Притирка

Предварительную притирку проводят для удаления следов предыдущей механической обработки и исправления грубых дефектов формы. На этом этапе используют крупнозернистые абразивные порошки с размером частиц от 20 до 40 мкм, которые быстро снимают слой металла толщиной до 0.05 мм.

Процесс выполняют на чугунных притирах с канавками, так как в них скапливаются зерна, которые уже отработали, и снятая стружка. Когда геометрия детали приходит в норму, поверхность приобретает матовый оттенок и равномерную шероховатость. Интенсивное трение на этой стадии вызывает нагрев заготовки, поэтому применяют обильное количество керосина или минерального масла для охлаждения зоны контакта.

Чистовую стадию выполняют для достижения зеркального блеска и окончательной подгонки размеров с точностью до 0.001 мм. Здесь применяют мелкозернистые пасты с размером абразива от 1 до 5 мкм, которые наносят на гладкие притиры без канавок. Слой металла, который снимают на финальном этапе, не превышает 0.005 мм, потому что главной целью становится получение минимальной шероховатости. Для чистовых работ выбирают притиры из меди или мягкого серого чугуна, так как они лучше удерживают тонкие частицы полировального состава.

Серый чугун обладает пористой структурой, которая позволяет абразивным зернам прочно входить в поверхность инструмента. Когда частицы порошка вдавливают в мягкий металл, притир становится похожим на напильник с бесконечным количеством мелких зубьев. Если бы инструмент был тверже заготовки, абразив просто царапал бы его самого или перекатывался между поверхностями без эффекта резания.

Чугун марки СЧ15 или СЧ20 хорошо гасит вибрации и сохраняет свою геометрическую форму при длительном трении. Это свойство материала гарантирует стабильность размеров детали и высокую производительность слесарных работ.

Притиры из чугуна подходят для обработки большинства сталей и цветных сплавов, потому что они обеспечивают оптимальный баланс между прочностью и способностью удерживать абразив. Инструмент из этого материала легко править, когда его рабочая плоскость истирается и теряет точность. Перед началом работ поверхность чугуна очищают и проверяют на отсутствие раковин или твердых включений. Если в структуре притира есть дефекты, они оставят глубокие борозды на зеркале детали, поэтому для прецизионных задач выбирают только качественные отливки.

Шаржирование — процесс внедрения абразивных зерен в рабочую поверхность притира перед началом обработки. Существует два способа этой операции: прямой и косвенный. Выбор зависит от формы инструмента и требуемой точности.

При прямом методе абразивный порошок насыпают на плиту и вдавливают его в металл с помощью стального закаленного валика. Валик прокатывают по поверхности с нажимом, чтобы зерна вошли в поры чугуна или меди на одинаковую глубину. Лишний порошок удаляют мягкой щеткой, после чего притир становится готовым к работе без добавления новых порций абразива.

Косвенный способ предполагает нанесение смеси порошка и масла непосредственно на деталь или инструмент в процессе притирки. Этот метод чаще выбирают для обработки отверстий или конических поверхностей, где использовать валик невозможно.

Шаржирование обеспечивает равномерное снятие металла, так как все зерна имеют одинаковую высоту над плоскостью притира. Если они будут лежать свободно, они начнут перекатываться и оставлять царапины вместо гладкой поверхности.

Притирку клапанов проводят для обеспечения полной герметичности камеры сгорания двигателя, когда седло и тарелка имеют следы износа или нагара. На рабочую фаску клапана наносят тонкий слой специальной притирочной пасты, которая содержит частицы корунда или карбида кремния. Клапан вставляют в направляющую втулку и придают ему вращательное движение с помощью коловорота или пневматического приспособления.

Важно периодически приподнимать деталь и менять ее положение относительно седла, чтобы абразив распределялся равномерно по всему кругу. Когда на обеих поверхностях появляется сплошное серое кольцо без черных точек и раковин, процесс считают завершенным.

После окончания работ все детали промывают керосином для полного удаления остатков пасты, которые могут повредить стенки цилиндра. Проверку качества притирки выполняют с помощью заливки керосина в закрытый канал, который не должен просачиваться сквозь соединение в течение 5 минут. Если жидкость уходит, процедуру повторяют с использованием более мелкой пасты для финишной доводки.

Для достижения идеальной плоскостности деталь перемещают по притирочной плите по сложной траектории, которая напоминает восьмерку или зигзаг. Такие движения предотвращают появление на инструменте глубоких колей и обеспечивают равномерный износ всей поверхности плиты.

Если двигать заготовку по прямой линии, на краях неизбежно возникнут завалы, а в центре плиты образуется вогнутость. Слесарь должен задействовать всю площадь притира, постоянно поворачивая деталь в руках на 90 или 180 градусов. Равномерное давление на заготовку исключает перекосы и гарантирует одинаковую толщину снимаемого слоя металла.

Когда притирка подходит к концу, амплитуду движений уменьшают, а нажим делают более легким. Мастера часто меняют направление перемещения, чтобы риски от абразива пересекались под углом, что ускоряет получение зеркальной поверхности. Если плита имеет большую площадь, деталь ведут от одного края к другому по спирали. Такой подход позволяет вовремя заметить места, где абразив уже перестал работать и требует обновления.

Выбор размера зерна зависит от припуска на обработку и от требуемого класса чистоты поверхности металла. Для обдирочных работ выбирают порошки с номером зернистости от 16 до 10, которые быстро убирают неровности после фрезерования или строгания.

Когда нужно получить поверхность под последующую доводку, применяют микропорошки М28 или М20, которые оставляют мелкую матовую сетку. Финишную притирку проводят пастами М10, М5 или еще более тонкими составами, где размер частиц не превышает 1 мкм. Чем выше требования к точности детали, тем меньше должен быть абразив на заключительном этапе.

Слишком крупное зерно на финише оставит глубокие царапины, которые придется долго выводить более мелкими составами. Если же начать работу сразу с мелкой пасты, процесс затянется на многие часы из-за низкой производительности резания. Каждая последующая стадия должна полностью удалять риски от предыдущего, более грубого абразива. Специалисты ориентируются на цвет притирочных паст, который указывает на их плотность и размер твердых включений.

Смазочный материал выполняет сразу три функции: он охлаждает металл, облегчает движение притира и помогает удерживать абразив в зоне контакта. Без смазки зерна порошка будут мгновенно вылетать из-под детали или забиваться стружкой, что приведет к появлению задиров. Для грубых работ чаще всего используют керосин или скипидар, так как эти жидкости имеют низкую вязкость и хорошо вымывают шлам.

Когда притирка переходит в стадию доводки, применяют минеральные масла или животные жиры, которые создают прочную пленку на поверхности. Спирт используют при работе с очень мелкими порошками для получения максимального блеска металла.

Смазка также предотвращает коррозию свежеобработанной поверхности, которая активно поглощает влагу из воздуха. Количество жидкости должно быть достаточным для образования тонкого слоя, но избыток смазки вреден, потому что он создает гидравлическое сопротивление. Если масло слишком густое, деталь начнет «плавать», а точность обработки упадет из-за потери контакта с абразивом. Мастера подбирают состав смазки экспериментальным путем для каждой пары материалов.

Притирку конусов выполняют с использованием специальных конических притиров, которые имеют точно такой же угол наклона, как и обрабатываемая деталь. На поверхность конуса наносят пасту и вводят его в отверстие, совершая возвратно-вращательные движения.

В отличие от плоской притирки здесь нельзя делать полные обороты, так как это может привести к образованию кольцевых канавок на металле. После каждых двух или трех движений деталь вынимают, проворачивают на небольшой угол и снова вставляют в гнездо. Этот метод гарантирует равномерное распределение абразива и исключает появление эллипсности или конусности.

Контроль качества проводят по «карандашному методу», когда на конус наносят несколько продольных линий графитом. После установки детали и одного поворота все линии должны стереться одинаково по всей длине контакта. Если полоски остались в верхней или нижней части, значит, углы конусов не совпадают и требуется дополнительная подгонка. Коническое соединение после правильной притирки должно обеспечивать полную герметичность под давлением без применения уплотнителей.

Алмазные пасты обладают самой высокой режущей способностью, что позволяет обрабатывать закаленные стали, твердые сплавы и керамику. Алмазные зерна не тупятся так быстро, как частицы электрокорунда, поэтому скорость притирки остается стабильной в течение всего цикла.

Использование таких составов намного сокращает время обработки при достижении идентичного результата по шероховатости. Алмазные частицы имеют очень острые грани, которые срезают тончайшую стружку даже с самых твердых материалов. Этот материал идеально подходит для притирки режущего инструмента и прецизионных пар трения в гидравлике.

Пасты на основе синтетических алмазов выпускают с очень точной калибровкой зерна, что гарантирует отсутствие случайных крупных включений. Они хорошо удерживаются на притире и не требуют частого обновления смазки во время работы. Хотя стоимость таких составов выше, их малый расход делает процесс экономически выгодным при серийном производстве. Алмазная притирка позволяет получить поверхность с зеркальным блеском без видимых рисок при многократном увеличении.

Завал краев возникает из-за неравномерного давления на заготовку, когда при движении ее края получают большее воздействие абразива. Чтобы этого избежать, используют специальные приспособления — притирочные кольца или рамки, которые увеличивают опорную площадь детали.

Мастер должен следить, чтобы центр давления всегда находился строго посередине заготовки, а пальцы не нажимали на свисающие края. Если деталь очень маленькая, ее закрепляют в специальной оправке с большой плоской подошвой. Использование вязких смазок также помогает удерживать деталь в плоскости и предотвращает ее раскачивание во время перемещения по плите.

Другой способ борьбы с завалом — использование притиров, размер которых лишь ненамного превышает габариты самой детали. Когда амплитуда движений ограничена, края не выходят за пределы плиты и не подвергаются избыточному износу. Специалисты часто начинают обработку с легким нажимом на центральную часть, постепенно распределяя усилие к периферии. Если завал все же появился, его исправляют путем притирки на абсолютно сухой плите с минимальным количеством пасты.

Для контроля плоскостности прецизионных деталей используют плоские стеклянные пластины, которые накладывают на притертую поверхность. Когда между стеклом и металлом остается тончайший слой воздуха, возникают радужные интерференционные полосы, которые называют кольцами Ньютона.

Если полосы прямые и располагаются параллельно друг другу, значит, поверхность идеально плоская с точностью до 0.1 мкм. Искривление линий указывает на наличие выпуклостей или вогнутостей, а их количество позволяет рассчитать величину отклонения в долях длины световой волны. Этот метод считается самым точным и не требует сложного электронного оборудования.

Перед проверкой поверхности тщательно очищают от пыли и жира, так как любое загрязнение исказит картину интерференции. Пластину аккуратно прижимают к металлу, стараясь не поцарапать зеркальную поверхность. Если полосы имеют форму концентрических кругов, деталь обладает сферической погрешностью, которую нужно исправлять дополнительной притиркой. Контроль проводят под монохроматическим источником света для получения более четкого рисунка линий. Такой вид проверки обязателен для калибров, лекальных плиток и зеркал лазерных установок.

Для обработки отверстий применяют цилиндрические притиры, которые могут менять свой диаметр с помощью цангового механизма или конусного разжима. Инструмент должен входить в отверстие с небольшим натягом, чтобы абразивные зерна могли врезаться в стенки металла.

Притирку проводят путем сочетания вращательного и возвратно-поступательного движения, что исключает образование продольных рисок. Если отверстие длинное, используют направляющие втулки для сохранения соосности и предотвращения перекоса вала. На финальном этапе применяют мягкие притиры из свинца или дерева, которые обеспечивают зеркальный блеск поверхности.

В процессе работы важно постоянно контролировать диаметр с помощью нутромера, так как ручная притирка может быстро снять лишний металл. Чтобы избежать эллипсности, деталь периодически поворачивают на столе станка или в тисках. Смазка должна поступать в зону контакта непрерывно для вымывания шлама и охлаждения стенок цилиндра. Если отверстие глухое, на притире делают специальные прорези для выхода воздуха и лишней пасты.

После окончания притирки инструмент очищают от остатков абразивной пасты и металлической стружки с помощью чистого керосина или бензина. Если оставить грязную пасту на плите, она засохнет и забьет поры чугуна, что сделает невозможным последующее качественное шаржирование.

Для промывки используют мягкие щетки, которые не царапают рабочую поверхность, а затем плиту вытирают насухо безворсовой тканью. Важно следить, чтобы абразив с грубых притиров не попал на инструмент для чистовой доводки, так как это приведет к браку деталей. Хранение притиров требует защиты от влаги и случайных механических повреждений в закрытых шкафах.

Рабочую поверхность покрывают слоем технического вазелина или специальной консервационной смазки для предотвращения коррозии. Плиты укладывают в деревянные футляры или накрывают жесткими крышками, чтобы на них не оседала пыль из цеха. Если притир не используют долгое время, его периодически проверяют на отсутствие пятен ржавчины и обновляют защитный слой. Перед новым применением смазку полностью удаляют растворителем до достижения абсолютно чистой металлической поверхности.