Процессы обработки деталей резанием

Плазменная обработка

Электрохимическая обработка

Обработка ультразвуком

Ультразвуковая обработка представляет собой ударно – абразивный метод обработки материалов. Она осуществляется инструментом колеблющимся в ультразвуковой частоте 18...20 кГц. Под торец инструмента подается водная суспензия абразивного порошка. Зерна абразива “вбиваемые” инструментом в заготовку скалывают материал мелкими частицами, которые вместе с абразивом уносятся жидкостью.

Этим методом хорошо обрабатываются твердые и хрупкие материалы: керамика, кварц, рубин, алмаз, германий, кремний, твердые сплавы и др.

Точность и чистота обрабатываемой поверхности при ультразвуковой обработке в основном зависит от величины зерен абразива в суспензии.

Электрохимическая обработка основана на явлении анодного растворения металла и удаления продуктов электрохимической реакции с обрабатываемой поверхности. Ее используют для обработки токопроводящих материалов. При этом отсутствуют высокие давления и температуры.

Основными разновидностями электрохимической обработки являются: анодно–гидравлическая обработка в проточном электролите, электрополирование в неподвижном электролите и анодно–механические способы чистовой обработки.

Достижимая точность обработки составляет 12...18 мкм, шероховатость R_а 0,08 мкм. Уникальным является отсутствие дефектного слоя на обрабатываемой поверхности детали.

Плазменная дуга позволяет обрабатывать заготовки за счет нагрева (температура в зоне действия 10000-30000°С), расплавления и испарения материала и не требует создания вакуума.

Применение плазмы эффективно при резке нержавеющих сталей и других материалов. Поверхность среза получается гладкой, а глубина зоны влияния незначительной.

Плазменный нагрев используют для напыления тугоплавких неметаллических материалов, который вводят в плазму в виде порошка. Этим методом можно получать многослойные покрытия из одного или нескольких порошков. При помощи плазменной горелки можно обрабатывать материалы любой твердости и любого химического состава.

ЛЕКЦИЯ 11

Обработка резанием – процессы механического срезания слоев материала заготовок лезвийными или абразивными инструментами на металлорежущих станках с целью получения деталей с заданной формой, размерами и качеством поверхности.

Резанием обрабатывают детали, являющиеся чаще всего конструктивными и реже схемотехническими элементами ЭС: корпуса, рамки, панели, подложки плат, некоторые виды контактов и выводов, крепежные центрирующие детали, отдельные элементы несущих конструкций (угольники, кронштейны, стержни и др.). Материалы перечисленных деталей: алюминий и его сплавы, медь и сплавы на ее основе, стали, сплав металлов с особыми физико – химическими свойствами, пластмассы и др.

Основные виды процессов обработки резанием следующие: точение, растачивание, фрезование, строгание, сверление, зенкование, развертывание, протягивание, шлифование, полирование и др. Точность размеров, шероховатость поверхности и глубина дефектного слоя при различных видах обработки приведены в таблице 13.1.

Таблица 13.1

.

Вид обработки	Квалитет точности	Rа, мкм	Глубина дефектного слоя, мкм
Точение и растачивание. Чистовое Тонкое	7-8	25-5 0,32-0,63	20-30 5-10
Фрезерование, строгание Чистовое Тонкое	8-11 7-9	1,25-5 0,63-1,25	20-50 10-30
Сверление Зенкование		5-20 5-10	25-70 25-40
Развертывание Однократное Тонкое и ручное	10-11 5-7	1,25 0,63	15-25 3-5
Протягивание	8-10	1,25-5	10-15
Шлифование Чистовое Тонкое	6-8 5-6	0,63-1,25 0,16-0,63	5-15 3-5

У деталей, обрабатываемых резанием, различают точность размеров, формы поверхностей и их взаимного расположения. Требования точности назначают строго из эксплутационных требований. Завышение требований точности вызывает необоснованное удорожание изготовления деталей.

В процессе обработки деталей резанием одновременно действуют несколько факторов, каждый из которых вызывает определенную долю суммарной погрешности. Слагаемые суммарной погрешности называют первичными погрешностями. Основными факторами, вызывающие первичные погрешности, являются: погрешность установки заготовки, в приспособление, упругие деформации технологической системы “станок, приспособление, инструмент, деталь” (СПИД) от действия сил резания, размерный износ режущего инструмента, геометрическая неточность станка, погрешность настройки станка, погрешность настройки станка на выполнение размера, тепловые деформации системы СПИД.

Погрешность установки при обработке партии деталей проявляется как случайная погрешность и состоит из погрешностей базирования закрепления и неточности приспособления.

Погрешность базирования вызывается погрешностями изготовления поверхностей заготовок, используемых в качестве установочных и измерительных баз.

Технологическими установочными базами называют те поверхности заготовок, которыми она устанавливается в приспособление, а измерительными базами – поверхности, от которых ведут измерения выполняемого размера. Одни и те же поверхности, как частный случай, могут быть одновременно и установочными и измерительными.

Размерный износ инструмента появляется как систематически закономерно изменяющаяся погрешность при числовой обработке.

Геометрическая неточность станка характеризуется погрешностями взаимного расположения неподвижных и перемещающихся узлов станка, погрешностями траектории их взаимных движений. Она вызывает искажение формы и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, но не оказывает влияния на погрешность выполняемых размеров.

Погрешности изготовления мерных и фасонных инструментов переносятся на выполняемую форму и размеры и проявляют себя как систематические погрешности.

Погрешность настройки станка на выполняемый размер, как случайная величина, зависит от метода настройки, решающей точности измерительных приборов и оснащения для надстройки, методов расчета смещения инструмента при настройке на размер и квалификации наладчика.

На стоимость обработки резанием кроме режимов резания влияет выбор станка, которые подразделяются на:

¾ универсальные станки общего назначения;

¾ специализированные станки;

¾ специальные станки и автоматические линии;

¾ станки с ЧПУ;

¾ обрабатывающие центры (робототизированные системы станков с ЧПУ).

Неправильный выбор станка значительно увеличивает стоимость обработки.

Дата добавления: 2014-12-16