Тепловые явления, сопровождающие процесс шлифования, приводят к изменению физико-механического состояния поверхностного слоя зубьев, хотя высокая температура на их поверхности сохраняется доли секунды, она может вызывать структурные и фазовые изменения в металле, которые принято называть прижогами. Прижоги могут быть толщиной от 0,005 до 0,5 мм, быть видимыми (в виде пятен, полос или мелких штрихов) невооруженным глазом или быть скрытыми, выявляемыми только после специальной обработки шлифованной поверхности — травлением. Однако травление выявляет только поверхностные прижоги, а глубинное изменение структуры, не выявленное травлением, приводит к возникновению различного вида трещин. Травление может быть кислотным и бес кислотным. Кислотное травление, получившее более широкое распространение, чем бес кислотное, производится следующим образом. После обезжиривания в бензине Б-70 или ацетоне деталь сначала погружают в раствор азотной кислоты, затем в раствор соляной кислоты, промывают в воде и выдерживают в содовом растворе. После проведения этих операций окунают в антикоррозионный раствор и визуально оценивают состояние шлифованной поверхности.
Наличие на ней прижогов обнаруживается по темным пятнам с резко выраженными границами троостит-но-сорбитной структуры на фоне равномерно серой поверхности мартенситной структуры. Кроме этого, на поверхности зубьев также могут быть белые, слабо травящиеся пятна вторичной закаленной аустенитно-мартенситной структуры.
Шлифовочные прижоги оказывают влияние на преждевременное появление очагов выкрашивания поверхности зубьев, что резко снижает долговечность работы зубчатой передачи. Борьба с прижогами является одним из средств повышения качества передач и надежности их работы.
Борьба с прижогами может проводиться конструктивными, технологическими и производственными методами.
В конструктивные методы борьбы входят выбор материала, не склонного к прижогам, выбор геометрических форм колеса, обеспечивающих его жесткость и оптимальные условия шлифования. Конструктивная форма зубчатого колеса должна обеспечивать жесткое его базирование на оправке по отверстию или по торцам, чтобы избежать появления вибраций во время шлифования, прямо способствующих появлению шлифовочных прижогов.
При проектировании зубчатых механизмов не следует завышать расчетный модуль входящих в него зубчатых колес, так как с увеличением модуля увеличивается вероятность появления прижогов при шлифовании. Большое значение в повышении качества зубчатого колеса имеет форма впадины зубьев. Колеса с выкружкой по дну впадины освобождают от работы вершину шлифовального круга и примыкающую к ней боковую поверхность, что благоприятно сказывается на процессе шлифования.
К основным технологическим методам борьбы с прижогами относится назначение оптимальных режимов шлифования для каждого типа зубчатых колес, назначение оптимальных характеристик шлифовальных кругов по зернистости, твердости, структуре и др., а также подбор состава смазочно-охлаждающей жидкости и тщательная балансировка шлифовальных кругов.
Действенным технологическим методом борьбы с прижогами является использование прерывистого шлифования, которое получает в промышленности все большее распространение. Этот метод основан на многократном прерывании постоянно действующего теплового источника, что не дает ему возможность нагревать обрабатываемую поверхность до критических температур. Кроме этого, прерывистые круги обладают большей способностью к самозатачиванию вследствие того, что абразивные зерна, находящиеся на периметре режущего выступа шлифовального круга, вступают в работу с ударом. Положительным в прерывистом шлифовании является и то, что охлаждающая жидкость в большей степени поступает в зону непосредственного контакта круга с обрабатываемой поверхностью зубьев.
Производственные методы борьбы с прижогами включают в себя строгое соблюдение условий и требований технологии. Так как все сложные проблемы борьбы с прижогами сходятся на рабочем месте зубошлифовальщика, то это определяет высокие требования к квалификации рабочего, его дисциплинированности, аккуратности и чувству ответственности за качество изготовляемого зубчатого колеса, шлифование зубьев которого является последней операцией сложного технологического процесса.
Кроме этого, важным является наблюдение за полной исправностью зубошлифовальных станков и их своевременный ремонт.
