Обработка фильер (волок)
Обработка фильер (волок)
Обработка канала волоки может осуществляться абразивным, электроискровым, электролитическим, химико-механическим и другими способами.
Абразивный способ представляет собой механическую обработку, при которой требуемые размеры и форма волочильного канала достигаются путем снятия поверхностного слоя металла абразивным материалом. Этот способ наиболее распространен. Он осуществляется операциями шлифовки, доводки и полировки. Если заготовка не имеет отверстия, то этим операциям предшествует еще сверление.
Шлифование осуществляют в определенной последовательности, зависящей от размера волок, условий обработки и других причин. Например, у волок средних диаметров первоначально шлифуют рабочую и смазочную зоны; затем выходную и калибрующую, а в конце операции осуществляют чистовое шлифование рабочей зоны.
Доводка — это операция, при которой доводят до заданных размеров калибрующую и рабочую зоны, снимают резкие переходы от зоны к зоне и подготовляют поверхность очага деформации к полировке.
Полирование рабочей и калибрующей зон проводят для придания их поверхности высокой степени чистоты — зеркального блеска, исключающего царапины, задиры и прочие дефекты.
Из материалов для шлифования наиболее распространены карбид бора и карбид кремния (карборунд). Карбид бора шлифует лучше, но уступает по шлифующей способности алмазной пудре.
Качество шлифования и полирования определяется не только составом абразивного материала, но и размером его зерен и их формой. Зерна абразивного материала должны иметь острые грани. В процессе шлифования и полирования необходимо периодически добавлять свежий абразивный материал, так как грани его зерен притупляются. Крупное зерно абразива ускоряет обработку, но обработанная поверхность получается грубой. С мелкозернистым абразивным материалом качество поверхности при обработке лучше, чем с крупнозернистым.
Для полирования рабочей и калибрующей зон, кроме порошков карбида кремния, используют железный и хромовый корпус — соединения соответствующих металлов с кислородом, которые имеют более высокую полирующую способность. Наилучшим полирующим материалом является сильноизмельченная алмазная пудра.
Сухой порошок, предназначенный для шлифования и полирования, смешивают со связующими веществами (маслами и смесями масел с керосином), обеспечивающими хорошее прилипание зерен абразива к поверхности шлифовальной иглы и волоки. Связующие вещества позволяют более экономно расходовать шлифовальный материал.
Сверление отверстия, шлифование и полирование канала волоки абразивными порошками осуществляют притирами (иглами), форма и размеры которых зависят от обрабатываемой волоки. Притиры для шлифования изготовляют из стальных стержней, а для полирования — из твердых пород древесины. Обработку абразивом осуществляют одновременным вращательным и возвратно-поступательным движением притиров в канале волок. Возвратно-поступательное движение притира создает возможность непрерывного обновления абразива в зоне обработки и получения более правильных форм канала волоки.
Шлифуют и полируют волоки на станках, которые в зависимости от расположения иглы бывают вертикальными и горизонтальными. На одношпиндельных станках одновременно обрабатывают одну волоку, а на многошпиндельных станках несколько волок.
Материалы, применяемые для изготовления волок.
С учетом условий эксплуатации волок, а также необходимости получения изделий высокой точности, материал должен обладать высоким уровнем следующих свойств: теплостойкостью; вязкостью, необходимой для предупреждения поломок, сопротивлением абразивному износу; прокаливаемостью, обеспечивающей заданные механические свойства в результате термообработки; жаростойкостью; теплопроводностью, необходимой для уменьшения нагрева и разупрочнения за счет быстрого отвода тепла от рабочих поверхностей.
Основными причинами износа волок являются растекание и хрупкое разрушение. Поэтому материал для изготовления волок должен обладать высокой прочностью и твердостью, повышенным сопротивлением абразивному износу и уменьшенной склонностью к налипанию.
Чтобы экономить дорогостоящий материал, волочильные доски изготовляют из обыкновенной углеродистой стали, а фильеры из твердого сплава. При этом фильеры делают вставными, что позволяет заменять их при износе.
Для получения весьма малой по диаметру наитончайшей проволоки применяют алмазные фильеры в металлической оправке.
Карбид вольфрама. Твердость может достигать значения, в три раза превышающего значение твердости стали. В настоящее время фильеры из карбида вольфрама применяются главным образом для волочения проволоки из черных металлов, но также частично и для волочения изделий больших диаметров, а также при волочении небольших партий проволоки и частом изменении диаметров изделий.
Натуральный алмаз. Кроме карбида вольфрама для изготовления волочильного инструмента использовались натуральные алмазы, обладающие необычайно высокой твердостью и износостойкостью. Как и натуральный алмаз, он используется в основном для изготовления фильер с небольшим диаметром волоки и фильер для чистового волочения.
Синтетический поликристаллический (монокристаллический) алмаз. В настоящее время вряд ли какой-либо волочильный стан или даже кабельный завод в целом мог бы успешно функционировать без применения волочильного инструмента из синтетических поликристаллических алмазов, имеющего различные модели и различное назначение, начиная с волочения катанки и заканчивая тонким волочением проволоки. Фильеры из поликристаллических алмазов чаще всего применяются для волочения проволоки из всех видов цветных металлов, но также и для волочения проволоки из нержавеющей стали, а кроме того (в условиях температурной стабильности) даже для волочения тугоплавких и других материалов.
