60 %. Разбавив этот микс, его сразу наносят на обрабатываемую поверхность.

При полировке рекомендуется сначала наносить крупнозернистые пасты, постепенно переходя к самым тонким. Очень важно, чтобы в состав не попадал посторонний мусор, такой как волокна ткани, частицы пыли, волосы, опилки, поскольку это может приводить к значительному снижению качества обработки. Также при понижении зернистости абразива желательно каждый раз мыть руки.

Важно запомнить: основной принцип применения порошков для полировки металлов — постепенное уменьшение размеров их частиц. Абразивами могут служить наждак, камешки, специальные ленты и т. д.

Как и в любом деле, при полировании большую роль играет опытность мастера. Сначала, если есть такая возможность, лучше тренироваться на отбракованных или ненужных изделиях. Если это не получается, то, как вариант, для приобретения навыков стоит потренироваться на незаметных участках детали.

Приведем интересное мнение: японцы считают, что выдающимся полировщиком может стать лишь один из многих учеников, не менее пяти лет постигающий эту науку и имеющий дар «от бога»!

Особенности шлифовки и описание методов

Шлифовка – это довольно сложный и комплексный процесс, который требует высокого уровня сноровки мастера, а также использования качественных инструментов. Сегодня мы поговорим о том, что представляет собой процесс шлифовки, каковы его особенности, а также какие методы шлифовки существуют.

Что это такое?

Для начала необходимо определиться с термином. Так, шлифовка – это процесс обработки какого-либо материала (например, металла, стекла, древесины, другого) механическим способом. Шлифовку можно отнести к одному из видов обработки абразивного типа, а также данную операцию можно назвать разновидностью резания.

После того как мы определились с тем, что значит шлифовка, необходимо определить ее сущность. Так, к основным функциональным целям данного процесса следует отнести:

удаление имеющихся неровностей и дефектов поверхности;
создание эстетически привлекательного внешнего вида обрабатываемой поверхности;
создание деталей необходимых размеров и формы.

Процедура шлифовки используется в рамках осуществления самых разных видов деятельности.

Чем отличается от полировки?

Новички в строительной сфере довольно часто путают процессы шлифования и полировки. Несмотря на то что между данными операциями существуют определенные сходные черты, есть также и большое количество различий.

Так, полировочные работы (в отличие от шлифовки) выполняются с определенной целью, а именно: для создания желаемого декоративного эффекта. Именно целью полировки и объясняются технологические особенности данного процесса.

Если сравнивать полировку и шлифовку, то первый вид работ оказывает на материал более щадящее воздействие. В ходе полировочных работ не происходит вторжение во внутреннюю структуру материала. С другой стороны, во время шлифования производится снятие верхнего слоя материала, которое по своим характеристикам довольно грубое.

А также важнейшим различием двух процессов является тот факт, что в ходе полировки используются специально предназначенные вещества, а именно: абразивные пасты и мастики.

Благодаря применению таких смесей увеличивается эффективность процесса обработки.

Обзор видов

Шлифование, как было сказано выше, представляет собой один из ключевых строительных и ремонтных процессов. Существует большое количество разновидностей и методов данного вида обработки: так, бывает ручная, врезная, тонкая, мокрая, предварительная и другие варианты шлифовки.

Помимо вышеуказанных, различают еще несколько основных видов и способов шлифования.

Круглое (или внутреннее)

Данный процесс осуществляется с использованием специально предназначенной круглошлифовальной машины. Станок такого типа работает на основании последовательного прижима детали к поверхности абразивного инструмента. В связи с этим точность процесса зависит от того, какова степень прижима и величина абразивного элемента.

Круглый вид шлифовки обладает большим количеством положительных качеств, таких как:

возможность обрабатывать изделия большого размера;
наличие системы регулировки точности (и других технических параметров) на круглошлифовальных машинах;
большой ассортимент и разнообразие необходимых инструментов.

Благодаря данным свойствам обработка отличается высоким качеством и является эффективной.

Рассматриваемый способ шлифовки зачастую используют в сфере станкостроения, автомобильного и авиастроения, а также в процессе металлообработки.

Глубинное

Схема глубинного шлифования представляет собой разновидность обдирочного шлифования. Как можно догадаться по названию данного процесса, шлифовку производят с проникновением на определенную глубину в материал.

Чаще всего данный процесс используют для профильного шлифования широкими кругами, для обработки стружечных канавок на сверлах, в процессе работы с резьбой и зубьями, а также при алмазной обработке твердосплавных режущих инструментов.

Бесцентровое

Бесцентровое шлифование актуально для обработки внутренних и наружных поверхностей металла. Причем если речь идет об обработке внешней поверхности, то можно придерживаться одного из двух существующих способов:

согласно первому варианту, бесцентровым способом можно обрабатывать изделия большой длины и одинакового диаметра;
вторым способом обычно обрабатывают такие материалы, которые на своей поверхности имеют какие-либо углубления (например, это могут быть вырезы технологического типа).

При обработке продолговатых деталей осуществляется продольная подача инструмента при одновременном вращении обрабатываемого изделия вокруг своей оси. Причем деталь при этом расположена под углом, который зависит от диаметра и длины заготовок. С другой стороны, обрабатывая детали с углублениями, подача шлифовального инструмента меняется. В итоге пользователь получает качественную поверхность, обработанную с высоким уровнем точности.

Сама по себе бесцентровая шлифовка активно используется на таких предприятиях, производство которых осуществляется в больших масштабах.

Обдирочное

Обдирочное шлифование – это процесс, который очень часто применяется для удаления дефектного слоя с поверхности материала. Такой дефектный слой может образовываться в результате самых разных процессов: например, литье, прокатка, ковка и многие другие. Следует иметь в виду, что в процессе шлифовки обдирочным способом затрагиваются только поверхности изделия, но не происходит процедуры формообразования.

Для того чтобы выполнить подобную работу, обычно используют специально предназначенные стационарные или подвесные станки.

Кроме того, при желании обдирочная шлифовка может осуществляться при помощи шлифмашинок и инструментов ручного типа.

Плоское

Это вид шлифовальных работ, который можно выполнять различными методами. В свою очередь, существует несколько разновидностей плоской шлифовки, которая выполняется на плоскошлифовальных станках. К одному из видов плоского шлифования относится профильное.

Профильное

Профильный тип шлифования предназначен для обработки точных закаленных поверхностей. При этом такие поверхности могут различаться по форме и расположению. Данный тип шлифовки активно применяется практически во всех областях инструментального производства. Для того чтобы качественно осуществить шлифование профилей и получить желаемый результат, необходимо использовать специально предназначенные плоскошлифовальные, а также координатные разметочно-шлифовальные и оптические устройства.

Таким образом, на сегодняшний день существует большое разнообразие видов шлифовки. В зависимости от ваших потребностей можно использовать ту или иную разновидность производства работ, для чего предназначено соответствующее оборудование.

Какие есть шлифовальные инструменты и материалы?

Для осуществления процедуры шлифования вам понадобится использовать большое разнообразие инструментов и материалов. При этом к выбору инвентаря следует подходить максимально внимательно и ответственно, ведь от используемой аппаратуры и материалов в значительной степени будет зависеть результат вашей работы.

Так, в первую очередь обязательным является использование специализированных станков и машин. Если говорить о шлифовальных устройствах, то существует несколько разновидностей оборудования:

круглошлифовальные;
внутришлифовальные;
обдирочно-шлифовальные;
специальные шлицешлифовальные;
плоскошлифовальные станки с круглым или плоским столом;
притирочные;
полировальные.

Помимо автоматического процесса шлифования, возможно осуществление данной работы и ручным методом. Для этого вам нужно использовать электрические шлифовальные машины, дрели или приспособления для ручной обработки (в некоторых случаях актуальным является использование таких устройств, как шуруповерт или болгарка). А также для осуществления шлифовки вам может понадобиться такой инструментарий, как абразивные круги, ленты, полотна, различные напильники и надфили.

Помимо этого, основу любого шлифовального устройства составляет абразивный материал. По сути, абразив – это материал, который состоит из зерен, скрепленных специально предназначенным клеем. Описанные выше зерна могут иметь самый разный размер, от которого будет зависеть точность выполняемых вами работ. Зачастую устройства с абразивной частью имеют форму круга или вала, ленты или листов. Чаще всего в качестве абразивного материала используют каменную крошку из природного или искусственного камня.

При этом следует иметь в виду, что искусственная вариация обладает улучшенными физическими и механическими свойствами.

Сферы применения

Шлифование – это распространенный процесс, который используется в самых разных областях человеческой жизни. Причем эти области могут быть как специфическими, так и универсальными.

К наиболее специализированным областям использования процесса шлифовки можно отнести такие работы, как:

очистка труб от налета разного характера;
очистка строительных конструкций;
очистка поверхностей лопаток турбин;
очистка элементов запорно-регулировочной арматуры;
очистка резьбовых соединений.

К более универсальным сферам применения процедуры шлифовки можно отнести:

шлифовку поверхностей различных изделий перед их покраской;
шлифовку отдельных элементов мебели для придания им эстетически привлекательного внешнего вида;
шлифовку отверстий.

Таким образом, можно говорить о том, что процесс шлифовки является важнейшим, и без него невозможно обойтись в некоторых отраслях человеческой деятельности.

Как правильно шлифовать?

Как было описано ранее, существует несколько типов шлифовки. Каждый из них характеризуется своими нюансами (как касательно сущности процесса, так и технологии шлифовки). При этом существует и набор универсальных правил, которые в обязательном порядке необходимо соблюдать в процессе шлифовки – только таким образом вы получите желаемый результат.

Так, обязательным для всех типов шлифовки является использование абразивного материала. Именно с помощью данного компонента и осуществляются главные движения, от которых и зависит эффективность шлифовки. Шершавая поверхность абразива воздействует на тот материал, который вы хотите обработать. Именно благодаря такому действию поверхность изделия избавляется от нежелательных имеющихся на нем неровностей и загрязнений.

Если постараться максимально просто описать процесс шлифовки, то его можно сравнить с принципом работы наждачной бумаги, которая оказывает механическое воздействие на обрабатываемую поверхность.

Кроме того, в процессе шлифовки следует использовать средства индивидуальной защиты: например, маску, перчатки и защитный костюм. Если пренебрегать этими правилами, то вы можете нанести вред вашему здоровью.

А также важно придерживаться правила, которое гласит, что прежде чем начинать процедуру шлифовки и использовать соответствующее устройство, нужно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации от производителя. Данное правило объясняется тем, что каждый агрегат имеет нюансы использования, которые характерны исключительно для него. Ни в коем случае нельзя отступать от советов и рекомендаций производителя, так как это может привести к поломке аппарата или к нарушению вашего здоровья.

В целом можно говорить о том, что процесс шлифовки является довольно важным и необходимым в самых разных областях (как для специализированных, так и для промышленных или даже бытовых целей). При этом на сегодняшний день существует большое количество разновидностей и типов шлифовки, а также разнообразие моделей инструментов.

О том, как качественно шлифовать, смотрите в следующем видео.

Читайте также: