Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Граверное дело
Учебник

       

10. Обработка алмаза

Для обработки алмаза можно использовать планшайбы из чугуна, арканзасского камня, стекла, агата и других материалов. При этом износ алмаза увеличивается из-за воздействия высоких температур на поверхностный слой алмаза, который в зоне контакта алмаза с планшайбой превращается в графит или аморфный углерод. Графит — минерал, наиболее устойчивая кристаллическая модификация чистого углерода. Цвет от черного до стального или серого. Углерод — минерал, обычными формами существования которого в свободном состоянии является алмаз и графит.

При этом необходимо учитывать специфические свойства алмаза, особенно резкую анизотропию, т. е. способность алмаза в одних направлениях шлифоваться хорошо, а в других совсем не обрабатываться. Анизотропия — неодинаковость физических свойств материала в различных направлениях. При шлифовании алмаза в труднообрабатываемом направлении на планшайбе образуются кольцевые канавки, поверхность алмаза имеет сероватый цвет из-за мельчайших сколов. Интенсивность съема (высокая производительность обработки) алмаза зависит от метода шлифования, режимов работы станка, метода шаржирования планшайбы, температуры в зоне обработки и т. д. Влияние указанных факторов на процесс обработки и качество получаемых поверхностей не одинаково. Количество снимаемого алмаза при шлифовании зависит от химического состава и структуры планшайбы, размера пор в чугуне, способа закрепления алмаза в алмазоносном слое, зернистости и концентрации алмазногопорошка и т. д.

Шаржирование есть насыщение (втирание) частицами абразивного материала (пасты или порошка) поверхности притиров. Обычно шаржирование связано с восстановлением геометрической формы притира.

Технологический процесс изготовления алмазных резцов, применяемых для делений, оцифровки и гравирования, можно расчленить на несколько этапов. Сначала алмазное зерно, нужным образом ориентированное, шлифуется на чугунной планшайбе, шаржированной грубой пудрой. Шлифование начинается с боковых поверхностей. Затем приступают к шлифованию передней и задней поверхностей, после чего выполняют доводочную операцию, цель которой — устранение мельчайших выкрашиваний и сколов иа режущих кромках резца. Доводка также начинается с боковых граней резца, а заканчивается на передней и задней поверхностях.

Конусные и сферические резцы, служащие для гравирования, нужно изготовлять в следующей последовательности:

  1. производить обтачивание кристалла произвольной формы на станках;
  2. шлифование на чугунных дисках, не шаржированных или шаржированных алмазным порошком;
  3. полирование на чугунных или стеклянных дисках.

Наиболее трудоемок процесс изготовления резцов для формирования штрихов, так как к этим инструментам предъявляют жесткие требования в отношении точности геометрических параметров.

Порядок изготовления алмазных резцов для формирования штрихов следующий:

  1. Предварительную обработку кристалла (обдирка) начинают с рабочей поверхности, определив направление обработки данной поверхности. После обдирки рабочей поверхности приступают к обдирке нерабочей поверхности.
  2. На будущих цилиндрических или конических поверхностях, образующих лезвие резца, наносят ряд граней, т. е. делают многогранник, число граней которого определяет степень приближения многогранника к цилиндрической или конической поверхности. Огранку начинают с нерабочей поверхности, а заканчивают на рабочей.
  3. Производят окончательное полирование резца, в результате которого образуется цилиндрическая или коническая поверхность резца. Полирование начинают на рабочей поверхности и заканчивают на нерабочей.

Для нанесения штрихов при изготовлении дифракционных решеток и растровых линеек, используемых в системах программного управления и в прецизионных измерительных приборах, применяют резцы, которые позволяют получать широкий штрих. Эти резцы срезают часть материала штриха, а часть спрессовывают в сторону, поэтому такие резцы должны иметь режущую и калибрующую части и переднюю грань с отрицательным передним углом, равным — 4—8°; кроме того, эта грань должна быть наклонена по отношению к лезвию на 10—18°.

Технологический процесс изготовления таких резцов состоит из ряда последовательных операций:

  1. ориентированный кристалл алмаза закрепляют методом пайки в оправе;
  2. изготовляют переднюю поверхность с отрицательным углом;
  3. затачивают переднюю грань таким образом, чтобы образовался наклон к острию лезвия, равный 10—18°. Этот наклон необходим для отвода стружки;
  4. затем кристалл алмаза выпаивают из оправки и снова запаивают в этой же оправке, предварительно ориентировав его таким образом, чтобы лезвие резца находилось в труднообрабатываемой плоскости.

В дальнейшем технологические приемы обработки алмаза осуществляют в такой же последовательности, как и при изготовлении резцов для формирования штрихов.

Окончательную обработку нужно вести только «в задир», т. е. затачиваемая поверхность должна обрабатываться так, чтобы направление движения планшайбы было от лезвия резца. При обратном направлении лезвие резца выкрашивается, а следовательно, чистого лезвия получить не удается.

Необходимо помнить и учитывать при повторных переточках резца, что производительность обработки находится в прямой зависимости от длины образующей цилиндра. При этом резец надо поставить в то же положение, в котором он находился первоначально. Недостаточно точная установка резца вызывает разную ширину затачиваемой поверхности, а отсюда различное давление. Давление — величина, характеризующая интенсивность сил, действующих на конкретную часть поверхности тела по направлениям, перпендикулярным к этой поверхности. Давление определяется отношением силы, равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности, к площади этой поверхности. В процессе изготовления алмазных резцов необходимо постоянно контролировать чистоту главных и вспомогательных поверхностей, остроту лезвия, точность геометрических размеров.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru