Обработка резанием

Методы обработки заготовок

Для превращения заготовки в готовую деталь могут применяться методы механической обработки, а также специальные методы электрофизической и электрохимической обработки.

С точки зрения точности обработки и шероховатости поверхности различают: черновую, чистовую и отделочную обработку.

Точение (обтачивание) - реализуется на обычных токарных станках, станках с программным управлением, с копировальным устройством, токарных многорезцовых станках.

Применяется наиболее часто как черновая обработка наружных поверхностей тел вращения, при этом R_a может быть менее 10мкм. Точение (обтачивание) может применяться и как чистовая обработка R_a менее 1,25 мкм, взамен шлифования. При этом скорости резания наивысшие, глубины резания малые 0,05-0,5 мм, подачи малые 0,05-0,15 мм. Применяются резцы из алмаза, ВN (эльбора), композита 07.

Растачивание -реализуется на токарных станках, агрегатных и координатно-расточных станках (КРС).

Растачивание резцом на токарном станке является универсальным и широко применяемым методом обработки поверхностей различных отверстий. Возможности растачивания такие же, как и при точении.

Точность расстояний между осями и положение отверстий относительно баз обеспечивается разметкой, точность ±0,3 мм ±0,1мм (но редко), с применением кондукторов (точность ±0,02мм), а также обработкой координатным методом на горизонтально-расточных станках с точностью до ±0,002мм и даже 0,001мм.

Фрезерование - реализуется на горизонтально - и вертикально - фрезерных станках, копировально-фрезерных станках.

Различают: цилиндрическое и торцевое фрезерование. При обработке плоских поверхностей фрезерование более производительно, чем строгание.

Различают: черновое фрезерование, например отливок, поковок. В результате получают R_a=50-12,5мкм. Чистовое фрезерование, как окончательная обработка R_a=10-1,25мкм и тонкое фрезерование, когда припуск 0,2-0,5мм R_a= 2,5-0,9 мкм. С увеличением скорости резания, R_a уменьшается в 1,5-2 раза. Принцип улучшения качества поверхности и увеличения точности изготовления тот же, что и при точении.

Рис. 31 Схема фрезерования: а) цилиндрическое; б) торцевое

Строгание, долбление -реализуется на продольно-строгальных и поперечно- строгальных станках, долбежных станках. Для обработки узких и длинных деталей применяются продольно-строгальные станки, для малогабаритных деталей – поперечно-строгальные станки. При строгании выполняется обработка горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей, прорезывание канавок различного типа. Например, Т-образных пазов на плитах прессов, пазов типа ласточкина хвоста и др. В связи с тем, что обработка ведется в одну сторону, и, хотя скорость в обратном направлении больше чем скорость рабочего в 2-3 раза, потери во времени делают строгание менее производительным, чем фрезерование, R_a при строгании Ð 20мкм.

Обработка внутренних линейных поверхностей, например, прорезывание во втулках шпоночных канавок, обработка глухих многогранных отверстий, а так же обработка наружных, ограниченного хода в упор фасонных отверстий производится на долбежных станках. Процесс долбления малопроизводителен, применяется в единичном производстве. Он также прерывистый, как и строгание.

Рис.32 Схема строгания: а) строгание плоскости; б) строгание паза; в) долбление шпоночной канавки.

Сверление – реализуется на вертикально-сверлильных, радиально-сверлильных, токарных станках и КРС.

Спиральными сверлами сверлят отверстия диаметром до 80мм, при этом обеспечивается R_a= 25-2,5мкм. Сверление используется как предварительная обработка точных отверстий, так и окончательная, например, под болты и заклепки. При диаметре отверстия более 30 мм сверлят отверстие малого диаметра (¹/₃ заданного), а затем производят окончательное рассверливание. Положение оси отверстия обеспечивается сверлением по разметке, кондуктору и на КРС.

Зенкерование – реализуется на сверлильных, токарно-расточных, револьверных КРС и др.

Зенкер имеет не 2, а 3 и более режущих зуба, что позволяет обеспечивать более равномерное и сбалансированное резание. Зенкеруют отверстия диаметром до 120 мм. Зенкерование разделяют на черновое (обработка литых или прошитых отверстий) и чистовое (обработка предварительно просверленных отверстий). Кроме этого зенкерование применяют для обработки фасок в отверстиях под головки заклепок, винтов, болтов и гаек.

Зенкерование увеличивает точность формы исходного отверстия, уменьшает смещение его оси, уменьшает шероховатость. При черновом R_a=25-12,5мкм, при чистовом R_a=12,5-6,3мкм.

Рис. 33 Схема зенкерования отверстий: а) обработка фасок в отверстиях под конус-зенковка; б) обработка фасок в отверстиях под цилиндр – цековка; в) верхнее заднее направление зенкера в кондукторной втулке; г) нижнее переднее направление зенкеров в кондукторной втулке.

При диаметре отверстия более 25мм с целью повышение жёсткости рекомендуется закреплять зенкер и сверху и снизу.

Развертывание – реализуется на машинных развертках или вручную.

Основной способ обработки отверстий в материале с НRC_Э ≤ 40 с шероховатостью R_a=2,5 -0,15мкм. Развертыванию предшествует сверление, зенкерование или растачивание. Ручным обрабатывают отверстия диаметром до 50 мм, машинным до 300 мм. Развертки рассчитаны для снятия малого припуска. Они отличаются от зенкеров большим числом зубьев, меньшими углами. Развертывание не уменьшает смещение отверстия, а только увеличивает точность и уменьшает шероховатость. Необходимым условием достижения высокой точности обработки является: равномерность величины припуска и строгое совмещение оси развертки с осью обрабатываемого отверстия. Развертка должна свободно устанавливаться по отверстию и иметь точное направление. Иногда развертку направляют как зенкер кондукторами (сверху, снизу и комбинированно). Иногда отверстие развертывают двумя развертками.

Протягивание – реализуется на горизонтальных и вертикально-протяжных станках с тяговой силой от 0,1кН до 1кН, V_{резания} =3…5м/мин.

Обрабатывают сквозные отверстия, пазы, плоские криволинейные поверхности, а также наружные поверхности вращения. Протягивания – производительный процесс, т.к. он заменяет комплект инструментов, например, зенкер или расточной резец и развертку; черновую и чистовую фрезы. Протягивание отверстий производят после сверления R_a=1.25-0,63мкм.

Рис. 34 Схема протягивания.

а) форма режущих кромок протяжки соответствует профилю обрабатываемой поверхности. Зубья протяжки срезают заданный припуск последовательно. При этом окончательная форма и размеры образуются последним зубом.

б) форма режущих зубьев не соответствует профилю обрабатываемых поверхностей. Например, здесь зубья имеют форму дуг окружностей.

Шлифование – реализуется на плоскошлифовальных и круглошлифовальных станках.

Применяется как для обработки отверстий, так и наружных поверхностей.

Внутреннее шлифование - один из основных способов обработки отверстий R_a=1,25-0,15мкм. Шлифуют цилиндрические, конические, сквозные, глухие отверстия. Кроме высокой точности, достоинство внутреннего шлифования - исправление направления оси отверстия. Обрабатываются отверстия диаметром до 5мм.

Существует два основных способа шлифования наружных поверхностей: периферией и торцом шлифовального круга. Кроме этого есть шлифование с продольной и поперечной подачей.

Рис. 35 Схема шлифования: а) периферийное; б) торцевое.

Для наружных поверхностей применяют черновое, чистовое и тонкое шлифование. Черновое шлифование применяют для получения базовых поверхностей отливок. Используются крупнозернистые шлифовальные круги R_a=2,5-0,15мкм. Для тонкого шлифования применяются алмазные или эльборовые круги R_a=0,63-0,08мкм. Шлифование ведут с непрерывной подачей СОЖ (может быть и вода).

Хонингование – реализуется на специальных станках: вертикальных и горизонтальных.

Применяется для точной обработки предварительно развернутых, расточенных или шлифованных сквозных и глухих, цилиндрических, конических отверстий. Обработка осуществляется головкой, несущей по окружности абразивные бруски. Головка (хон) совершает одновременно вращательное движение со скоростью 30…60^об/_мин и возвратно-поступательное со скоростью 10…15^м/_мин. Обрабатываемая деталь неподвижна. Бруски в процессе работы раздвигаются. В процессе хонингования устраняется овальность, конусность, бочкообразность. R_a=0,32-0,04мкм. При хонинговании на поверхности образуется сетка пересекающихся мелких рисок, что благотворно сказывается на эффекте смазывания и увеличении износостойкости. Процесс ведут с обязательным применением жидкости, выполняющей охлаждающее, смазывающее и вымывающее действие. При обработке чугуна – керосин, для стали – смесь веретенного масла 25% и керосина 75%. Давление брусков на поверхности металла 0,2-1 мПа.

Притирка – осуществляется абразивными порошками и пастами с помощью притиров. Предварительная притирка производится с помощью мягкого притира (бронзы, красной меди, свинца, дерева) и твердых абразивов (корунда, карборунда, алмазной пыли). Этот абразив легко шаржируется и обеспечивает высокую производительность предварительной притирки. Для чистовой притирки плоскостей применяют твердые притиры из стали и стекла, с применением не шаржирующихся материалов типа окиси хрома, окиси …. (R_a<0,2-0,04мкм).

Дата добавления: 2014-10-31