Суперфиниширование

Суперфиниширование – процесс обработки наружных цилиндрических, конических, плоских и фасонных поверхностей мелкозернистыми абразивными и алмазными брусками, реже чашечными и плоскими кругами, на универсальных и специализированных суперфинишных станках до получения очень малой шероховатости (до R_a = 0,01 мкм).

Отделку поверхностей суперфинишированием проводят в основном, для того чтобы уменьшить шероховатость, оставшуюся от предыдущей обработки. При этом меняется высота и вид микровыступов. Обработанная поверхность имеет сетчатый рельеф, а каждый микровыступ скругляется. Фактическая поверхность контакта с другими деталями увеличивается, чем обеспечиваются более благоприятные условия взаимодействия трущихся поверхностей. Суперфинишированием обрабатывают плоские, цилиндрические (наружные и внутренние), конические и сферические поверхности заготовок из закаленной стали, реже – из чугуна и бронзы.

Обработку поверхностей производят абразивными брусками, которые устанавливают в специальной головке. Характерным для суперфиниширования является колебательное движение брусков одновременно с движением заготовки. Резание производится при давлении брусков 0,5 – 3 МПа с применением  смазочных материалов малой вязкости.

При обработке наружной цилиндрической поверхности (рис. 10.4, а) плотная сетка микро неровностей создается сочетанием вращательного (D₁) движения заготовки, возвратно-поступательного ее перемещения (D_{s пр}) и колебательного движения (D₂) брусков вдоль оси заготовки. Амплитуда колебаний брусков составляет 1,5 – 6 мм, а частота колебаний 400 – 1200 в минуту. Отношение скоростей движений D₁ и D_s пр в начале обработки составляет 2 – 4, а в конце 8 – 16. Процесс характеризуется сравнительно малыми скоростями движения резания, которые составляют 5 – 7 м/мин. Бруски само устанавливаются по обрабатываемой поверхности.

Важную роль при обработке играет смазывающе-охлаждающая жидкость. Масляная пленка покрывает обрабатываемую поверхность, но наиболее крупные микровыступы (рис. 10.4, б) прорывают ее и в первую очередь срезаются бруском. Давление брусков на выступы оказывается большим. По мере дальнейшей обработки давление снижается, так как все большее число выступов прорывает масляную пленку и, наконец, в тот момент (рис. 10.4, в), когда давление бруска не может разорвать пленку, она становится сплошной. Создаются условия для жидкостного трения.

Лучший результат получают при обработке заготовок из стали брусками из электрокорунда, а при обработке заготовок из чугуна и цветных металлов используются бруски из карбида кремния. В качестве СОЖ используют смесь керосина с веретенным и турбинным маслом.