3 Дәріс. Материалдарды қысыммен өңдеу технологиясы өндірісінің технологиялық әдістерінің сипаттамасы. Машина құрылымының технологиялылығы.

Өндірістік үрдіс машина тетіктерін жасау; бұйымды құрастыру; материалдарды, дайындамаларды, тетіктерді, дайын бұйымдарды және олардың элементтерін тасымалдау; техникалық бақылау; дайын өнімді орау барлық кезеңдерін қамтитыны белгілі (1 дәріс).

Орындалу бірізділігіне байланысты бастапқы дайындаманы жасау, термиялық өңдеу, дайындаманы, түзілімді және бұйымды жалпы құрастыруды механикалық өңдеудің технологиялық үрдістері ажыратылады.

Машина тетіктерінің дайындамасын құю, қысыммен өңдеу, пішінді және сорттық илемді кесу, сонымен қатар аралас әдістермен алады.

Ағаш және темір үлгілерге машинамен пішіндеу кезінде дайындаманы құм қоспаларға құю арқылы алу – процестері жақсы механизацияланған, ал қабыршық пішіндерге құю әдістері, балқытылған үлгілер бойынша, орталықтандырылған, кокилге қысым арқылы құю жартылай және толығымен автоматтандырылған.

Дайындаманы қысыммен өңдеу арқылы алуда радиалды-соғу машиналарында соғу, көлденең соғу машиналарында шөктіру, кенеріксіз қалыптау, айналмасоққышта фасонды иілту, дайындамаларды көлденең-бұрамалы және арнайы орнақтарда илемдеу, автоматтарда суықтай шөктіру әдістері түгелдей автоматтандырылған.

Тоқпақтар мен баспақтарда соғу және астарлы балдақтар мен қалыптарда соғу мен қалыптау әдістері аз дәрежеде механикаландырылған және автоматтандырылған. Айналмасоққыштта фасонды иілту, дайындамаларды көлденең-бұрамалы және арнайы білдектерде (300 дана/мин дейін) илемдеу әдістері анағұрлым өнімді. Тоқпақта немесе баспақта үлкен емес дайындаманы қалыптау кезінде өнімділік 1000 дана/сағ дейін жетеді. Тоқпақтар мен баспақтарда соғу және астарлы балдақтар мен қалыптарда соғу мен қалыптау әдістерінің өнімділігі азырақ.

Металды пайдаланудың анағұрлым үлкен коэффициенті (0,9) КСМ шөктіру, кенеріксіз қалыптау, қысып шығарумен қалыптау, айналмасоққыштта фасонды иілту кезінде қамтамасыз етіледі, әсіресе көлденең-бұрамалы және арнайы орнақтарда илемдеу, автоматтарда суықтай шөктіру және бір дана дайындамаларды келесіде жасау үшін шыбықтарды ранайы пішіндер арқылы сымдау. Соңғы жағдайда металды пайдалану коэффициенті бірге жуықталады. Сыртпішін құрушы операциялардың ең қысқа циклы (тазартусыз және термиялық өңдеусіз) КСМ шөктіру, кенеріксіз қалыптау, қысып шығарумен қалыптау, айналмасоққыштта фасонды иілту кезінде қамтамасыз етіледі, әсіресе көлденең-бұрамалы және арнайы орнақтарда илемдеу, автоматтарда суықтай шөктіру әдістерін қамтамасыз етеді.

Білдекте алдын-ала өңделген дайындаманы (немесе илем) 2-4 сағат ішінде кернеуі төмен токтың көмегімен жергілікті қыздыратын электрқыздырумен шөктіру әдісінің келешегі зор. 900-1000°С температурада дайындама баспақ қалыбында қалыптасады, дайындаманы 2-3 дәлдік класы бойынша отқабыршықсыз алады.

Суықтай қаңылтырлы қалыптау жоғары өнімділікті әдіс болып табылады. Дайындама алу үшін бастапқы материал жолақ және таспа түріндегі қаңылтыр металл. Қаңылтырлы қалыптау кезінде топтық қалыптар тиімді.

Қысыммен өңдеуге илемдегі дайындамаларды илемнен ию машиналарында ию, қуыс дайындамаларды кеңейжаю (сақина, төлке) олардың диаметрін ұлғайту үшін, және де обечаекті айналма соғу білдектерінде айналмасоғу.

Соғылмаларды түзетумен дайындамаларда кенеріктерді кесу мен тесіктерді қобылау кезінде, және де қалдық кернеулердің әсерінен пайдаболатын қайырылу мен майысуды жояды. Түзетуді ыссы немесе суық күйде жүргізеді. Қалыптарда суықтай түзету ыссы түзетуге қарағанда өнімді болып келеді (100…150 дана/сағ).

Илемнен алынған дайындамаларды метал кескіш білдектерде олардан тетіктер жасау үшін және соғылмалар мен қалыпталған дайындамалар алу ушін қолданады.

Дәлдігі қарапайым және жоғары ыссы соғылған болатты және мөлшерленген шыбықтарды пайдалана отырып сортты және пішінді илемдерді қолданады.

Илемнен алдынған тетіктерді оларды дайындамалар немесе шыбықтарға кескеннен кейін жасайды (жолақ, қаңылтыр). Құрама пішініне сәйкес тетіктер жасау үшін домалақ, төрт бұрыш, жолақты илем, және де жапсарсыз құбыр мен пісірілген құбырларды қолданады.

Көптеген тетіктерді жасауға қолданылатын иілген пішіндер жеңіл және жеткілікті қатты. Құрылымдарда ашық, жабық және көпқабатты пішіндерді қолданады. Иілген пішіндердін түрі құрылымның жекелеген элементтер түріне ұқсас болуы мүмкін. Металды үнемдеу (30…70%) мен өңдеу уақытын азайтуды (20…40%) тетіктерді пішінді құбырлардан немесе қимасы өзгермелі құбырлардан жасау кезінде алуға болады.

Ірі-сериялы және жаппай өндірісте қолданылатын арнайы илем кесумен (резанием) өңдеуді толығымен болдырмайды, мұнда негізінен кесіп алу (отрезка), тесікті бұрғылау мен тазарту ғана қалады.

Аралас әдістерді күделі және ірі дайындамаларды дайындау үшін қолданады. Әдетте жекелеген қарапайым элементтерге бөледі. Дайындамалар мысалдары: бір күрделі дайындамаға жіктік немесе нүктелік пісірумен жалғанған қаңылтырқалыптау элементтері; дәнекерлеумен тұтас біріктірілген, қаңылтырдан қалыпталған және механикалық өңделген дайындамалар; электршлакты пісірумен ірі дайындамаға біріктірілген алдын-ала өңделген илем немесе илемнен алынған элементтер; бір ірі күрделі дайындамаға термитті пісірумен біріктірілген өлшемі жағынан орташа құймакесектер.

Қара металды пластмассамен ауыстырған кезде тетіктерді жаппай өндірудің өзіндік құны 1,5...3,5 есе, ал түсті металлдарды алмастырған кезде 5...20 есе төмендейді. Әдетте пластмассалар байланыстыратын заттар, толтырғыш, пластификатор, бояғыш, біріктіретін заттар, катализаторлар, ингибриттер және т.б. қоспалар тұратын көпкомпонентті материал болып табылады. Компоненттерді таңдау арқылы материалға қажетті қасиет береді. Байланыстыратан заттар ретінде термопластикалық және термореактивті шайырларды қолданады.

Толтырғышқа байланысты пластмассаларды ұнтақтәрізді, талшықты және қабатты материалдар деп бөледі. Толтырғыштарға ағаш ұны, ұнтақталған кварц, тальк, ұнтақталған шлак, графит, алюмини тотығы, кремни карбиті және басқа да заттар. Жалпы қолданыстағы тетіктерге (торқылар, тегершіктер, қалпақшалар, тұтқалар) фенолоформальдегидті шайырлардан К18-2, К21-22, К17-Збидр. алынған, К17-36 типтес су және химиялық тұрақты баспақ-ұнтақтар, К21-22 типтес электризоляциялы, К18-56 жылуға төзімді баспақ ұнтақтарды қолданады. Ірі бұйымдарды діріл тығыздағышы бар пішіндерде алады. Қаңылтырлы толтырғышы бар пластмассалар (текстолиттер, шынытекстолиттер) термореактивті болып келеді. Оларды қаңылтыр дәне құбыр түрінде жеткізеді. Тісті дөңгелектерді, мойынтірек ішпектерін және басқа да тетіктерді синтетикалық шайырлар сіңдірілген мақтақағазды маталар мен шыныматалардан жасалған дайындамалар пакетін баспақтаумен алады.

Үйкеліс қасиеті, қаттылық, соққы- және дірілшыдамдылық, ыстыққа төзімділік және өңдеу технологиясы толтырғыш қасиетіне байланысты болады. Бұл пластмассалардан машина тетіктерін екі кезенде жасайды: бірінші дайындама алады, содан кейін оны кесумен өңдейді.

Талшықты толтырғышы бар пластмассалар (мақта целюлоза, асбестті және шыны талшық) сонымен қатар термореактивті. Беріктігі бойынша олар қабатты материалдардан қалыпқояды, бірақ машина тетіктерін жасаудың технологиялылығы мен үнемділігіне байланысты олардан озық. Талшықты толтырғышы бар пластмассалардан күрделі пішінді тетіктерді жай және құюмен баспалау немесе синтетикалық желіммен желімдеу әдістерімен жасайды. Талшықтарды қаңылтырлар, құбырлар, шыбықтар түрінде қолданады.

Толтырғышы жоқ пластмассаларға барлық полимерлер жатады. Олар әдетте термопластикті болады және бірнеше рет өңдеуге жіберіледі. Поливинилхлорид (капрон, капролон), полистирол, полипропилен, полиметилметакрилаттан тетіктер баспалау және құю әдістерімен жасалады.

Әр түрлі тетіктерді кесумен өңдееп жасау үшін полимерлер экструдерінен материал алады.

Дайындамаларды өңдеу әдістері.

Кесумен өңдеу. Берілген пішіндер, машина тетіктерінің өлшемдері мен бет сапасы кесумен өңдеу арқыла алынады; кесумен өңдеуді сыдыру, қаралтым, жартылай таза және таза деп бөледі. Дәл өлшемдер мен беттін аз кедір-бұдырлығын алу үшін жұқа өңдеуді қолданады.

Сыдырумен ірі соғылмалар мен, 3-ші класс дәлдікті құймакесектерді өңдейді. Сыдырумен бастапқы дайындаманың пішін қателіктері мен кеңістіктегі ауытқуларын азайтады.

Қаралтым өңдеуді сыдырумен алатын дайындамалар, дәлдік класы 2-3 болатын ірі қалыпталған дайындамалар және дәлдік класы 2 болатын ірі құймалар үшін қолданады.

Жартылай таза өңдеуді қаралтым өңдеу кезінде барлық әдіптер жойылмаған кезде немесе өңделетін дайындаманың геометриялық пішінінің дәлдігіне және оның элементтерінің кеңістітік ауытқуы жоғарғы талапты көрсеткенде қолданады.

Жартылай таза өңдеуде 4-5 дәлдік класын ұстайды және беттің кедір-бұдырлығы R_a=50…12,5 мкм.

Таза өңдеуді соңғы немесе келесі таза өңдеуде аралық өңдеу ретінде қолданады. Ол 4...3 дәлдік класын және беттің кедір-бұдырлығы R_a=12,5…2,5 мкм қамтамасыз етеді.

Бір рет таза өңдеуге орындай барысында жоғары дәлдікті қамтамасыз ететін әдіспен алынған дайындамалар жатады.

Кескішпен жұқа өңдеу, ажарлауды ауыстыратын, және кесудің аз тереңдігінде (0,05…0,5 мм) және арнайы білдектерде аз берісте (0,05…0,15 мм/об) іске асырылатын цилиндрдің сыртқы және ішкі бетін ақырғы таза өңдеуде қолданылады.

Жоңғышпен өңдеу кезінде қаралтым, жартылай таза, таза деп, ал өңдеу кезінде түпбетті жоңғыш және жұқа жоңғылау деп ажыратады. Қаралтым жоңғылау құйма мен соғылманы өңдеуде, бастапқы өңдеуді 3 мм жоғарылататын әдіпте қолданылады.

Жартылай таза жоңғылау геометриялық пішін мен кеңістіктік ауытқулар қателігін азайту үшін қолданады. Жартылай таза жоңғылау кезіндегі беттің кедір-бұдырлығы R_a=25…6,3 мкм және жазықтықтан 1 м ұзындыққа ауытқуы 0,1…0,2 мм.

Таза жоңғылау қаралтым жоңғылаудан кейінгі соңғы өңдеу ретінде немесе келесі таза өңдеудің алдындағы аралық өңдеу әдісі ретінде қолданылады. Таза жоңғылау кезіндегі беттің кедір-бұдырлығы R_a = 10…1,25 мкм және жазықтықтан 1 м ұзындыққа ауытқуы 0,04…0,08 мм.

Жұқа жоңғылау тегіс беттерді түпбетті жоңғышпен ақырғы өңдеу әдісі ретінде қолданылады. Жұқа жоңғылауда әдіп 0,2…0,5 мм аралығында болады. Жұқа жоңғылау кезіндегі беттің кедір-бұдырлығы R_a = 2,5…0,4 мкм және жазықтықтан 1 м ұзындыққа ауытқуы 0,02…0,04 мм.

Үнгіштеуді қаралтым (құйылған немесе қобыланған тесіктерді өңдеу) және таза (бұрғыланған немесе алдын-ала кеулейжонылған тесіктерді өңдеу) деп ажыратады. Диаметрі 120 мм тесіктерді үңгілейді. Үңгіштеу бастапқы тесіктін пішін дәлдігін арттырады, оның осінің ығысуын төмендетеді.

Тесікті ұңғылау ақырғы өңдеу әдісі ретінде немесе жануыштауға, жұқакеулей жонуға, ысқылауға предшествующий әдіс ретінде қолданылады. Ұңғылау тесік осінің ығысуын төмендетпейді, оны диаметрі нақты тесік алу үшін қолданады. Тесікке қойылатын талаптарға байланысты алдын-ала (R_a= 2,5…1,25 мкм), таза (R_a= 1,25…0,63 мкм) және жұқа (R_a = 0,63…0,32 мкм) ұңғылау қолданылады.

Тартажонумен өтпелі тесіктерді, кез-келген қиманың ойығын, жазық және қисық сызықты беттерді, сондай ақ айналу бетінің сыртжағын өңдейді. Тартажонумен өңдеу маршрутын қысқартады, өйткені тартажону құралдардың кешенін алмастырады (мысалы, үңгі немесе кеңейжоңғы кескіш пен ұңғылағыш; қаралтым және таза жонғыш). Тесікті кеулейжонуды бұрғылағаннан кейін, ал ойықтар және сыртқы беттерді - өңделмеген беттер бойынша жүргізеді. Тартажонумен 2а…3а класс дәлдіктері және беттің кедірбұдырлығы R_a = 6,3…0,63 мкм қамтамасыз етіледі.

Ажарлауды алдынала және соңғы өңдеу әдісі ретінде қолданады. Сыдырумен ажарлауды көбнесе ұсақ және орташа құмалардың орнықтарын алу үшін қолданады, беттердің кедір-бұдырлығы R_a = 2,5…1,25 мкм болады. Өткір жүзді құралмен өңдегеннен кейін жазық беттерді алдын ала ажарлауды шеттік немесе шарықтастын шетжағымен жүргізеді, беттердің кедір-бұдырлығы R_a = 6,3…0,63 мкм болады.

Жануыштау кажақ қайрақшалармен (абразивными брусками) радиальды бағытта бір қалыпты қозғалатын арнайы бастиекпен жүргізіледі. Бастиек бір уақытта айналмалы және қайтымды-ілгерлемелі қозғалыс жасайды, нәтижесінде өңделетін, бетте майды жақсы ұстайтын, кажақ дәндерден тұратын қиылысатын сызықіздерден кішкентай торсызықтар пайда болады. Тесіктін диаметіріне және алдынғы өңдеулерге байланысты жануыштаумен 0,01...0,20 мм қабатты алып тастайды. Диаметірі 20...400 мм және одан жоғары тесіктерді жануыштайды. Жануыштаумен тесіктін конустығын және сопақтығы жояды, оның остік орналасуын өзгертпей ақ. Жануыштауды алынатын әдіп және кажақ қайрақшалардың дәнділігіне байланысты алдын ала, таза және жұқа деп бөледі. Майлау-салқындатқыш сұйықтық ретінде машина майымен керосин қоспасы болып табылады. Жануыштау 1...2 класс дәлдікті және беттін R_a = 0,8…0,1 мкм кедір-бұдырлығын қамтамасыз етеді. Жануыштаудын алдында орындалатын өңдеулер – ұңғылау, жұқа кеулейжону, ажарлау.

Ысқылаумен 1 класс және одан жоғары дәлдік, сондай ақ 0,1 мкм кіші кедір–бұдырлық алынады. Ысқыш – құралды өңделетін дайындаманың материалына қарағанда, жұмсақ материалдан жасайды. Оның беті кажақ ұнтақтармен немесе пасталармен шаржыланады. Ішкі және сыртқы цилиндрлі, жазық, сондай ақ басқада беттерге қажау жүргізіледі.

Жылтыратуды жұмсақ жылтыратылған, яғни жылтыратылған паста немесе кажақ сұйықтықты ағыншасы жағылған шарықтаспен жүргізіледі. Жылтыратыдың нәтижесінде беттің кедір-бұдырлығы R_a= 0,032…0,012 мкм азайады.

Термиялық және химия-термиялық өңдеу. Бұл өңдеуді тетіктің технологиялық және пайдалану сипаттамаларын анықтайтын, металдың физико-механикалық және физико химялық қасиеттерін өзгерту үшін қолданады. Термиялық өңдеу кезінде металдың құрылымдық және фазалық, сондай ақ кернеулік күйінің өзгеруі жүреді. Термиялық өңдеудің негізгі түрлері – босандату, қалыптандыру, шынықтыру мен босандату, жетілдіру мен ескіру. Химико-термиялық өңдеу даындаманың беткі қабаттарын әртүрлі элементтермен диффузиялық қанықтандыру мен жүреді; бұл кезде беткі қабаттың химиялық құрамы өзгереді. Химико-термиляқ өңдеуге көміртектендіру, азоттандыру, циандау, алитирлеу, хромдау, силицирлеу және сульфаттау жатады.

Жоңқаны алусыз өңдеу. Дайындама өңдеудің бұл әдісі, оның материалын жоңқаның пайда болуынсыз пластикалық деформациялау болып табылады. Дайындама материалының немесе оның беткі қабаттарының біршама көлемін пластикалық деформациялайды. Бірінші жағдайда дайындамның жаңа элементтерінің сыртпішін құруы жүреді (бұранда, тісті беттер, оймакілтектер, бұдырлық), екінші жағдайда дайындаманың беткі қабаттарын беріктендіру мен беттерді таза өңдеу, тегіс еместіктерді тегістеу жолымен.

Машинаның дайын тетіктерін соңғы қабылдаудың алдында салқындатқыш сұйықтықтардын ізінен, жоңқа және басқада кірлерден тазартады. Тек осы шарттарда ғана сапалы бақылауды орындауға болады.

Қаптау әдістері. Материалдарды қысыммен өңдеу технологиясыда жылтырсыр бояулы, гальваникалық, тотықты және пластмассалық зеңді қаптауларды қолданады. Метал және метал емес қаптамалардың классификациясы, қалындықтар реті мен белгілеуі мемлекеттік стандартталған.

Құрастырудың технологиялық әдістері. Түзілімдік және жалпы құрастыру кезінде бұйым элементтерінің қосылыстарын қиылыстыру және оның құрама бөліктерін реттеу жүргізіледі. Слесарлы-қиылыстыру жұмыстарының негізгі түрлері егеулеу, тазарту, қыру, ысқылау, жылтырату, тесіктерді орынында өңдеу болып табылады; оларды жеке және шағын серялы өндірістерде қолданады; олар еңбексиымдылықты және жоғары білікті жұмысшылармен орындалады.

Тетіктердін қосылысын қозғалатын және қозғалмайтынға бөледі. Олардың екеуіде ажыратылатын және ажыратылмайтын болып жасалынады. Ажырамайтын деп пайдалану кезінде бөлшектеуі қарастырылмаған қосылыстарды айтамыз.

Машина құрылымының жетілдірілуі оның қазіргі кездегі техниканың денгейіне сәйкскелуімен, үнемділігімен және қолдануға ынғайлылығымен сипатталады, сондай ақ оны жасауда өте үнемді және өнімді технологиялық әдістерді қолдану мүмкіндіктері қаншалықты ескерілді. Осы мүмкіндіктердің барлығы толығымен ескерілген машина құрылымын технологиялық деп атайды.

Осы машинаның құрылымының технологиялылығын бағалауды басқасымен салыстыру арқылы жүргізеді, олардың еңбексиымдылығын, өзіндік құнның және материал сиымдылығын салыстырып.

Бұйым құрылымының технологиялылығы – салыстырмалы түсінік. Бір машинаның құрылымының технологиялылығы әртүрлі типтегі өндірістер үшін әртүрлі болады. Жеке өндірістегі жеткілікті технологиялық бұйым, ағымды-жаппай өндірісте аз технологиялық, ал ағымды-автоматтандырылған өндірісте технологиялық емес болуы мүмкін. Бір бұйымның құрылымының технологиялылығы, өндірітік мүмкіншіліктері әртүрлі зауыттар үшін әртүрлі болады.

Бұйым құрылымының технологиялылығы – жалпы түсінік. Құрылымның технологиялылығын, дайындау үрдістерін орындау шартынан, өңдеу үрдісінен, құрастыру және бақылаудан бөліп қарауға болмайды. Технологиялылыққа жұмыс жасалынған дайындаманың құрылымы келесідегі механикалық өңдеуді қиындатпау тиіс.

Машина құрылымының технологиялылығы туралы түсінік өндірісте ғана емес, сонымен қатар қолдануда да кен таралған. Машина құрылымы қызметкөрсетуге ынғайлы және жөндеуге жарамды болуы тиіс.

Машина тетіктеріне қойылатын жалпы талаптар. Погрессивті технологиялық әдістерді қолдану мүмкіүндігі машина тетіктерінің құрылымымен анықталады. Тетікті құрылымдық рәсімдеу кезінде технологиялық талаптардың қатарын ескеру қажет. Бұл талаптарды сақтау өңдіріс қиыншылықтарын азайтады, өңдіріс циклын қысқартады, еңбек өнімділігін арттырады және машина тетіктерінің өзіндік құнын азайтады. Бұл талаптар дайындаманы өндіру технологиясымен және оларды келесіде өңдеу технологиясымен де қойылады. Тетіктерді бағдарламалық басқару білдектерінде, агрегатты білдектерде, автоматтарда және жартылай автоматтарда, сондай ақ автоматты жүйелерде өңдеу кезіндеқұрылымның технологиялық сұрақтары аса мәнге ие болады.

Тетік беттерінің берілген дәлдігі мен кедір-бұдырлығы оның қолданылу қызметімен түсіндірілуі керек. Дәлдік пен кедір-бұдырлыққа түсіндірусіз қоылатын үлкен талаптар қосымша операциялар жасауға әкеледі, өңдеу циклын ұзартады, өңдеудің еңбексиымдылығын арттырады және тетіктін өзіндік құның жоғарлатады.

Бақылау сұрақтары:

1. Дайындамалар алу әдістерін атаңыз.

2. Жоңқаны алумен дайындаманы өңдеу әдістерін атаңыз.

3. Жоңқаны алмай дайындаманы өңдеу әдістерін атаңыз.

4. Дайындаманы кажақ өңдеу әдістерін атаңыз.

5. Қаптаудың түрлері мен міндеті.

6. Машина құрылымының технологиялылығын қандай критерияларға байланысты бағалайды?

7. Жануыштау операцияларының міндеті.

8. Термиялық өңдеудін негізгі түрлерін атаңыз.

9. Тетік бетін химико-термиялық өңдеудің мәні неде?

10. Спираль бұрғымен бұрғылау арқылы алынатын тесіктін максималды диаметрі.

Ұсынылған әдебиеттер: Нег.2[77-86]; нег.3[28-95]; қос. 4[160-225].