Часть 2.16.Методы отделочной обработки деталей.Хонингование,суперфиниширование,притирка

Каждая деталь машины должна иметь определенные эксплуатационные свойства – прочность, износостойкость, долговечность и т.д. Однако зависят они не только от материала, из которого деталь изготовлена, но и в значительной степени от шероховатости поверхности детали.

Чистовая обработка выполняется не только для получения точной и гладкой поверхности, но и для наиболее высоких механических и физических свойств поверхностного слоя.

Бурный рост технического прогресса предъявляет все большие требования к современным машинам, а это заставляет машиностроителей искать новые более совершенные методы обработки поверхности деталей.

Притирка, или доводка, – отделочная операция механической обработки деталей машин, приборов и других изделий. Этой опе-рацией достигаются высокая точность (до 1-го класса) и высокий класс шероховатости обработки (до 14-го класса). Инструментом служит притир, изготовленный из более мягкого материала, чем обрабатываемый. Это может быть чугун марок СЧ 15 или СЧ 20, красная медь, твердые породы древесины и т. д. На поверхность этих материалов наносят абразивный порошок в масле или пасту.

Процесс насыщения поверхности притира абразивным материалом называется шаржированием.

Притиркой производят точную доводку резьбовых, круглых и гладких калибров, измерительных плиток, разверток и др.

В машиностроении этот процесс широко распространен при изготовлении шариков и роликов для Подшипников, а также коленчатых валов (доводка шеек), клапанов, цилиндров, плунжеров, поршневых колец и других деталей, требующих высокой точности или герметичности при соединении.

В настоящее время создано много различных конструкций притирочных станков и приспособлений от простых вращающихся дисков-притиров до самых сложных.

Хонингование

Это способ шлифовально-притирочной обработки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей. Он производится специальным инструментом – хоном, состоящим из головки со вставленными по окружности абразивными брусками (рис. 4, I). На рис. 4, II дана схема хонингования.

Хонинговальная головка (хон) имеет два движения: сравнительно медленное вращательное вокруг оси обрабатываемого отверстия и возвратно-поступательного вдоль этой оси.

Хонинговальные головки имеют конструкцию, которая позволяет сдвигать или раздвигать бруски как во время ввода, так и вывода из отверстия, а также и в процессе работы для получения нужного размера по диаметру. Устройство головок дает возможность брускам самоустанавливаться, плотно прижимаясь к поверхности обрабатываемого отверстия. Бруски приклеиваются к подвижным колодкам – башмакам, которые стягиваются к центру головки пружинами.

Хонингованием может быть получена шероховатость обработанной поверхности Rа0,32...0,080. Хонингование выполняется на хонинговальных станках. По своему устройству они напоминают сверлильные станки.

Суперфиниширование

Суперфиниширование — один из наиболее производительных процессов обработки. Этим способом обрабатываются главным образом наружные поверхности тел вращения и плоскостей. Сущность процесса состоит в том, что головке с абразивными брусками 1 с очень мелкой зернистостью сообщается возвратно-поступательное, колебательное движение, а обрабатываемой детали 2 – вращательное (рис).

Процесс суперфиниширования широко применяется для обработки ответственных деталей автомобильных и авиационных двигателей (поршней, шеек коленчатых валов, подшипников и т. д.).

Суперфиниширование позволяет получить шероховатость поверхности Rz 0,160...0,040, в отдельных случаях Rz 0,100...0,050

Часть 2.17 Электрохимическая обработка,её технологические возможности.

Альтернативный вид обработки( не применяется режущий клин в качестве инструмента, его заменяют на др. физические явления).Принцип действия: деталь устанавливается в ванную с электролитом после чего к ней подключается постоянное напряжение. Возможны 2 случая обработки: 1)осаждение на детали слоя инородного металла –гальваника.2)растворение детали в электролите-эхо.(электрохимическая обработка) «+»отсутствует воздействие на деталь, возможна обработка любого металла, «-« очень низкая точность,низкая производительность,низкая экологичноть процесса

Виды ЭХО

электрохимическое объемное копирование — Электрохимическая обработка, при которой форма электрода-инструмента отображается в заготовке

Электрохимическое прошивание — Электрохимическая обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в заготовку, образует отверстие постоянного сечения

Струйное электрохимическое прошивание — Электрохимическое прошивание с использованием сформированной струи электролита

Электрохимическое калибрование — Электрохимическая обработка поверхности с целью повышения ее точности

Электрохимическое точение — Электрохимическая обработка, при вращении заготовки и поступательном перемещении электрода-инструмента

Электрохимическая отрезка — Электрохимическая обработка, при которой заготовка разделывается на части

Электрохимическое удаление заусенцев(ЭХУЗ, Electrochemical debuting) — Электрохимическая обработка, при которой удаляются заусенцы заготовки

Многоэлектродная электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка осуществляемая электродами, подключенными к общему источнику питания электрическим током и находящимися во время обработки под одним потенциалом

Непрерывная электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка при непрерывной подаче напряжения на электроды

Импульсная электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка при периодической подаче напряжения на электроды

Циклическая электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка, при которой один из электродов перемещается в соответствии с заданной циклограммой,

а также другие смешанные виды электрофизикохимической обработки (ЭФХМО) включающие ЭХО:

— анодно-механическая обработка; — электрохимическая абразивная обработка; — электрохимическое шлифование; — электрохимическая доводка(ЭХД); — электрохимическое абразивное полирование; — электроэрозионнохимическая обработка(ЭЭХО); — электрохимическая ультразвуковая обработка и др.

Часть 2. 18 Элетроэрозионная обработка, её технологические возможности

Это разрушение поверхности металла в следствии ударения в неё Эл. Искры от переменного тока. «+» различные мат-лы ,воздействие на мет. Отсутствует, средняя производительность. «-« высокая мощность, низкий КПД, точность обработки не высокая.

К этому методу относят электроискровую, электроимпульсную. Электрический разряд между 2мя электродами происходит в газовой среде или при заполнении межэлектродного промежутка диэлектрической жидкостью( керосин, минеральное масло) В жидкой среде процесс электроэтозиии происходит интенсивнее.

Электрический разряд между электродами идёт в несколько этапов: сначала происходит электрический пробой, который может сопровождаться искровыми разрядами; затем устанавливается дуговой разряд. Поэтому многие генераторы способны выдавать многоступенчатую форму импульса.

Частота импульсов и их длительность выбирается исходя из технологических требований к обрабатываемой поверхности. Длительность импульса обычно лежит в диапазоне 0,1 .. 10⁻⁷секунды, частота от 5 кГц до 0,5 МГц. Чем меньше длительность импульса, тем меньше шероховатость получаемой поверхности. Средний ток во время ЭЭО зависит от площади обрабатываемой поверхности.

Электрод-инструмент может иметь достаточно произвольную форму, что позволяет обрабатывать закрытые каналы, недоступные обычной механической обработке.

ЭЭО могут подвергаться любые токопроводящие материалы. Основные недостатки ЭЭО это невысокая производительность (скорость подачи обычно менее 1 мм/мин) и высокое энергопотребление.

· Электроискровая обработка (ЭИсО)

· Электроимпульсная обработка (ЭИмО)

· прошивная - обработка профильным инструментом

· вырезная - обработки непрофилированным электродом

· Электроконтактная обработка (ЭКО) — обработка в жидкой среде и обработка на воздухе.

· Электрочастотная обработка (ЭЧО)

· Легирование и восстановление деталей (ЛВ)

Часть 2.19. Лазерная и ультразвуковая обработка

Лазерная сварка-сварка осуществляется лазерным лучом и происходит путём оплавления поверхности детали. «+» универсальность,высокая точность+качество, механизация,роботизация,сварка до 5мм.

«-« дорого,низкий КПД,высокая потребляемая мощность( мощность лазера 300Вт потребность установки 30 кВт)

Метод основан на тепловом воздействии лазерного луча высокой энергии на поверхность обрабатываемой заготовки. Источником светового излучения является лазер- оптический квантовый генератор(ОКГ). Работа ОКГ основана на принципе стимулированного генерирования светового излучения. Для механической обработки используют твёрдотелые ОКГ, рабочим элементом которых является рубиновый стержень. Рубиновый ОКГ работает в импульсном режиме. Лазерный метод используют для прошивания сквозных и глухих отверстий, разрезания заготовок на части, вырезания заготовок из листового материала,прорезания пазов. Можно обрабатывать любые материалы

Ультразвуковая обраб-ка-деталь погружается в воду на её пов-ть наносится свободный образив и подводится инструмент. При вибрации инструмент через воду начинает колебаться образив,осуществляя процесс микроцарапанья.

«+»простота и дешевизна,отсутств. Воздействия на деталь., обрабатывается любой мат-л,кроме упругих/резиноподобных)

«_»очень низкая производительность, высокая точность.

Основное применение-обработка хрупких стеклоподобных материалов.

Ультрозвуковая обработка (УЗО) является разновидностью механической обработки.УЗО основана на использовании физического явления магнитострикции (обладает никель),т.е. способности ферромагнитных металлов или сплавов изменять размеры поперечного сечения и длину сердечников в переменном магнитном поле.При возникновении Эл. Мангитного поля размеры поперечного сечения уменьшаются,а длинна сердечника увеличивается( т.к. объём остаётся неизменным) при исчезновении поля размеры принимают обратное положение. При УЗО используются колебания Эл.магнитного поля с ультрозвуковой частотой 16-30 кГЦ.Амплитуда колебаний сердечника 5-10 мкм. Для увеличения амплитуды к нему крепят длинный стержень-концентратор.( 40-60мкм) к концентратору крепят рабочий инструмент-пуансон. Загот-ки обраб-ся в ванной заполненной суспензией, состоящей из воды и абразивного мат-ла. Колебательные движ-я пуансона передаются абразивным зёрнам,получающим значительные ускорения в направлении обрабатываемой пов-ти. Ударяясь о пов-ть абразивные частица скалывают микрочастицы.

Обрабат-т сквозные и глухие отверстия любой формы поперечного сечения,фасонные полости,зазрезают загот-ки на части,гравируют.