Металлообработка.. Станки Лобанов. 1 Общие сведения о металлорежущих станках 1 Назначение и структура металлорежущих станков
 Скачать 77.45 Kb.
|
6.2 Отделочные процессы и станкиНазначение отделочной обработки – уменьшение шероховатости поверхности детали. 6.2.1 Хонингование Хонингование применяется, в основном, для обработки сквозных цилиндрических отверстий в стальных и чугунных деталях. Режущим инструментом является головка с абразивными брусками – хон (рис. 6.8) Станки имеют вертикальную или горизонтальную компоновку. В станках с вертикальной компоновкой хону сообщаются движения: вращательное (главное движение – v=45-75 м/мин) и осевое возвратно-поступательное (подача – S=10-20 /мин). Кроме того бруски раздвигаются в радиальном направлении, создавая давление 0,2-0,9 МПа. За один ход может сниматься слой металла 0,3-0,5 мкм. Хон соединяется со шпинделем станка шарнирно и направляется обрабатываемым отверстием. При хонинговании применяется охлаждающая жидкость (керосин, водномыльные растворы). На горизонтальных станках вращение сообщается детали; это позволяет избежать влияния на форму обрабатываемой поверхности одностороннего давления хона. При хонинговании создаётся микропрофиль обрабатываемой поверхности в виде сетки. Такой профиль при работе машины обеспечивает удержание на стенках отверстия смазочного материала. Хонингование позволяет исправить погрешности предыдущей обработки (овальность, конусность и т.д.), если величина погрешности не превосходит толщины снимаемого слоя (до 0,2 мм). 6.2.2 Суперфиниширование Суперфиниширование (сверхчистовая обработка) используется для получения поверхностей наивысшей чистоты. Станки применяется для обработки наружных и внутренних поверхностей вращения и плоскостей стальных деталей (рис. 6.9). Обработка производится абразивными брусками. При обработке, например, наружной цилиндрической поверхности заготовке сообщается вращательное (v=5-7 м/мин) и осевое возвратно-поступательное движение. Бруски получают колебательное движение вдоль оси заготовки с длиной хода 1,5-6 мм и частотой колебаний – 400-1200 в минуту. Резание происходит при небольшом давлении брусков (0,05-0,4 МПа). Величина припуска на обработку – 0,002-0,02 мм. При обработке используется смазывающая жидкость (смесь керосина с минеральным маслом). Сущность процесса состоит в том, что гребешки микронеровностей, прорывающие масляную плёнку при давлении брусков на них, срезаются. Процесс резания прекращается, когда бруски перестают разрывать масляную плёнку и она становится сплошной. 6.2.3 Притирка Притирка позволяет уменьшить отклонения изделий от правильных геометрических форм (волнистость, неплоскостность и др.) и заданных размеров и обеспечить высокую чистоту поверхности. Детали устанавливаются между притирами и удерживаются сепаратором (рис. 6.10). На притиры подаются или наносятся абразивные порошки со связующей жидкостью или абразивная паста. Притиры приводятся во вращение с разными скоростями и, как правило, в разные стороны. Сепаратору сообщают колебательное движение, либо располагают его с эксцентриситетом. Различают два вида притирки: 1) шаржирующимся (внедряющимся в поверхность притира) абразивом; 2) нешаржирующимся абразивом. В первом случае зёрна абразива вдавливаются в поверхность притира. Материал притира должен иметь меньшую твёрдость, чем материал притираемого изделия. Притиры изготовляются из серого чугуна, а для особо тонкой притирки – из латуни или красной меди. Второй вид притирки применяется при обработке стальных изделий с целью достижения высшей чистоты поверхности и зеркального блеска, а также при обработке изделий из цветных металлов и сплавов. Притир должен иметь твёрдость большую, чем поверхность притираемого изделия. Материалы притиров – закаленная сталь, стекло. 7 Станки для электрофизических и электрохимических методов обработки 7.1 Назначение и область применения станков Станки для электрофизических и электрохимических методов обработки широко используют для обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов: твердых сплавов, высоколегированных сталей, германия, кремния и т.д. На них изготовляют пресс-формы, штампы, фильеры, а также детали, имеющие щели, отверстия и т. д., которые довольно трудно или вообще невозможно обработать механическим путем. В рассматриваемую группу входят электроэрозионные и электрохимические станки, станки для ультразвуковой обработки, лазерные установки. Их развитие идет в направлении повышения размерной точности и производительности обработки, а также повышения технического уровня станков путем создания новых источников технологического тока, использования новых рабочих жидкостей и устройств для их очистки. 7.2 Электроэрозионные станки Работа электроэрозионных станков основана на разрушении материала обрабатываемой заготовки под воздействием электрических разрядов. К этой группе относятся станки для электроискровой, электроимпульсной, анодно-механической и электроконтактной обработки. Многие их выпускаемых станков оснащаются системами ЧПУ. Области применения станков – инструментальное производство, авиационная, электронная, радиотехническая и другие отрасли промышленности. Электроискровые станки применяют для выполнения узких щелей, небольших отверстий и т.д. Обрабатываемая заготовка 1 (рис. 7.1) погружена в жидкую среду 2 (керосин, индустриальные масла и т.д.), не проводящую электрический ток. Постоянный электрический ток от специального генератора 6 подводится к заготовке-аноду и инструменту-катоду 3. Инструмент перемещается возвратно-поступательно над заготовкой, не соприкасаясь с ней. Нужный искровой зазор между заготовкой и инструментом поддерживается автоматически регулятором 4. В электрическую цепь подключен конденсатор 5, придающий разрядам импульсную форму, и сопротивление 7. Возникающий дуговой разряд создает температуру 4000-5000°С. При этом металл на поверхности заготовки и выбрасывается в межэлектродное пространство. Форма разрушения заготовки зависит от формы торцовой части инструмента. Станки для электроимпульснойобработки значительно более производительны и служат для обработки крупных заготовок типа пресс-форм, штампов. Импульсные разряды создаются специальными генераторами импульсов. Ток подводится к инструменту-аноду и заготовке-катоду Обработка ведется в жидкой среде. Инструмент изготовляют из меди, алюминия и его сплавов, графита. Являются весьма распространёнными станки для профильной вырезки непрофилированным проволочным электродом, в котором электродная проволока перематывается при определенном натяжении с подающей катушки на приёмную, прорезая в результате электроэрозии обрабатываемую заготовку. Применяют медную, латунную, вольфрамовую или молибденовую проволоку диаметром 0,02-0,3 мм. Распространены также копировально-прошивочные станки. Станки для анодно-механической обработки применяют для безабразивной заточки твердосплавных инструментов, шлифования, хонингования, разрезки заготовок из труднообрабатываемых материалов. На станках в пространство между заготовкой-анодом 1 (рис. 7.2) и вращающимся инструментом-катодом 2 по трубке 3 подается электролит - водный раствор жидкого стекла, который под действием тока растворяет металл, образуя на его поверхности тонкую оксидную пленку. В месте, подлежащем обработке, пленка удаляется перемещающимся в сторону заготовки инструментом, но на этом участке вновь образуется пленка, которая опять же снимается инструментом и т.д. В качестве инструмента применяют заточные диски, токопроводящие круги, бруски и притиры.
Станки для электроконтактной обработки служат для снятия больших припусков на заготовках, для обдирки слитков и т.д. Обработка ведется вращающимся диском в воздушной среде. К инструменту и заготовке подводится ток и между инструментом и заготовкой возникает дуга переменного тока большой силы. Размягченный от нагрева металл удаляется инструментом. Метод дает самую высокую скорость съема металла в сравнении с рассмотренными выше методами. 7.3 Ультразвуковые станки Ультразвуковые станки применяют для обработки заготовок из хрупких и твёрдых материалов, не проводящих ток: кремния, твёрдых сплавов, рубинов, алмазов и т.д. Ультразвуковые колебания, частота которых более 20 кГц, можно получить при применении магнитострикционного устройства. Оно состоит из набора пластин (никелевых, кобальтовых и др.), обладающих способностью изменять свои линейные размеры в переменном магнитном поле. При этом длина пластин меняется в такт с частотой изменения поля, вследствие чего в окружающей среде возникают упругие колебания. Магнитострикционный преобразователь 4 (рис. 7.3) создаёт продольные колебания, которые через акустический концетратор 3, увеличивающий их амплитуду, передаются инструменту 2. Между инструментом и заготовкой 1 вводится абразивный порошок, находящийся в жидкости во взвешенном состоянии. Под действием вибрирующего инструмента абразивные зёрна с большой силой ударяются о заготовку и выбивают из нее частицы материала по форме, соответствующей инструменту. Магнитостриктор охлаждается проточной водой. Материал инструмента должен быть мягче материала обрабатываемой заготовки. Выпускаются станки для прошивки отверстий и др. Рис. 7.3. Схема ультразвуковой обработки 7.4 Лучевая обработка Лучевая обработка основана на съёме металла при воздействии на него концентрированными лучами (световыми или электронными). В месте касания луча с обрабатываемой поверхностью благодаря высоким температурам материал испаряется. Лучевой метод применяют для обработки отверстий в алмазах, рубинах, керамике, твёрдых сплавах и других труднообрабатываемых материалах. На светолучевых (лазерных) установках возможно получение отверстий диаметром 0,02-0,2 с допуском на межцентровые расстояния ±0,003 мм. Лучевая обработка применяется и для других целей, например, для отрезки или получения фасонных профилей из листового материала. Лучевые станки весьма часто оснащаются системами ЧПУ. |