С помощью анодно-механической обработки можно получить поверхность от 2-го до 9-го класса шерохова тости. 'При использовании абразивных брусков в качест ве инструмента, снимающего пленку анодного растворе ния, можно получить поверхность с шероховатостью до 10-го класса.
Анодно-механическую обработку можно применять для резки металлов, заточки инструментов, обдирки, шлифовки и доводки деталей.
§ 155. Электрохимическая обработка металлов
Электрохимическая обработка' металлов основана на анодном растворении металла с прокачкой электролита между заготовкой и электродом.
При определенной плотности тока на аноде образу ется тонкая хрупкая пленка.
При электрохимическом способе полирования метал лов пленку с верхушек неровностей удаляют электричес ким полем.
Электрохимическим способом полируют сталь, медь, латунь и другие металлы и сплавы.
(При помощи электрохимической обработки можно об рабатывать сложные заготовки с точностью 0,1 мм при глубине дефектного слоя 0,006+0,05 мм и шерохова тости обрабатываемой поверхности 6—7-классов.
Прокачка электролита препятствует осаждению ме талла на инструменте — катоде, и инструмент работает очень долго, не изменяя своих .размеров.
§ 156. Ультразвуковая обработка |
|
|
|
При этом способе инструменту — плунжеру, |
имеющему |
в поперечном сечении форму обрабатываемого |
отвер |
стия и расположенному перпендикулярно |
к торцу |
обра-" |
батьгваемойповерхности, сообщаются |
колебания с |
ультразвуковой частотой. В зону обработки |
вводится |
суспензия абразивного микропорошка. Чем выше твер дость и ниже пластичность материала заготовки, тем ус пешнее он обрабатывается. Например, при обработке стекла съем материала составляет 320 мм3/мин, а стали Р1.8 22 мм3/мин. Применяется этот способ обработки в приборостроении и электротехнической промышленнос
ти, где этим методом обрабатывают тантал, германий, молибден, алмаз, стекло, фарфор и т. д.
§ 157. Обработка лучом и плазменной струей
Обработка металлов электронным лучом заключается в том, что на поверхность заготовки при помощи магнит ных катушек и электромагнитной линзы направляется концентрированный поток электронов, который в точке
Рис. 225. Схема оптического киан тового генератора (лазера)
соприкосновения с заготовкой разогревает ее поверх ность до 6000°С. При этой температуре материал заго товки, даже самый тугоплавкий, моментально испаря ется. Этим видом обработки можно получать прорези шириной 0,01 мм или прошивать отверстия с диаметром до 0,001 мм.
Луч с высокой плотностью энергии может быть соз дан оптическим квантовым генератором — лазером.
Лазер |
(рис. 225) состоит |
из активного |
вещества |
1 (рубин, |
сапфир, гелий, аргон, |
неон и др.), |
объемного |
резонатора 2, состоящего из двух полупрозрачных зеркал, источника возбуждения 3, оптического устройства 4 и источника питания. Лазеры излучают пучок одно
цветного (монохроматического) |
света с плотностью |
10'16 Вт/м2. |
|
|
|
|
Различные |
материалы могут |
обрабатываться плаз |
менной струей, |
которая создается в специальной горелке, |
разработанной |
Институтом |
металлургии АН |
СССР. В |
этой горелке вдоль столба |
дугового разряда в узком |
электрически нейтральном канале пропускается |
газ, кото |
рый в зоне разряда ионизируется, |
приобретая |
свойства |
плазмы, и выходит из горелки струей с температурой до
15000°С. |
различные мате |
Плазменной струей можно резать |
риалы и даже строгать плоскости. |
,. |
§ 158. Методы упрочнения поверхностного слоя деталей за счет пластического деформирования
Поддержание машин в .работоспособном состоянии в любой отрасли промышленности требует огромных за трат. Поэтому все острее становится вопрос повышения их надежности и долговечности.
Рис. 2?6. Схема обкатывания поверхности вала роликом
Рис. 227. Схема раскатки отверстия шариками
Исследования последних лет показали, что надеж ность и долговечность деталей во многом зависят от фи зического состояния их поверхностного слоя.
Надежным способом увеличения долговечности ма шин является обработка их деталей методами, вызываю щими пластическое деформирование поверхностного слоя
и его упрочнение |
на глубину |
0,15—0,7 мм (редко |
до |
3 мм). |
, |
|
; |
1 1 |
Обкатка поверхности роликами или шариками может |
производиться при |
обработке |
наружных и внутренних |
поверхностей. Инструментом служит оправка, на кото рой с помощью обоймы закреплены шарики или ролики.
Схема конструкции оправки для обкатки наружных поверхностей тел вращения на токарных станках пока зана на рис. 226. Ролики (или шарики) оправки прижи маются за счет перемещения верхних салазок суппорта к обрабатываемой поверхности с такой силой, чтобы уси
лие деформации |
Р = 2 crT t2, где стт—предел'текучести |
обрабатываемого |
материала, a t — требуемая глубина |
наклепанного слоя (из приведенной формулы видно, что при увеличении толщины деформируемого слоя усилие быстро возрастает). Скорость обкатки составляет 60— 70 м/мин. Величина продольной подачи зависит от требуе мой шероховатости поверхности. При обкатке роликами 5 = 0 ,5 мм/об, а при обкатке шариками s=0,l-f-0,2 мм/об. Обкатка поверхностей после их чистовой обработки лез вийным инструментом улучшает шероховатость поверх ности на один-два класса и повышает точность на 10— 15%. После обкатки можно получить 2-й или 3-й класс точности и 7—©-класс чистоты.
Обработка плоских поверхностей проводится анало гично. Отверстия могут обрабатываться по указанной схеме или обрабатываться оправками с шариками или роликами.
На рис. 227 приведена схема оправки для раскатки отверстий.
Выглаживание поверхности наиболее распространено
при обработке отверстий, причем для этого |
используют |
ся выглаживающие оправки — дорны (если |
отношение |
длины отверстия %его диаметру — больше |
8) и калиб |
рующие шарики (если это отношение — меньше 8). Точ ность прокалиброванного отверстия повышается на 30— 35% и достигает Т^-2-го классов точности. Шерохова тость поверхности при обработке чугуна доходит до 6—8-го классов, при обработке стали — до 7—9-го, а при обработке бронзы — до 8—>Ю-го классов чистоты.
Ультразвуковое упрочнение осуществляется стальны ми или твердосплавными шариками, которые наносят удары по поверхности заготовки с частотой 18—24 кГц и вдавливаются в неё под постоянным статическим уси лием и дополнительным импульсным усилием, получае мым от ультразвукового преобразователя. Упрочнение производится с помощью специальной установки, смон тированной на одном из металлорежущих станков.
Дробеструйный наклёп применяется при обработке деталей сложной формы, неточных по геометрическим размерам, работающих в режиме знакопеременных и ударных нагрузок (пружины подвески трактора, рессо ры автомобиля и т. д.). Инструментом служит: сталь ная, чугунная и даже стеклянная дробь, диаметром от 0,4 до 2 мм, которая выбрасывается на обрабатываемую поверхность или струёй 'сжатого воздуха под давлением 5—6 ат, или специальным метательным устройством, ротор которого делает до '3500 об/мин. Последнее уст ройство несколько сложнее пневматического, но более производительно и равномернее покрывает обрабатыва емую поверхность дробью.
Дробеструйная обработка увеличивает шерохова тость поверхности, но при этом предел выносливости де талей возрастает на 50%.
Раздел восьмой
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Г л а в а XXXIII
ВИДЫ ПРОИЗВОДСТВА и основы ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
§ 159. Виды производства и их характеристика
Различают три вида производства: единичное (или инди видуальное); серийное и массовое и два метода работы: поточный и прямоточный.
Единичное или индивидуальное производство харак терно изготовлением небольшого количества изделий, причем повторение заказа на их изготовление не преду сматривается. Обработка осуществляется на универсаль ных станках рабочими высокой квалификации. Специ альные приспособления применяются лишь в исключи тельных случаях (если без них невозможно обработать деталь). Обработка и измерения детали производятся универсальными инструментами.
Серийное производство характеризуется изготовле нием более или менее крупной партии изделий, причем предусматривается периодическое повторение заказа. Этот вид производства наиболее распространен в на шей промышленности: 75—80% всей продукции машино строения выпускается в цехах с серийным характером производства. При серийном производстве выполнение операций закрепляется за определенными рабочими мес тами.
В зависимости от количества изделий в серии, их характера и трудоемкости частоты повторяемости серий в течение -года различают производство мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное. Причем в случае крупносерийного производства за одним рабочим мес том закрепляется обработка 2—10 наименований дета лей, а в случае мелкосерийного — более 20 наимено ваний.
