4. Технологические методы формообразования поверхностей деталей машин с использованием абразивного инструмента

Обработка заготовок на шлифовальных станках. Ознакомьтесь с характерны­ми особенностями метода шлифования. Шлифование - один из распространенных методов окончательной обработки заготовок абразивными инструментами. Изучи­те характеристику шлифовальных кругов. Обратите внимание на износ и правку инструментов. Шлифование целесообразно применять для получения высокой точности и качества поверхности, а также для обработки высокотвердых мате­риалов.

Обратите внимание на широкую универсальность кругло- и плоскошлифоваль­ных станков. Изучая внутришлифовальные станки, рассмотрите формообразова­ние внутренних цилиндрических поверхностей в неподвижной и во вращающейся заготовках. Первый способ применяют при шлифовании отверстий в крупных за­готовках сложной формы.

Бесцентрово-шлифовальные станки применяют для обработки большой пар­тии одинаковых деталей. Заготовки обрабатывают в незакрепленном состоянии и для них не требуется центровых отверстий. Заготовки ступенчатой формы или с фасонными поверхностями шлифуют с поперечной подачей. Бесцентрово-шлифовальные станки легко автоматизировать. Изучите сущность ленточного шлифова­нии. Ознакомьтесь с технологическими требованиями к конструкциям обрабатываемых деталей.

Методы отделочной обработки поверхностей. Ознакомьтесь с характерными особенностями метода отделки поверхностей. Отделочные методы применяют для окончательной обработки, повышения точности и уменьшения шероховатости поверхностей, повышения надежности работы деталей машин. Отделочные методы обработки поверхностей (притирка, полирование, обработка абразивными лента­ми, абразивно-жидкостная обработка, хонингование. суперфиниширование) осно­ваны на применении мелкозернистых абразивных порошков и паст, а также спе­циальных инструментов.

Особенность кинематики процесса отделочных методов обработки - сложное относительное движение инструмента и заготовки, при котором траектории движе­ния абразивных зерен не повторяются.

Методы отделки зубьев зубчатых колес повышают эксплуатационные каче­ства зубчатых передач (плавность работы, усталостную прочность, бесшумность).

При отделочных методах обработки зубьев зубчатых колес шевингованием, шлифованием и хонингованием боковые поверхности зубьев профилируются мето­дами обкатки или копирования. Шевингование применяют для окончательной об­работки сырых (незакаленных) зубчатых колес, а шлифование и хонингование -закаленных.

5. Формообразование поверхностей методами упрочняющей обработки

Чистовая обработка поверхностей пластическим деформированием ведется в холодном состоянии под действием сил, приложенных к инструменту, и основана на свойстве металлов пластически деформироваться. Поверхность заготовки при­нимает требуемые формы и размеры в результате перераспределения элементарных объемов материала под воздействием инструмента. Исходный объем заготовки остается постоянным.

Метод обработки пластическим деформированием обеспечивает снижение ше­роховатости поверхности, повышает твердость, износостойкость, усталостную проч­ность и долговечность обрабатываемых поверхностей и деталей в целом.

Запомните формообразующие способы обработки: накатывание рифлений, резьб, зубчатых колес, шлицевых валов.

Алмазным "выглаживанием" достигаются высокие эксплуатационные свой­ства обрабатываемой поверхности; возможна обработка тонкостенных деталей и деталей сложной конфигурации. Изучите способы упрочняющей обработки деталей машине целью повышения износостойкости.

6. Автоматизация производства механосборочных цехов

Важнейшим фактором повышения производительности труда и снижения за­трат изготовления деталей является механизация ручных приемов работы и авто­матизация управления металлорежущими станками. Основные направления автома­тизации и механизации обработки: автоматизация органов управления станками, повышение производительности и точности работы станков, механизация и автома­тизация установки заготовок на станках, разработка конструкций быстропереналаживаемых автоматов и автоматических систем. Одним из направлений в реше­нии задач автоматизации процессов обработки является программное управление (ПУ) металлорежущими станками. Металлорежущие станки оснащаются цикловыми (ЦПУ) и числовыми (ЧПУ) видами ПУ. Станки с ЦПУ имеют позиционную систему управления с панелями упоров, отключающих подачу рабочих органов станка (суппорта, ползуна). Программа задастся расстановкой штекеров в гнез­дах панели, расположенной на пульте системы ПУ, В станках с ЧПУ программа за­дается в закодированном виде на программоносителе - перфорированной или магнитной ленте.

Основное преимущество станков с ПУ - сокращение времени обработки, простота переналадки и возможность использования в цехах с частой сменой объек­тов производства.

Наша промышленность выпускает станки с ПУ - токарные, сверлильные, расточные, шлифовальные, фрезерные. Ознакомьтесь со структурной схемой реали­зации программы на станках с ЧПУ. Применение станков с ПУ позволяет создавать новые прогрессивные формы организации производства с использованием ЭВМ и значительно сокращать сроки освоения выпуска новых изделий. При применении станков с ЧПУ сокращается потребность в станках, так как один станок с ПУ за­меняет несколько универсальных станков.

В машиностроении широко применяют различные полуавтоматические и авто­матические станки. Дальнейший этап развития автоматизации в машиностроении -создание автоматических станочных линий и на их базе автоматических цехов и заводов. Автоматические линии представляют собой систему устройств, состоящую из группы взаимосвязанных синхронно работающих станков, транспортных меха­низмов и контрольных приборов. Управление работой линий может производить­ся с помощью системы ЧПУ. Автоматические линии могут управляться непосред­ственно ЭВМ.

В условиях серийного выпуска изделий возможность быстрого переналажи­вания оборудования обеспечивает гибкое автоматизированное производство (ГАП). ГАП организуется на базе оборудования, управляемого ЭВМ с помощью программ. В производственном процессе ГАП человек непосредственного участия не принимает, ГАП функционирует на основе так называемой безлюдной техно­логии.

Изучите этапы работы ГАП в общем виде. ГАП способствует резкому увели­чению производительности труда, обеспечивает повышение качества продукции за счет стабильных режимов обработки, автоматического устранения возможных ошибок, позволяет сократить цикл обработки, улучшает условия труда рабочих, обслуживающих комплекс.

Система использования ГАП позволяет отказаться от значительной части технологической документации, которую заменяют информации, заложенные в программах. Такой подход к автоматизации является стратегической линией развития машиностроительного производства.

7. Электрофизические и электрохимические методы обработки

Ознакомьтесь с физической сущностью электрофизических и электрохими­ческих методов обработки, которые применяют для обработки высокопрочных, весьма вязких, токопроводящих материалов, неметаллов и других труднообраба­тываемых материалов.

Электроэрозионные методы обработки: электроискровая, электроимпульсная, анодно-механическая, электроконтактная - основаны на явлении электрической эрозии - разрушении материалов под действием непрерывных электрических раз­рядов. Обратите внимание на электроды, которые изготовляют по форме обрабаты­ваемых поверхностей.

Электрохимические методы обработки (электрохимическое полирование, электрохимическая размерная обработка, электроабразивная и электроалмазная) основаны на явлении анодного растворении металла заготовки при электролизе.

Анодно-механическая обработка основана на сочетании электротермических и электрохимических протесов и занимает промежуточное место между электроэрозионными и электрохимическими методами.

Сущность химической обработки заключается в направленном разрушении металлов и сплавов травлением их в растворах кислот и щелочей. Химическим травлением получают ребра жесткости, канавки и другие поверхности в тонкостен­ных деталях.

Обратите внимание на формообразование поверхностей ультразвуковыми методами обработки - удаление материала абразивными зернами, находящимися во взвешенном состоянии в жидкости и получающими большие ускорения пса действием магнитострикционного эффекта. Ультразвуковые колебания режущего инструмента широко применяют при обработке заготовок на шлифовальных, сверлильных, токарных и других станках. Они снижают пластическую деформацию срезаемого слоя, уменьшают силы резания, повышают качество обработанной по­верхности и производительность обработки.

Изучая формообразование поверхностей светолучевыми методами, отметьте, что обработка электронным лучом основана на местном нагреве поверхности металла за счет бомбардировки обрабатываемой поверхности потоком электро­нов, сфокусированных электромагнитными линзами.

Светолучевая (лазерная) обработка основана на использовании оптических квантовых генераторов света и заключается в местном нагреве поверхности метал­ла фотонами, сфокусированными оптическими линзами.

Обработка плазменной струей основана на использовании высокой температу­ры плазмы, получаемой в плазмотронах и направленной на обрабатываемую по­верхность.