Полировка (металл) - Burnishing (metal)
 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)
|
Полировка это Пластическая деформация поверхности за счет скользящий контакт с другим объектом. Разглаживает поверхность и придает ей сияние. На любой поверхности скольжения может возникнуть выгорка, если контактное напряжение локально превышает предел текучести материала. Явление может возникать как непреднамеренно как режим отказа, так и намеренно как часть производственного процесса. Это операция сдавливания под холодная обработка.
Механика
Действие закаленного шара на более мягкую плоскую пластину иллюстрирует процесс полировки. Если мяч вдавливается прямо в пластину, в обоих объектах вокруг области контакта возникают напряжения. По мере увеличения этой нормальной силы деформируются как поверхность шара, так и поверхность пластины.
Деформация, вызванная закаленным шариком, увеличивается с увеличением силы, прижимающей его. Если сила, действующая на него, мала, при снятии силы и шар, и поверхность пластины вернутся к своей первоначальной недеформированной форме. В этом случае напряжения в пластине всегда меньше, чем предел текучести материала, поэтому деформация чисто упругая. Поскольку было принято, что плоская пластина мягче мяча, поверхность пластины всегда будет деформироваться сильнее.
При использовании большей силы также будет пластическая деформация, и поверхность пластины будет необратимо изменена. Позади останется углубление в форме чаши, окруженное кольцом из приподнятого материала, которое было перемещено шаром. Напряжения между шаром и пластиной более подробно описаны в Теория напряжения Герца.
Перетаскивание мяча по пластине будет иметь другой эффект, чем нажатие. В этом случае сила, действующая на шар, может быть разложена на две составляющие силы: одна нормальная к поверхности пластины, прижимающая ее, а другая касательная, тянущая ее. По мере увеличения тангенциальной составляющей шар начнет скользить по пластине. В то же время нормальная сила будет деформировать оба объекта, как и в статической ситуации. Если нормальная сила мала, мяч будет тереться о пластину, но не изменит навсегда ее поверхность. Трение вызовет трение и нагрев, но не оставит следов на пластине. Однако по мере увеличения нормальной силы напряжения на поверхности пластины в конечном итоге превысят ее предел текучести. Когда это произойдет, мяч пробьет поверхность и создаст за собой желоб. Пахотное действие мяча - полировка. Выгорание также происходит, когда мяч может вращаться, как это произошло бы в приведенном выше сценарии, если бы другая плоская пластина была опущена сверху, чтобы вызвать нагрузку вниз и в то же время вызвать вращение и перемещение шара, или в случае подшипник.
Полирование также происходит на поверхностях, которые соответствуют друг другу, например, между двумя плоскими пластинами, но это происходит в микроскопическом масштабе. Даже самая гладкая поверхность будет иметь дефекты, если смотреть с достаточно большим увеличением. Неровности, выходящие за пределы общей формы поверхности, называются неровности, и они могут вспахивать материал на другой поверхности, как шар, волочащийся по пластине. Комбинированный эффект многих из этих неровностей создает размытую текстуру, которая ассоциируется с полировкой.
Воздействие на механические компоненты
Полировка обычно нежелательна для механических компонентов по разным причинам, иногда просто потому, что ее эффекты непредсказуемы. Даже легкое полирование значительно изменит отделку поверхности детали. Первоначально покрытие будет более гладким, но при повторяющихся действиях скольжения на поверхности будут образовываться бороздки в направлении скольжения. Пластическая деформация, связанная с полировкой, приведет к упрочнению поверхности и возникновению остаточных напряжений сжатия. Хотя эти свойства обычно благоприятны, чрезмерное полирование приводит к подповерхностным трещинам, которые вызывают скалывание, явление, при котором верхний слой поверхности отслаивается от сыпучего материала.
Полировка также может повлиять на производительность машины. Пластическая деформация, связанная с полировкой, создает больше тепла и трения, чем от одного трения. Это снижает эффективность машины и ограничивает ее скорость. Кроме того, пластическая деформация изменяет форму и геометрию детали. Это снижает точность и аккуратность станка. Комбинация повышенного трения и ухудшенной формы часто приводит к неуправляемой ситуации, которая постоянно ухудшается, пока компонент не выходит из строя.
Чтобы предотвратить деструктивное выглаживание, следует избегать скольжения, а в ситуациях качения нагрузки должны быть ниже порога выкрашивания. В тех областях машины, которые скользят друг относительно друга, могут быть вставлены роликовые подшипники так, чтобы компоненты находились в контакте качения, а не скольжения. Если скольжения избежать не удается, то между компонентами следует добавить смазку. Назначение смазки в этом случае - разделить компоненты смазочной пленкой, чтобы они не могли контактировать. Смазка также распределяет нагрузку на большую площадь, поэтому местные контактные силы не так высоки. Если уже была смазка, необходимо увеличить ее толщину пленки; обычно этого можно добиться за счет увеличения вязкости смазки.
В производстве
Полировка - это не всегда плохо. Если это происходит контролируемым образом, это может иметь желаемый эффект. Процессы полировки используются в производстве для улучшения размера, формы, качества поверхности или твердости поверхности детали. По сути, это операция формования в небольших масштабах. К преимуществам полировки часто относятся: усталость отказ, предотвращение коррозия и коррозия под напряжением, текстурирование поверхностей для устранения видимых дефектов, закрытие пористости, создание сжатых поверхностей остаточный стресс.
Существует несколько форм полирования, наиболее распространенными из которых являются: роликовая полировка и шлифовка шариков (подмножество которых также называется баллозицией). В обоих случаях полировальный инструмент наезжает на заготовку и пластически деформирует ее поверхность. В некоторых случаях в последнем случае (и всегда при обвалке) он трется, в первом случае он обычно вращается и катится. Заготовка может иметь температуру окружающей среды или нагреваться для уменьшения усилий и износа инструмента. Инструмент обычно закаливают и покрывают специальными материалами для увеличения срока его службы.
Шариковая полировка, или баллизация, заменяет другие операции чистовой обработки отверстий, такие как шлифовка, хонингование или полировка. Балализирующий инструмент состоит из одного или нескольких шариков очень большого размера, которые проталкиваются через отверстие. Инструмент похож на протяжка, но вместо того, чтобы срезать материал, он убирает его с дороги.[1]
Шариковая полировка также используется как операция по удалению заусенцев. Это особенно полезно для удаления заусенцев в середине сквозного отверстия, просверленного с обеих сторон.[1]
Шариковые полировальные инструменты другого типа иногда используются в фрезерных центрах с ЧПУ для выполнения операции фрезерования с шаровой головкой: закаленный шарик наносится по зигзагообразной траектории в держателе, аналогичном шариковой ручке, за исключением того, что «чернила» представляет собой переработанный смазочный материал под давлением. Это объединяет производительность механической обработки, которая достигается за счет «получистовой» обработки, с более качественной обработкой, чем при медленной и трудоемкой чистовой обработке. Подача для полирования связана с «ускоренным ходом», а не с чистовой обработкой.
Роликовое полирование, или поверхностная прокатка, используется на цилиндрических, конических или дисковых заготовках. Инструмент похож на роликовый подшипник, но ролики, как правило, имеют очень небольшую конусность, чтобы можно было точно регулировать диаметр их оболочки. Ролики обычно вращаются внутри обоймы, как в роликовых подшипниках. Типичные области применения для полирования роликов включают компоненты гидравлической системы, галтели вала и уплотнительные поверхности.[2]Можно очень внимательно контролировать размер.
Полирование также в некоторой степени происходит в процессах обработки. При точении происходит полирование, если режущий инструмент не острый, если большой отрицательный передний угол используется, если используется очень небольшая глубина резания или если материал заготовки липкий. По мере износа режущий инструмент становится более тупым, а эффект полировки становится более выраженным. При шлифовании, поскольку абразивные зерна ориентированы беспорядочно, а некоторые из них не острые, всегда присутствует некоторое воронение. Это одна из причин, по которой шлифование менее эффективно и выделяет больше тепла, чем токарная обработка. При сверлении полирование происходит с помощью сверл, у которых есть пазы для полировки материала по мере его сверления. У обычных спиральных сверл или сверл с прямыми канавками есть 2 ножки, которые направляют их через отверстие. На полировальных сверлах есть 4 и более ленточки, аналогичные разверткам.
Настройка полировки, также известный как установка заподлицо, цыганка или выстрел, это техника установки, используемая в обработка камня. Просверливается пространство, в которое вставляется камень так, чтобы пояс камня, точка максимального диаметра, находился чуть ниже поверхности металла. Полировальный инструмент используется для проталкивания металла по всему камню, чтобы удержать камень и придать ему гладкий вид с полированной кромкой вокруг него. Этот тип оправы имеет долгую историю, но в современных украшениях он возрождается.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б Бакерджян, Рамон; Кубберли, В. Х. (1989). Справочник инженера-технолога и технолога. Дирборн, штат Мичиган: Общество инженеров-производителей. С. 45–7–45–11. ISBN 0-87263-351-9.
- ^ Калпакджян, Серопе; Стивен Р. Шмид (2003). Процессы производства технических материалов. Pearson Education. п. 152. ISBN 81-7808-990-4. OCLC 66275970.