Применение керметов при обработке сталиСуперфиниш — метод отделочной обработки преимущественно гладких наружных цилиндрических и конических поверхностей колеблющимися абразивными (алмазными) брусками.

Основными видами движения процесса суперфиниширования (рис. 3.40) являются следующие: колебания брусков 1 в осевом направлении, движение круговой подачи изделия 2 (скорость вращения изделия Vu) и возвратно-поступательное движение брусков (Vвп).

Рис. 3.40. Схема суперфиниширования: 1 — абразивный брусок; 2 — деталь

Основой процесса является срезание и сглаживание исходной шероховатости обрабатываемой поверхности абразивными зернами колеблющихся брусков. При этом кинематика процесса создает условия, при которых исключается прохождение каждого отдельного зерна по одному пути. При постоянных исходных параметрах процесс протекает с затуханием к концу цикла. Последовательность изменения (уменьшения) шероховатости при суперфинишировании показана на рисунке 3.41. В начале процесса при наличии относительно больших и острых гребешков площадь контакта с поверхностью детали незначительна, а удельное давление наибольшее. Вследствие этого масляная пленка легко продавливается абразивными зернами колеблющихся брусков, и процесс срезания гребешков микронеровностей протекает наиболее интенсивно; по мере сглаживания неровностей площадь контакта брусков с обрабатываемой поверхностью возрастает, а удельное давление снижается. Масляная пленка начинает препятствовать микрорезанию, и в дальнейшем наступают условия, при которых процесс микрорезания автоматически прекращается. Колебания абразивных брусков создают условия для активной работы абразивных зерен различными гранями и для интенсивного удаления продуктов износа из рабочей зоны. Основные параметры процесса — параметры колебаний абразивных брусков: частота n_к =200-300 кол/мин и амплитуда А = 1,5-6 мм; скорость вращения обрабатываемой детали, м/мин (при обработке материалов высокой твердости может достигать 120 м/мин), скорость возвратнопоступательного движения, м/мин; удельное давление брусков, Па (для большинства случаев тонкой отделки, Па). Толщина снимаемого слоя составляет 0,005-0,02 мм; продолжительность обработки обычно не превышает 0,5-1,0 мин. Суперфиниш обеспечивает шероховатость поверхности Ra = 0,04 мкм, Rz = 0,025 мкм.

Для суперфиниширования используют мелкозернистые абразивные бруски зернистостью от 8-3 до М40-М28. Рекомендуемая твердость для предварительной обработки СТ1-Т1, для окончательной — МЗ-СМ2. В качестве СОЖ применяется смесь керосина и 10-15% веретенного масла. Осерненные и хлорированные СОЖ повышают эффективность обработки. Суперфиниш не оказывает существенного влияния на форму и размеры детали и относится к методам безразмерной обработки. Однако существует разновидность процесса, где имеет место жесткий прижим брусков к обрабатываемой детали и исправление исходных погрешностей формы детали.

Рис. 3.41. Схема изменения шероховатости поверхности при суперфинишировании

Суперфиниширование выполняется на соответствующих универсальных и специальных станках или модернизированных круглошлифовальных и реже токарных, расточных и карусельных станках с применением специальных суперфинишных головок, которые могут быть гидравлическими, пневматическими, электромагнитными.

К разновидности рассмотренного процесса можно отнести размерный суперфиниш, о котором упоминалось выше, и суперфиниш внутренних поверхностей. Наибольшее применение находит суперфиниш в условиях массового и серийного производства для окончательной обработки поверхностей с целью снижения шероховатости. В качестве примеров обрабатываемых деталей можно назвать коленчатые валы двигателей, кольца и ролики подшипников качения, штоки шасси самолетов и др. Процесс характеризуется высокой производительностью. Машинное время обычно не превышает 1 мин.