Прочие виды обработки

Категория:
Фрезерные работы


Прочие виды обработки

Получение резьбы. Резьбу получают путем нарезания (снятием стружки) или накатыванием (методом пластической деформации).

Нарезание резьбы производят на резьбонарезных, гайко-и болторезных, резьбофрезерных, резьбошлифовальных станках, а также на станках токарной и сверлильно-расточной групп. Возможно также нарезание резьбы с помощью дрелей и вручную. При нарезании резьбы обеспечивают поступательное движение инструмента при каждом обороте на шаг или ход (при многоходовой) резьбы. Инструментами для нарезания резьбы служат метчики, плащки, резцы, резьбовые гребенки, резьбовые фрезы и профильные шлифовальные круги.

Метчики служат для внутреннего резьбонарезания. Изготовляют комплектами (3 шт.), и нарезание резьбы производится последовательно, причем первый метчик (рис. 320, а) срезает до 60% всей стружки, второй (рис. 320, б) — до 30% и третий (рис. 320, в) — до 10%. Метчик имеет рабочую часть и хвостовую. Рабочая часть представляет винт с канавками (в количестве 3—4), образующими режущие кромки и служащими для выхода стружки; она делится на режущую часть 1Х и калибрующую 1г. Часть хвостовика /4 имеет квадратное сечение для воротка.

Машинные метчики имеют большую длину и цилиндрический или конусный хвостовик для крепления (как у сверл); получение нужного профиля обеспечивается, как правило, одним машинным метчиком. Для гайконарезных автоматов применяют метчики с изогнутыми, хвостовиками, позволяющими вести процесс нарезания гаек непрерывно.

Плашки чаще всего изготовляют круглыми. Режущие перья (в количестве от 3 до 6) образуются при высверливании просветных окон; эти же окна обеспечивают отвод стружки.

Рис. 1. Комплект слесарных метчиков

Большое распространение имеют самораскрывающиеся резьбонарезные головки, в которых плашки, состоящие из двух частей, после нарезания резьбы разводятся, допуская быстрый отвод головки в исходное положение.

Рис. 2. Круглая плашка

Резьбовые резцы могут быть призматическими или круглыми с заточкой, соответствующей профилю нарезаемой резьбы (треугольной, прямоугольной, трапецеидальной и пр.).

Широкое распространение имеет способ вихревого резьбонарезания (рис. 3). Резец (или несколько резцов) закрепляется в специальной головке, которая укреплена на суппорте и вращается с большой скоростью (1000—3000 об/мин.).

Рис. 3. Схема резьбонарезания вращающимся резцом

Рис. 4. Накатывание резьбы плоскими планками

Нарезаемый вал вращается медленно (3—30 об/мин.), а суппорт вместе с головкой перемещается на величину шага резьбы за каждый оборот вала. Применение вихревого резьбонарезания повышает производительность в пять раз и более по сравнению с многопроходным нарезанием, при высокой чистоте и точности резьбы.

Фрезерование резьбы дает повышенную производительность по сравнению с нарезанием резцами, но меньшую точность и чистоту; применяется обычно как предварительная операция.

Накатывание резьбы производят плоскими плашками или роликами. В первом случае заготовку помещают между двумя плашками, из которых одна неподвижна, а другая, поступательно перемещаясь, заставляет заготовку вращаться и деформироваться по рифлениям, соответствующим профилю резьбы. Накатывание — очень производительный метод и применяется для изготовления крепежных и точных резьб.

Зубонарезание. Зубонарезанием называют операцию обработки зубьев цилиндрических, конических, червячных колес и витков червяков. Обработка может осуществляться методом копирования на фрезерных станках дисковой модульной фрезой или пальцевой модульной фрезой — главным образом при модулях, больших, а также методом обкатывания: на специализированных зубофрезерных станках — червячной фрезой, на зубодолбежных — долбяком или на зубострогальных станках — резцами.

Рис. 5. Нарезание зубчатых колес: а—пальцевой модульной фрезой; б—дисковой модульной фрезой; в — червячной фрезой; г — долбяком

Отделку точных зубчатых колес производят методом шевингования или шлифования.

Отделочно-доводочные операции. При необходимости получения поверхностей высокой чистоты и точности прибегают к отделочно-доводочным операциям: тонкому «алмазному» точению, хонингованию, суперфинишированию, притирке, полированию.

Тонкое «алмазное» точение производится на токарных и на расточных станках резцами с твердыми сплавами или минералокерамическими пластинками (раньше использовали резцы с алмазами) при высоких (до 1000 м/мин и выше) скоростях, малых подачах (0,01—0,1 мм/об) и глубинах резания (0,05—0,25 мм). При таких условиях удается достигнуть 2-го и даже 1-го класса точности при чистоте поверхности 7—8-го класса.

Хонингование — точная обработка отверстий диаметром до 1500 мм до 1-го класса точности и 14-го класса чистоты с помощью мелкозернистых абразивных кругов, закрепленных на хонинговальной головке, совершающей вращательное движение (со скоростью 45—60 м/мин) и одновременно возвратно-поступательное движение вдоль оси (со скоростью до 12 м/мин).

Суперфиниширование (виброшлифование) — доводочная операция, выполняемая вибрирующими абразивными инструментами (брусками) для уда—о+ ления микронеровностей на поверхностях деталей. Достигается наивысшая (1 класс и выше) ‘ точность и чистота поверхности. Электроискровая обработка металлов. Электроискровой способ обработки металлов основан на их разрушении (эрозии) под действием искрового электрического разряда. Обработке могут быть подвергнуты металлы, являющиеся проводниками тока, т. е. практически все технические сплавы и металлы, в том числе и твердые сплавы.

Установка получает питание постоянным током от генератора. Заготовка 1 подключается к положительному полюсу и является анодом, а электрод 2 подключается к отрицательному и служит катодом. Параллельно электродам в цепь включают конденсатор К, зарядка которого осуществляется через реостат R, служащий для регулирования зарядного электрического тока. Между электродом-инструментом и электродом-заготовкой поддерживается небольшой (от нескольких сотых до нескольких десятых миллиметра) зазор, через который происходит искровый разряд энергии, накопленной в конденсаторе. Искровый разряд протекает в течение весьма короткого отрезка времени (0,0001 сек. и менее) и сопровождается отрывом от анода (заготовки) некоторого количества металла. Для предотвращения перехода искры в электрическую дугу и с целью лучшего отвода отработанных частиц металла электроды помещают в жидкий диэлектрик или полупроводник (керосин, минеральное масло, раствор соли, жидкое стекло и др.).

Разряженный мгновенным искровым пробоем конденсатор затем вновь заряжается; накопленная энергия снова переходит в искровый разряд, и т. д. Так, следуя один за другим, импульсы тока вызывают постепенное разрушение электрода-заготовки в месте действия электрода-инструмента, причем форма получаемой в заготовке полости будет соответствовать контуру инструмента.

Рис. 6. Схема электроискровой обработки металлов

Производительность электроискровой обработки повышается с увеличением тока источника питания, однако вместе с тем ухудшается качество поверхности обрабатываемой детали. Величина тока колеб1 лется в широких пределах — от 0,2 до 300 а.

При электроискровой обработке может быть достигнута точность до 0,02 мм и чистота поверхности до 10-го класса.

В качестве материала для изготовления электродов-инструментов применяют медь, латунь, чугун, сталь и др.

Способом электроискровой обработки выполняется ряд операций: получение полостей и отверстий всевозможных штампов, пресс-форм и кокилей;затачивание и доводка режущих инструментов; электроискровое упрочнение режущих инструментов и др.

Способ анодно-ме-ханической обработки металлов используется в машиностроении для резания металлов, для затачивания и доводки твердосплавного инструмента.

Установка получает питание постоянным током низкого напряжения. Обрабатываемая заготовка подключается к положительному полюсу источника тока и является анодом, а обрабатывающий инструмент (режущий диск) подключается к отрицательному полюсу и служит катодом. Обработка осуществляется при вращении диска и подаче на него заготовки; при этом в рабочую зону подают специальную рабочую жидкость, образующую на поверхности заготовки пленку, плохо проводящую ток.

В ‘зависимости от плотности тока процесс обработки протекает за счет оплавления частиц заготовки в месте реза или за счет их электрохимического растворения. При высоких плотностях тока происходят разогрев и оплавление частиц заготовки, которые, стремясь переместиться к катоду, попадают в слой пленки и центростремительной силой вращающегося диска выбрасываются из рабочей зоны. При небольших плотностях тока выделение теплоты незначительно, и диск в процессе обработки непрерывно удаляет продукты электрохимического растворения металла заготовки и вносит в рез свежую рабочую жидкость. Таким образом, убыль пленки непрерывно возмещается и диск постепенно внедряется в заготовку.

Из сказанного ясно, что твердость диска (инструмента) может быть значительно ниже твердости обрабатываемой заготовки.

Рис. 7. Схема анодно-механической обработки металлов

Диски изготовляют из меди, стали, чугуна и других материалов.

Скорость съема металла определяется плотностью тока и напряжением, а также давлением и скоростью перемещения диска.

При небольших плотностях тока достигается высокая чистота поверхности.

Рабочее напряжение при анодно-механической обработке составляет 10—30 в; плотность тока колеблется в широких пределах — от 1—2а/см2 при доводке режущего инструмента до 300—400 а/см2 при резке заготовок.

Окружная скорость диска 8—20 м/сек удельное давление диска на обрабатываемую поверхность 0,5—1,5 кг/см2.

Ультразвуковая обработка. За последние годы получает распространение способ обработки ультразвуком с частотой колебаний 16—30 кгц. Этот вид обработки можно использовать для всех материалов, в том числе и не проводящих ток. Ультразвуковую обработку используют для получения отверстий (например, с криволинейной осью), канавок резьбы в твердых сплавах, закаленных сталях, стекле, алмазе, кварце и др., а также для поверхностной отделки (ультразвукового полирования и шлифования) и очистки. Точность ультразвуковой обработки достигает 3 мк при чистоте обработки до V10.

В ультразвуковых установках для механической обработки применяют магнитострикционные излучатели-вибраторы из ферромагнитного материала — никеля, пермаллоя (сплава никеля с железом) и др.

Вибратор, изготовленный не сплошным, а из тонких пластин (чтобы уменьшить потери на вихревые токи и гистерезис), помещается в обмотке возбуждения, подключенной к генератору ультразвуковой частоты. Переменное магнитное поле определяет периодическую (соответствующую частоте) деформацию ферромагнитного вибратора, называемую магнитострикционным эффектом. Для усиления вибрации на переменное магнитное поле накладывается постоянное магнитное поле (катушка). Таким образом, электромагнитные колебания генератора преобразуются в механическую вибрацию с амплитудой, измеряемой сотыми долями миллиметра; вибрация через концентратор (стержень) передается инструменту. К рабочему торцу инструмента, изготовленному по форме нужного отверстия заготовки, подводится струя жидкости, содержащая абразивный порошок (карбид бора, карборунд, алмазную пыль). Под действием ультразвука в зоне рабочей поверхности инструмента зерна абразива получают большие ускорения и ударяют по обрабатываемой поверхности с силой, в десятки тысяч раз превосходящей их вес, что и обеспечивает эрозию обрабатываемого материала в направлении движения инструмента.

Рис. 8. Схема ультразвуковой обработки металлов

Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум