- •Федераьное агентство по образованию
- •1.2. Основные понятия и определения
- •1.3. Операционный эскиз
- •2. Материалы применяемые в машиностроении
- •Резиновые материалы.
- •Резиной называется продукт специальной обработки (вулканизации) каучука и серы с различными добавками.
- •3. Выбор и проектирование заготовки
- •3.1. Этапы проектирования заготовки
- •3.2. Методы получения заготовок
- •4. Методы механической обработки заготовок. Металлорежущие станки и инструмент
- •4.1. Токарная обработка наружных цилиндрических поверхностей
- •4.2. Обработка наружных цилиндрических поверхностей методом круглого шлифования
- •4.3. Отделочная обработка наружных цилиндров
- •4.4. Схема полирования
- •4.4. Методы обработки отверстий
- •4.4. Методы обработки плоских поверхностей
- •4.5. Методы обработки резьбы
- •4.6. Методы обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес
- •5. Электрофизические и электрохимические
- •5.1. Электрофизические методы
- •5.2. Электрохимические методы
- •6. Термическая обработка сталей
- •7.2. Химико–термическая обработка
- •7.3. Поверхностное упрочнение стальных изделий
- •8. Сборка изделий
- •Метод неполной взаимозаменяемости – предусматривает, что ряд соединений не могут собраться без дополнительной доработки деталей.
- •9. Технологические процессы механической обработки деталей
5. Электрофизические и электрохимические
МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
По сравнению с обычной обработкой металлов резанием, электрическая обработка имеет ряд преимуществ: позволяет обрабатывать детали из материалов с самыми высокими физико-химическими свойствами, обработка которых обычными методами затруднена или совсем невозможна (твердые сплавы, алмаз, кварц); дает возможность обрабатывать самые сложные поверхности (например, отверстия с криволинейной осью, глухие отверстия фасонного профиля).
5.1. Электрофизические методы
К электрофизическим методам обработки металлов и сплавов относят: электроискровой, электроимпульсный, электроконтактнодуговой, анодно-механический и ультразвуковой, а также лучевые способы. Первые четыре способа обработки, называемые в ряде случаев электроэрозионной обработкой токопроводящих металлов и сплавов, основаны на явлении местного разрушения металла под действием электрического тока. Ток вводится непосредственно в зону обработки, где он преобразуется в теплоту, выплавляющую частицы обрабатываемого металла.
Электроискровая обработка основана на использовании кратковременных искровых разрядов. Сущность электроискрового метода состоит в том, что металл заготовки под действием электрических искровых разрядов разрушается, т.е. происходит так называемая электрическая эрозия и благодаря этому выполняется заданная обработка. Процесс осуществляется на специальном станке в баке (ванне), наполненном керосином или маслом.
Электроимпульсная обработка основана на использовании разрядов, возникающих между поверхностями инструмента и заготовки. Заготовка является катодом, а инструмент — анодом. Происходит плавление малых частиц металла в зоне электрических разрядов, возникающих между электродами. Разряды возбуждаются с помощью импульсов напряжения, вырабатываемых специальными генераторами, дающими более продолжительный и мощный дуговой разряд, чем при электроискровом методе. Наиболее часто электроимпульсный метод применяют для прошивки, объемного копирования и для обработки резцов, фрез и штампов из жаропрочных и твердых сплавов.
Электроконтактнодуговая обработка основана на электромеханическом разрушении обрабатываемого металла, преимущественно на воздухе без применения электролита. Металл разрушается под воздействием электродуговых разрядов при быстром перемещении инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Этот метод применяют для резки заготовок, обдирки отливок или слитков, заточки инструмента, плоского шлифования или очистки от окалины, обработки цилиндрических поверхностей твердосплавными резцами, прошивки отверстий и другой черновой обработки плоских и криволинейных поверхностей.
Анодно-механическая обработка основана на электрохимическом и электротермическом разрушении обрабатываемого металла. Инструмент является катодом, заготовка – анодом. В процессе работы в зону заготовки по шлангу подается электролит так, чтобы зазор между диском и заготовкой всегда был заполнен рабочей жидкостью. При прохождении постоянного тока через электроды и электролит поверхность заготовки подвергается анодному растворению и на ней образуется токонепроводящая пленка, которая снимается перемещающимся или вращающимся инструментом, обеспечивая непрерывное растворение металла. При определенных условиях в зоне обработки возникают кратковременные дуговые разряды. Эти разряды, развивая высокую температуру, выплавляют металл заготовки, что способствует ускорению процесса. Следовательно, при анодно-механической обработке направленное разрушение металла происходит при совместном электрохимическом и электротермическом действии тока на обрабатываемую заготовку. Применение этого метода обеспечивает высокую эффективность обработки труднообрабатываемых материалов (твердых сплавов и сплавов с особыми свойствами).
Ультразвуковая обработка осуществляется с помощью ультразвуковых колебаний. Ультразвуковыми называются механические колебания упругой среды с частотой, превышающей 20 000 Гц. Источником колебаний здесь являются специальные (магнитострикционные) вибраторы, сообщающие ультразвуковые колебания инструменту – вибратору, опущенному в абразивную суспензию в зоне обработки. Вибратор наносит удары по зернам абразива и направляет их на обрабатываемую заготовку. Частицы абразива ударяют по ее поверхности, откалывая и выбивая частички материала, В качестве абразива обычно применяют порошок карбида бора или электрокорунда различной зернистости, а для суспензии используют воду, керосин. Инструмент изготовляют из конструкционных сталей марок 40, 45 и 50. По форме и размерам должен соответствовать профилю обрабатываемой поверхности заготовки. Ультразвуковую обработку применяют для про-шивания отверстий, долбления полостей и других видов обработки заготовок из твердых и хрупких материалов: стекла, твердых сплавов, закаленных сталей.
Обработка лазером применяется для заготовок из различных материалов. Лазер - оптический квантовый генератор, вырабатывающий в определенных условиях световые лучи с высокой плотностью энергии, строго направленные на очень малый участок обрабатываемого материала, который мгновенно нагревается, плавится и испаряется. Лазером осуществляется разрезка металла, получение очень малых отверстий в выполнение других видов размерной обработки. Лазеры работают в импульсном режиме с частотой до 1 кГц и сосредоточением луча в пучок диаметром до 0,01 мм при длительности импульса, равной тысячным долям секунды. Обработка материалов с помощью лазеров не требует вакуумных камер.