Метод обробки без зняття стружки

Електрофізичні та електрохімічні методи обробки

Електрофізичні і електрохімічні методи обробки, загальна назва методів обробки конструкційних матеріалів безпосередньо електричним струмом, електролізом і їх поєднанням з механічною дією. У електрофізичні і електрохімічні методи обробки включають також методи ультразвукові, плазмові і ряд інших методів. [8] З розробкою і впровадженням у виробництво цих методів зроблений принципово новий крок в технології обробки матеріалів - електрична енергія з допоміжного засобу при механічній обробці (здійснення руху заготівки, інструменту) стала робочим агентом. Усе більш широке використання електрофізичні і електрохімічні методи обробки в промисловості обумовлено їх високою продуктивністю, можливістю виконувати технологічні операції, недоступні механічним методам обробки. Електрофізичні і електрохімічні методи обробки вельми всілякі і умовно їх можна розділити на електрофізичні (електроерозійні, електромеханічні, променеві), електрохімічні і комбіновані. [4]

Термічні та хіміко-термічні методи обробки

Цю обробку застосовують для зміни фізико-механічних та фізико-хімічних властивостей металів, що визначають технологічні та експлуатаційні характеристики деталей. При термічній обробці відбуваються структурні та фазові зміни, а також зміни напруженого стану металу. Основні види термічної обробки - відпал, нормалізація, гартування та відпуск, покращення та старіння. До хіміко-термічної обробки відносяться: цементація (навуглецювання), азотування, ціанування, алітування, хромування, силіціювання та сульфатування. В результаті нерівномірності нагрівання та охолодження при термічній обробці виникають термічні напруження, а не рівномірність структурних приростів в часі та по січенню даної заготовки викликає структурні напруження, що призводить до деформації (короблення). При відпуску загартованих заготовок кінцеве напруження зменшується тим в більшій степені, чим вища температура відпуску. [1]

Викривлення деталей простої конфігурації (валів, планок, плит) усувають після термічної обробки правкою, а спотворенні розміри - шліфуванням. Для зменшення короблення заготовок їх гартування проводять в штампах чи в гартувальних машинах.

Деталі складної форми для зменшення деформації при термічній обробці переважно виготовляють з легованої сталі та гартують в маслі. Очистку деталей після термічної обробки проводять травленням в розчинах кислот з подальшим промиванням, електрохімічним травленням, обдуванням на дробоструменевих пристроях для видалення окалини, промиванням в мийних баках чи машинах для видалення масла, солей та інших забруднень.

Метод обробки без зняття стружки

Цей метод обробки заготовок полягає в пластичній деформації матеріалу без утворення стружки. Пластичній деформації підлягають значні об’єми матеріалу заготовки чи її поверхневі шари. В першому випадку відбувається формоутворення нових елементів заготовки (різьб, зубчастих поверхонь, шліців, рифлень), у другому випадку відбувається обробка поверхонь шляхом згладжування нерівностей та зміцнення поверхневого шару заготовки. [1]

Обробку поверхонь проводять накаткою зовнішніх поверхонь ущільнюючими роликами (чи кульками), розкочування циліндричних отворів роликовими чи кульковими розкатками, дорнуванням отворів, калібрування отворів кульками чи оправками, алмазним вигладжуванням поверхонь обертання. Ці методи продуктивні і забезпечують високу якість поверхні; обробка проводиться на універсальному устаткуванні та легко автоматизується. Їй передує чистова обробка (чистове точіння та розточування, попереднє розгортання). [1]

Перед обробкою різанням заготовки часто піддають плоскій чи об’ємній чеканці на пресах. Ціль цієї операції - підвищення точності розмірів заготовки та зменшення припусків під наступну обробку. Перед чистовою обробкою заготовки нерідко піддають дробоструменевій обробці для підвищення якості поверхневого шару. Поверхнева обробка для зняття стружки застосовується для пластичних та крихких (сірий чавун) матеріалів. Алмазне вигладжування застосовують для обробки поверхонь загартованих деталей.

Готові деталі перед кінцевим прийманням очищають від слідів охолоджуючої рідини, стружки та інших забруднень. Тільки при цій умові можливо виконати якісний контроль. Деталі, що поступають на контроль, миють в мийних баках чи машинах. В однокамерній машині мийний розчин, що подається насосом, інтенсивно обмиває деталі зі всіх сторін; розчин стікає до відстійника і, проходячи через фільтр, знову надходить до насосу. Температура мийного розчину 60…800С, тому деталі, виходячи з машини, досить швидко висихають. Застосування двохкамерних мийних машин: в першій камері проводять мийку, у другій - споліскування деталі для видалення залишків мийного розчину. Інколи мийні машини забезпечують сушильними камерами (трьохкамерні машини). Для миття застосовують водні розчини, що містять 1-2% кальцинованої соди та 1% рідкого скла, 1…2% три натрій фосфату та інші розчини. Для дрібних деталей використовують органічні розчинники (ацетон, трихлоретилен). [1]

Великі деталі (корпуса, станини) перед обробкою очищають привідними стальними щітками з наступним обдуванням струменем стисненого повітря. Перед контролем ці деталі також очищають.

За допомогою ультразвуку можна очищати не лише зовнішні, але й важкодоступні внутрішні поверхні малих деталей. Цей метод складається з трьох етапів: попереднього миття деталей, ультразвукової очистки та кінцевого споліскування деталей чистим миючим розчином (керосин, трихлоретилен, чотирьох хлорним вуглецем та ін.). При ультразвуковому очищуванні забруднення не перевищують 1%.

Ретельна очистка деталей - необхідна умова якісного збирання виробів.

Останнім часом особлива увага приділяється обробці заготовок на високопродуктивних верстатах, що працюють одночасно декількома інструментами. Основними моделями таких верстатів являються: токарні багаторізцеві та гідрокопіювальні верстати мод. 1708, 1712, 1722, ІА720, ІА730, 1723,1734 та ін., токарні багатошпиндельні, вертикальні напівавтомати мод. ІБ24ОП-4, ІБ24О-6, ІБ265-6К, ІБ265П-6К, ІБ290-6К, ІБ290П-6К; агрегатні верстати з чотирма, шістьма, восьма та десятьма позиційними столами; токарні, свердлильні, розточні, фрезерні, свердлильно-фрезерні-розточні верстати з ЧПУ, що мають від двох до п’яти різноманітних рухів по різноманітним координатам. Особливу групу верстатів являють багатоцільові верстати, обладнанні автоматичною заміною інструменту з інструментального магазину типу СМ400, СМ630, ИР250МФ4, ИР500МФ4, та ін.

Залежно від моделі, багаторізцеві верстати обладнуються декількома повздовжніми та поперечними супортами. В таких верстатах передбачена робота як декількома ріжучими інструментами так і декількома супортами, в кожному з яких можуть працювати декілька інструментів. Можливість паралельної роботи декількох інструментів різко збільшує продуктивність праці при механічній обробці заготовок, істотно знижує цикл виготовлення деталей і, як правило, зменшує собівартість виготовлених деталей. Недоліком цих верстатів є трудність налагодження інструменту під розмір, необхідність високої жорсткості системи СПІД. На відміну від багато інструментальних верстатів багато позиційні верстати можуть обробляти ще й декілька деталей одночасно, проводячи самі різноманітні операції. Такі верстати призначенні для масового виробництва і важко піддаються перестройці на різноманітну номенклатуру деталей. Самим високопродуктивним обладнанням в автомобілебудуванні, машинобудуванні являються спеціальні автоматичні лінії. Вони працюють без участі людини в технологічному процесі виготовлення деталей. Заготовки між робочими головками передаються, орієнтуються та закріплюються спеціальними гідро-, пнемо- електричними механізмами, маніпуляторами та роботами. [1]

При умові малосерійного та одиничного виробництва основний напрямок в області автоматизації технологічних процесів механічної обробки базується на застосування верстатів з ЧПУ. Особливістю обробки деталей на цих верстатах являється обробка деталей з одною настановною базою, швидке переналагодження верстатів на різноманітну номенклатуру деталей, що випускаються, відсутність можливості для оператора змінювати структуру та режими різання, передбачені технологічним процесом. Висока механізація забезпечення процесу обробки деталей на основі ЕО техніки, підвищена точність обробки та гнучкість в переналагоджені устаткування відкривають широкі перспективи підвищення продуктивності праці багато номенклатурних виробництв.