Оздоблювальні види обробки

Оздоблювальнi види обробки Оздоблювальнi види обробки 1. Чистове обточування . Застосовують два види обточування: з малою подачею звичайними чистовими рiзцями i великою подачею широкими рiзцями. Найбiльше розповсюдження отримало обточування з малою подачею звичайними чистовими рiзцями. При цьому не виникає великих зусиль рiзання i досягається висока точнiсть обробки. Недолiком першого методу є його низька продуктивнiсть. Обточування широкими рiзцями з великими подачами в десятки разiв продуктивнiше, нiж при звичайному чистовому точiннi. Отримання якiсної поверхнi оброблюваної деталi вимагає дотримання наступних умов: • Леза рiзця повиннi бути ретельно наточенi. • Головне лезо рiзця, яке встановлене на верстатi, треба розташувати паралельно осi обертання заготовки. • Довжина головного леза широких рiзцiв, що залежить вiд подачi, повинна бути не менш двох подач. Швидкiснi верстати з частотою обертання шпинделя 1000-8000 об/хв, що застосовуються для тонкого точiння, мають вiдрiзнятися високою точнiстю та жорсткiстю. На цих верстатах не рекомендується виконувати iншi операцiї. Виконуючи роботу твердосплавними рiзцями, застосовують змащувально-охолоджуючу рiдину, яка подається великим неперервним потоком. Це робиться для запобiгання розтрiскуванню пластинок твердого сплаву. Для охолодження i видалення дрiбної стружки обдувають зону рiзання стисненим повiтрям. Говорячи про алмазнi рiзцi, слiд сказати, що ними обробляють здебiльшого сплави з кольорових металiв i сплавiв (мiдi, бронзи, латунi, пластмаси тощо), при яких швидко засалюється шлiфувальний круг. В нашi часи алмазнi рiзцi застосовуються i для обробки чорних металiв. 3. Швидкiсне шлiфування. Здiйснюється м’якими дрiбнозернистими шлiфувальними кругами при великiй робочiй швидкостi (бiльше 40 м/с), малiй коловiй швидкостi оброблюваної деталi (до 10 м/хв), а також при малiй глибинi рiзання (до 5 мкм). Шлiфування супроводжується пiдсиленим охолодженням деталi, яка пiддається обробцi. Застосовують для кiнцевого оздоблення попередньо вiдшлiфованих поверхонь деталей. Притирання зовнiшнiх цилiндричних поверхонь здiйснюють притирами, чавунними, мiдними, бронзовими або свинцевими втулками, внутрiшнi дiаметри яких мають бути бiльшi за дiаметр поверхнi, що притирається, на 0,15 мм при чорновiй i на 0,5 мм при чистовiй. При притирцi втулками їх змащують рiвним тонким шаром дрiбного абразивного порошку з мастилом чи доводочною пастою. Операцiю по притиранню зовнiшнiх цилiндричних поверхонь в одиничному виробництвi здiйснюють на звичайних токарних верстатах, а в крупносерiйному i масовому – на спецiальних притиральних верстатах. Як абразивний порошок використовують корунд, окис хрому, окис залiза тощо. Пасти складаються з абразивних порошкiв, хiмiчно активних речовин i мають рiзний склад. 5. Хонiнгування. Застосовують для механiчної доводки попередньо розгорнутого, шлiфованого або розточеного отвору. Оброблюючим iнструментом слугує особлива головка, яка обертається, – хон зi встановленими по колу шiстьма та бiльше абразивними чи алмазними брусками. Бруски закрiпленi в металевих колодках i за допомогою особливого механiзму можуть розтискатися в радiальному напрямку. Для хонiнгування виготовляють одно- та багатошпiндельнi верстати з гiдравлiчною подачею. 6. Суперфiнiшування. Процес “наддоводки” чи суперфiнiшування провадять для зменшення i без того малої шорсткостi поверхнi, отриманої пiсля шлiфування. Оздоблення поверхнi проводиться головкою з шлiфувальними брусками, якi коливаються. Швидкiсть рiзання при цьому невелика – 0,05-2 м/с; тиск брускiв на поверхню деталi теж незначний – 0,005-0,2 МПа. протягом одного оберту деталi дозволяють не тiльки зменшити шорсткiсть, а й деякою мiрою покращити точнiсть форми поверхнi. 7. Полiрування. Процес полiрування полягає в чистовiй обробцi для отримання якiсних гладеньких поверхонь, якi мають блискучий, дзеркальний вигляд. Полiруванням не покращують недолiки геометричної форми поверхнi i не забезпечують високої точностi розмiрiв. Перед полiруванням грубо обробленi поверхнi деталi попередньо обробляють для наступної зачистки. Полiрування здiйснюють або вручну шлiфувальною шкуркою, або за допомогою особливих головок, на якi встановлюють м’який полiрувальний круг з нанесеним на нього дрiбнозернистим абразивним порошком, змiшаним з мастилом. Матерiалом для полiрувальних кругiв слугує повсть, фетр, парусина, шкiра. Шлiфувальнi шкурки виготовляють з шлiфзерна та шлiфпорошкiв, якi наклеюються на папiр чи на тканину. У крупносерiйному та масовому виробництвi полiрування проводять в багатошпiндельних полiрувальних автоматах. Обкатування поверхонь заготовки роликами, що вiльно обертаються, або кульками є рiзновидом оздоблювальної обробки, яка полягає в пластичному деформуваннi поверхневого шару заготовки, згладжуваннi його нерiвностей i змiцненнi. Операцiю по обкатуванню проводять на токарних верстатах, пiсля чистової обробки поверхнi. Ця операцiя замiнює зачистку шлiфувальною шкуркою або шлiфування. Державки, якi застосовуються при обкатуваннi, закрiплюються в рiзцетримачах токарного верстата. Конуснiсть та елiптичнiсть поверхонь при обкатуваннi не змiнюються. Обкатування є бiльш продуктивним та менш трудомiстким способом, на вiдмiну вiд шлiфування. 9. Ультразвукова абразивна обробка (УАО). Її сутнiсть полягає у змiнi форми, розмiрiв, шорсткостi i властивостей поверхонь заготовок i деталей, якi обробляються, за рахунок знiмання матерiалу припуску крихким сколюванням мiкро обсягiв при iмпульсному силовому впливi абразивного iнструменту з ультразвуковою частотою, тобто при обробцi використовується енергiя ультразвукових коливань. УАО є ефективною при обробцi заготiвок iз конструкцiйних матерiалiв, якi мають низьку оброблюванiсть рiзанням, електрофiзичним i електрохiмiчним методами обробки (заготiвки з крихких, твердих i хiмiчно нестiйких матерiалiв, таких як: скло, алмаз, кварц, напiвпровiдники тощо). Особливiстю УАО є те, що перед обробкою заготiвки iз твердих чи крихких матерiалiв приклеюють до пiдкладки з вiконного скла, що попереджує появу на них сколювань. УАО використовують у наступних технологiчних операцiях: • Ультразвукова вирiзка використовують для формоутворення заготiвок по зовнiшньому контуру (наприклад при виготовленнi годинникiв та електронної апаратури). шорсткiсть поверхонь i пiдвищується продуктивнiсть (приблизно у два рази), а також досягається висока точнiсть оброблюваної поверхнi. Ультразвукове видалення заусенцiв засновано на абразивному руйнуваннi заусенцiв. При цьому способi УАО обробка проводиться у робочiй рiдинi, де заготiвки обробляються ультразвуком. Такий вид обробки заусенцiв успiшно використовується при їх усуненнi на металiчних деталях, якi отриманi при штампуваннi методами вирубки, на литих деталях iз пластмас. Суттєвим недолiком УАО є швидке зношення абразивного iнструменту, особливо його торця. Для усунення цього недолiку iнструмент виготовляють iз пластичних, але при цьому достатньо твердих вiдпечених сталей чи iз латунi (для iнструменту складної форми робочої частини). Фiзико-хiмiчнi методи обробки матерiалiв • калiбрування (електрохiмiчне i електрофiзичне): виконують пiсля механiчної обробки шнекiв, при цьому точнiсть деталей збiльшується, а шорсткiсть – зменшується; • оздоблювальнi операцiї: видалення заусенець (ФХО дозволяє видаляти їх у важкодоступних мiсцях) i полiрування поверхонь; 10. Електрохiмiчне полiрування. Широко застосовують два види обробки деталей пiсля механiчної обробки та холодної штамповки для надання їх поверхням блиску. Електрохiмiчне полiрування проводять в електрохiмiчнiй ваннi. Помiщена у ванну деталь слугує анодом. Серйозними недолiками електрохiмiчного полiрування є складнiсть забезпечення рiвномiрного зняття металу з рiзних дiлянок деталi, мала точнiсть обробки i незначне зменшення розмiрiв великих нерiвностей у погано оброблених поверхонь. 11. Анодна електорохiмiчна обробка (ЕХО) . Анодна ЕХО вiдбувається в результатi анодного розчинення металу. Її доцiльно застосовувати для важко оброблювальних механiчними методами матерiалiв. Цей процес вiдбувається за вiдсутнiстю контакту мiж заготовкою та iнструментом, що робить його придатним i для обробки тонкостiнних деталей, якi легко деформуються при механiчнiй обробцi; а також деталей з крихкого матерiалу, що схильнi до утворення трiщин i, внаслiдок цього, погiршення експлуатацiйних якостей деталей. Перевагами анодної ЕХО можна вважати: • практичну вiдсутнiсть зносу iнструменту; • полiпшення якостi поверхнi деталi; • пiдвищену точнiсть обробки. Суттєвим недолiком методу є те, що висока електропровiднiсть розчинiв електролiтiв призводить до низької локалiзацiї процесу знiмання металу i розчинення металу не тiльки в призначенiй зонi, а й у прилеглих до неї дiльницях поверхнi деталi. 12. Катодна ЕХО. Катодна ЕХО характеризується процесом протiкання електричного струму у електрохiмiчнiй системi, при цьому iони металу iз розчину видiляються на катодi (катодом є форма). Пiсля утворення на формi шару металу необхiдної товщини копiю вiддiляють вiд форми i отримують деталь. Переваги катодної ЕХО: • вона має високу точнiсть вiдтворення геометричної форми моделi i точним копiюванням рельєфу поверхнi; • цей вид ЕХО дозволяє знизити трудомiсткiсть виготовлення деталей в порiвняннi з традицiйними механiчними методами обробки, скоротити чисельнiсть робiтникiв. Суттєвим недолiком можна вважати те, що при проведеннi процесу у стацiонарних гальванiчних ваннах цей процес є вельми тривалим, до того ж за таких умов великою є можливiсть виникнення шорсткостей. обробка в проточному електролiтi (ЕХО) вiдрiзняється бiльшою iнтенсивнiстю зняття металу, яка досягається збiльшенням у кiлька сот разiв густини струму (до 300 А/см2) та енергiйним змиванням з оброблюваної поверхнi оксидної плiвки, яка утворюється в процесi роботи. Катоду-iнструменту при даному методi обробки надається форма оброблюваної поверхнi деталi-анода, i в малий зазор мiж ними (0,25-0,06 мм) з великою швидкiстю (25-40 м/с) насосом прокачується електролiт. Через свою високу продуктивнiсть та економiчнiсть метод ЕХО витiснив механiчну обробку в операцiях по оздобленню деталей в крупносерiйному та масовому виробництвi. При її використаннi вiдбуваються фiзичнi процеси, завдяки яким в результатi впливу низькотемпературної плазми виникають змiни складу, структури або фiзичного стану матерiалу, який обробляється, що в свою чергу призводить до змiни форми чи геометричних розмiрiв заготiвки. Для плазмової в якостi робочого iнструменту також використовують спецiальнi установки – плазмотрони (генератори низькотемпературної плазми). Плазмову обробку застосовують для наступних операцiй: • плазмове напилення та наплавлення; • закалювання ; • карбiдiзацiя; • лазурування тощо. 14. Лазерна обробка. обробляється. Для цього виду обробки використовуються спецiальнi установки, в якостi робочого iнструменту, такi як: газовi або гелiй-неоновi лазери. Лазерну обробку використовують для таких операцiй: • вирiзання заготiвок; • модифiкацiя поверхнi матерiалу • нанесення маркування; • локальне легування; • пайка тощо. Перелiк використаної лiтератури 2. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей ВУЗов / А. М. Дольский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др.; Под ред. А. М. Дольского. – М.: Машиностроение, 2005. – 448с. 3. Основи матерiалознавства i технологiя конструкцiйних матерiалiв./ В. М. Мартин, І. Й. Бочар. Тернопiль, 2003.