Методи на обработка

0005

СТРУГОВАНЕ

 

По време на струговане детайлът се върти, за да формира основното движение на рязане.Когато инструментът се движи по успоредната ос на въртене, се образуват вътрешната и външната цилиндрична повърхност.Инструментът се движи по наклонена линия, пресичаща оста, за да образува конична повърхност.На струг за профилиране или CNC струг инструментът може да се контролира да се подава по крива, за да образува специфична повърхност на въртене.С помощта на инструмент за формоване на струговане въртящата се повърхност може да се обработва и по време на странично подаване.Струговането може също да обработва повърхности на резби, крайни равнини и ексцентрични валове.Точността на завъртане обикновено е IT8-IT7, а грапавостта на повърхността е 6,3-1,6 μm.При завършване може да достигне IT6-IT5, а грапавостта може да достигне 0,4-0,1μm.Струговането има по-висока производителност, по-плавен процес на рязане и по-прости инструменти.

 

 

ФРЕЗОВАНЕ
Основното движение на рязане е въртенето на инструмента.При хоризонтално фрезоване образуването на равнината се формира от ръба на външната повърхност на фрезата.При челно фрезоване равнината се формира от крайния ръб на фрезата.Увеличаването на скоростта на въртене на фрезата може да постигне по-високи скорости на рязане и следователно по-висока производителност.Въпреки това, поради врязването и изрязването на зъбите на фрезата, се образува удар и процесът на рязане е податлив на вибрации, като по този начин ограничава подобряването на качеството на повърхността.Това въздействие също така влошава износването на инструмента, което често води до отчупване на твърдосплавната вложка.В общото време, когато детайлът се отрязва, може да се получи известно количество охлаждане, така че условията за разсейване на топлината са по-добри.Според същата или противоположна посока на основната скорост на движение и посоката на подаване на детайла по време на фрезоване, то се разделя на фрезоване надолу и фрезоване нагоре.
1. Фрезоване с изкачване
Хоризонталната съставна сила на силата на фрезоване е същата като посоката на подаване на детайла.Обикновено има празнина между захранващия винт на масата за детайла и фиксираната гайка.Следователно силата на рязане може лесно да накара детайла и масата да се придвижат напред заедно, което води до внезапна скорост на подаване.увеличаване, причинявайки нож.При фрезоване на детайли с твърди повърхности като отливки или изковки, зъбите на фрезата първо влизат в контакт с твърдата повърхност на детайла, което утежнява износването на фрезата.
2. Фрезоване нагоре
Може да избегне феномена на движение, който възниква по време на фрезоване.По време на фрезоване нагоре, дебелината на среза се увеличава постепенно от нула, така че режещият ръб започва да изпитва период на притискане и плъзгане върху закалената на рязане обработена повърхност, ускорявайки износването на инструмента.В същото време, по време на фрезоване нагоре, силата на фрезоване повдига детайла, което е лесно да причини вибрации, което е недостатъкът на фрезоването нагоре.
Точността на обработка на фрезоването обикновено може да достигне IT8-IT7, а грапавостта на повърхността е 6,3-1,6 μm.
Обикновеното фрезоване обикновено може да обработва само плоски повърхности, а формоващите фрези могат да обработват и фиксирани извити повърхности.CNC фрезата може да използва софтуер за управление на няколко оси, които да бъдат свързани според определена връзка чрез CNC системата за фрезоване на сложни извити повърхности.По това време обикновено се използва фреза със сферичен край.Фрезовите машини с ЦПУ са от особено значение за обработка на детайли със сложни форми, като например остриета на работни колела, сърцевини и кухини на форми.

 

 

РЕНДОСВАНЕ
При рендосване възвратно-постъпателното линейно движение на инструмента е основното режещо движение.Следователно скоростта на рендосване не може да бъде твърде висока и производителността е ниска.Рендосването е по-стабилно от фрезоването и неговата точност на обработка обикновено може да достигне IT8-IT7, грапавостта на повърхността е Ra6.3-1.6μm, плоскостта на прецизното рендосване може да достигне 0.02/1000, а грапавостта на повърхността е 0.8-0.4μm.

 

 

ШЛИФАНЕ

 

Шлифоването обработва детайла с шлифовъчно колело или други абразивни инструменти, а основното му движение е въртенето на шлифовъчното колело.Процесът на шлайфане на шлифовъчния диск всъщност е комбинираният ефект от трите действия на абразивните частици върху повърхността на детайла: рязане, гравиране и плъзгане.По време на шлайфане самите абразивни частици постепенно се изтъпяват от острота, което влошава ефекта на рязане и силата на рязане се увеличава.Когато силата на рязане надвиши силата на лепилото, кръглите и тъпи абразивни зърна падат, излагайки нов слой абразивни зърна, образувайки „самонаточване“ на шлифовъчното колело.Но стружки и абразивни частици все още могат да запушат колелото.Следователно, след шлайфане за определен период от време, е необходимо шлифовъчното колело да се облече с диамантен струг.
При шлайфане, тъй като има много остриета, обработката е стабилна и с висока точност.Шлифовъчната машина е машина за довършителни работи, точността на смилане може да достигне IT6-IT4, а грапавостта на повърхността Ra може да достигне 1,25-0,01 μm или дори 0,1-0,008 μm.Друга особеност на шлайфането е, че може да обработва закалени метални материали.Поради това често се използва като крайна стъпка на обработка.По време на смилането се генерира голямо количество топлина и е необходима достатъчно течност за рязане за охлаждане.Според различните функции шлайфането може също да бъде разделено на цилиндрично шлайфане, шлайфане на вътрешни отвори, плоско шлайфане и т.н.

 

 

 

ПРОБИВАНЕ и ПРОБИВАНЕ

 

При пробивна машина въртенето на отвор със свредло е най-често срещаният метод за обработка на отвора.Точността на обработка при пробиване е ниска, обикновено достига само IT10, а грапавостта на повърхността обикновено е 12,5-6,3 μm.След пробиване, райбероване и райбероване често се използват за полуфиниране и довършителни работи.Свредлото за разширяване се използва за разширяване, а инструментът за разширяване се използва за разширяване.Точността на разширяване обикновено е IT9-IT6, а грапавостта на повърхността е Ra1.6-0.4μm.При разширяване и разширяване, свредлото и разширителят обикновено следват оста на оригиналния долен отвор, което не може да подобри позиционната точност на отвора.Борингът коригира позицията на отвора.Пробиването може да се извърши на бормашина или струг.При пробиване на пробивна машина, пробивният инструмент е основно същият като струговащия инструмент, с изключение на това, че детайлът не се движи и пробивният инструмент се върти.Точността на пробиване обикновено е IT9-IT7, а грапавостта на повърхността е Ra6,3-0,8 mm..
Струг за пробиване

 

 

 

ОБРАБОТКА НА ЗЪБНАТА ПОВЪРХНОСТ

 

Методите за обработка на повърхността на зъбните колела могат да бъдат разделени на две категории: метод на формоване и метод на генериране.Машинният инструмент, използван за обработка на зъбната повърхност чрез метода на формоване, обикновено е обикновена фреза, а инструментът е фреза за формоване, която изисква две прости движения на формоване: въртеливото движение на инструмента и линейното движение.Често използваните машинни инструменти за обработка на зъбни повърхности чрез метод на генериране включват машини за фрезоване на зъбни колела и машини за оформяне на зъбни колела.

 

 

 

КОМПЛЕКСНА ПОВЪРХНОСТНА ОБРАБОТКА

 
Обработката на триизмерни извити повърхности използва главно методите на копиране и CNC фрезоване или специални методи на обработка (вижте раздел 8).Копирното фрезоване трябва да има прототип като мастер.По време на обработката профилиращата глава на сферичната глава винаги е в контакт с повърхността на прототипа с определен натиск.Движението на профилиращата глава се трансформира в индуктивност, а усилването на обработката контролира движението на трите оси на фрезовата машина, образувайки траекторията на режещата глава, движеща се по извитата повърхност.Фрезите използват предимно сферични фрези със същия радиус като профилиращата глава.Появата на технологията за цифрово управление осигурява по-ефективен метод за повърхностна обработка.При обработка на CNC фреза или обработващ център, тя се обработва от фреза със сферичен край според координатната стойност точка по точка.Предимството на използването на обработващ център за обработка на сложни повърхности е, че има инструментален магазин на обработващия център, оборудван с десетки инструменти.За грубо обработване и довършване на извити повърхности могат да се използват различни инструменти за различни радиуси на кривина на вдлъбнати повърхности, както и да се изберат подходящи инструменти.В същото време в една инсталация могат да се обработват различни спомагателни повърхности като отвори, резби, жлебове и др.Това напълно гарантира относителната точност на позициониране на всяка повърхност.

 

 

 

СПЕЦИАЛНА ОБРАБОТКА

 

 

Специален метод на обработка се отнася до общ термин за поредица от методи на обработка, които са различни от традиционните методи на рязане и използват химични, физически (електричество, звук, светлина, топлина, магнетизъм) или електрохимични методи за обработка на материалите на детайла.Тези методи на обработка включват: химическа обработка (CHM), електрохимична обработка (ECM), електрохимична обработка (ECMM), обработка с електрически разряд (EDM), обработка с електрически контакт (RHM), ултразвукова обработка (USM), обработка с лазерен лъч (LBM), Обработка с йонен лъч (IBM), обработка с електронен лъч (EBM), плазмена обработка (PAM), електрохидравлична обработка (EHM), обработка с абразивни потоци (AFM), обработка с абразивна струя (AJM), обработка с течна струя (HDM)) и различни композитни обработки.

1. EDM
EDM е да се използва високата температура, генерирана от мигновения искров разряд между електрода на инструмента и електрода на детайла, за да ерозира повърхностния материал на детайла, за да се постигне механична обработка.EDM машинните инструменти обикновено се състоят от импулсно захранване, механизъм за автоматично подаване, корпус на машинния инструмент и филтрираща система за циркулация на работния флуид.Заготовката е фиксирана върху масата на машината.Импулсното захранване осигурява необходимата енергия за обработка, а двата му полюса са свързани съответно към електрода на инструмента и детайла.Когато електродът на инструмента и детайлът се доближат един до друг в работния флуид, задвижван от захранващия механизъм, напрежението между електродите прекъсва празнината, за да генерира искров разряд и да освободи много топлина.След като повърхността на детайла абсорбира топлина, тя достига много висока температура (над 10 000 ° C) и локалният му материал се ецва поради топене или дори газификация, образувайки малка ямка.Системата за филтриране на циркулацията на работния флуид принуждава почистения работен флуид да премине през процепа между електрода на инструмента и детайла при определено налягане, така че да отстрани навреме продуктите от галванична корозия и да филтрира продуктите от галванична корозия от работния флуид.В резултат на многобройни разряди се образуват голям брой вдлъбнатини по повърхността на детайла.Електродът на инструмента непрекъснато се спуска под задвижването на механизма за подаване и неговата контурна форма се „копира“ към детайла (въпреки че материалът на електрода на инструмента също ще бъде ерозиран, скоростта му е много по-ниска от тази на материала на детайла).EDM машина за обработка на съответните детайли с електродни инструменти със специална форма
① Обработка на твърди, крехки, жилави, меки и проводими материали с висока точка на топене;
②Обработка на полупроводникови материали и непроводими материали;
③ Обработка на различни видове дупки, извити дупки и малки дупки;
④ Обработка на различни триизмерни извити кухини, като матрици за коване, матрици за леене под налягане и пластмасови матрици;
⑤Използва се за рязане, рязане, укрепване на повърхността, гравиране, отпечатване на табелки и маркировки и др.
Машинен инструмент за електроерозионна обработка с тел за обработка на детайли с 2D профилна форма с телени електроди

2. Електролитна обработка
Електролитната обработка е метод за формоване на детайли, използвайки електрохимичния принцип на анодно разтваряне на метали в електролити.Детайлът е свързан към положителния полюс на захранването с постоянен ток, инструментът е свързан към отрицателния полюс и между двата полюса се поддържа малка междина (0,1 mm ~ 0,8 mm).Електролитът с определено налягане (0,5MPa~2,5MPa) протича през пролуката между двата полюса с висока скорост от 15m/s~60m/s).Когато катодът на инструмента непрекъснато се подава към детайла, върху повърхността на детайла, обърната към катода, металният материал непрекъснато се разтваря според формата на профила на катода и продуктите на електролизата се отнемат от високоскоростния електролит, така че формата на профила на инструмента съответно се „копира“ върху детайла.
①Работното напрежение е малко и работният ток е голям;
② Обработка на профил или кухина със сложна форма наведнъж с просто движение на подаване;
③ Може да обработва трудни за обработка материали;
④ Висока производителност, около 5 до 10 пъти по-висока от EDM;
⑤ По време на обработката няма механична сила на рязане или топлина на рязане, което е подходящо за обработка на лесно деформирани или тънкостенни части;
⑥Средният толеранс на обработка може да достигне около ±0,1 mm;
⑦ Има много спомагателно оборудване, покриващо голяма площ и висока цена;
⑧Електролитът не само корозира машинния инструмент, но и лесно замърсява околната среда.Електрохимичната обработка се използва главно за обработка на дупки, кухини, сложни профили, дълбоки отвори с малък диаметър, назъбване, премахване на мустаци и гравиране.

3. Лазерна обработка
Лазерната обработка на детайла се извършва от машина за лазерна обработка.Машините за лазерна обработка обикновено се състоят от лазери, захранващи устройства, оптични системи и механични системи.Лазерите (често използвани твърдотелни лазери и газови лазери) преобразуват електрическата енергия в светлинна енергия, за да генерират необходимите лазерни лъчи, които се фокусират от оптична система и след това се облъчват върху детайла за обработка.Детайлът е фиксиран върху трикоординатната прецизна работна маса, която се управлява и задвижва от цифровата система за управление, за да завърши движението на подаване, необходимо за обработка.
①Не са необходими инструменти за обработка;
②Плътността на мощността на лазерния лъч е много висока и може да обработва почти всички метални и неметални материали, които са трудни за обработка;
③ Лазерната обработка е безконтактна обработка и детайлът не се деформира със сила;
④Скоростта на лазерното пробиване и рязане е много висока, материалът около обработващата част почти не се влияе от топлината на рязане и термичната деформация на детайла е много малка.
⑤ Прорезът на лазерното рязане е тесен и качеството на режещия ръб е добро.Лазерната обработка се използва широко в матрици за изтегляне на диамантена тел, лагери за скъпоценни камъни за часовници, порести обвивки на дивергентни поансони с въздушно охлаждане, обработка на малки отвори на дюзи за впръскване на гориво, остриета на авиационни двигатели и др., както и рязане на различни метални материали и неметални материали..

4. Ултразвукова обработка
Ултразвуковата обработка е метод, при който крайната повърхност на инструмента, вибрираща с ултразвукова честота (16KHz ~ 25KHz), въздейства върху суспендирания абразив в работния флуид, а абразивните частици удрят и полират повърхността на детайла, за да реализират обработката на детайла .Ултразвуковият генератор преобразува променливата електрическа енергия с честота на мощността в електрическо трептене с ултразвукова честота с определена изходна мощност и преобразува електрическото трептене с ултразвукова честота в ултразвукова механична вибрация чрез преобразувателя.~0,01 mm се увеличава до 0,01~0,15 mm, карайки инструмента да вибрира.Крайната повърхност на инструмента въздейства върху суспендираните абразивни частици в работния флуид при вибрациите, така че той непрекъснато удря и полира повърхността, която ще се обработва с висока скорост, и раздробява материала в зоната за обработка на много фини частици и удари го надолу.Въпреки че във всеки удар има много малко материал, все пак има определена скорост на обработка поради високата честота на ударите.Благодарение на циркулиращия поток на работния флуид, материалните частици, които са били ударени, се отвеждат навреме.Тъй като инструментът се вкарва прогресивно, неговата форма се „копира“ върху детайла.
Когато се обработват трудни за рязане материали, ултразвуковата вибрация често се комбинира с други методи за обработка на композитни материали, като ултразвуково струговане, ултразвуково шлайфане, ултразвукова електролитна обработка и ултразвуково рязане на тел.Тези композитни методи на обработка съчетават два или дори повече метода на обработка, които могат взаимно да допълват силните си страни и значително да подобрят ефективността на обработката, точността на обработка и качеството на повърхността на детайла.

 

 

 

ИЗБОР НА МЕТОД НА ОБРАБОТКА

 

Изборът на метода на обработка се взема предвид главно формата на повърхността на частта, точността на размерите и изискванията за позиционна точност, изискванията за грапавост на повърхността, както и съществуващите машинни инструменти, инструменти и други ресурси, производствена партида, производителност и икономически и технически анализ и други фактори.
Механични маршрути за типични повърхности
1. Пътят на обработка на външната повърхност

  • 1. Грубо струговане→полуфиниране→финиширане:

Най-широко използваният, задоволяващ IT≥IT7, ▽≥0,8 външен кръг може да бъде обработен

  • 2. Грубо струговане → полуфинално струговане → грубо шлайфане → фино шлайфане:

Използва се за черни метали с изисквания за закаляване IT≥IT6, ▽≥0,16.

  • 3. Грубо струговане→полуфинално струговане→финишно струговане→диамантено струговане:

За цветни метали, външни повърхности, които не са подходящи за шлайфане.

  • 4. Грубо струговане → полуфиниш → грубо шлайфане → фино шлайфане → шлайфане, суперфиниширане, лентово шлайфане, огледално шлайфане или полиране за по-нататъшно довършване на базата на 2.

Целта е да се намали грапавостта и да се подобри точността на размерите, формата и позицията.

 

2. Пътят на обработка на отвора

  • 1. Пробийте → грубо издърпване → фино издърпване:

Използва се за обработка на вътрешен отвор, единичен отвор за ключ и отвор за шлици за масово производство на части на дискови втулки, със стабилно качество на обработка и висока производствена ефективност.

  • 2. Бормашина→Разгъване→Разширяване→Ръчно разгъване:

Използва се за обработка на малки и средни отвори, коригиране на точността на позицията преди разстъргване и разстъргване за осигуряване на размер, точност на формата и грапавост на повърхността.

  • 3. Пробиване или грубо пробиване → полуфинално пробиване → фино пробиване → плаващо пробиване или диамантено пробиване

приложение:
1) Обработка на кутийни пори при еднократно производство на малки партиди.
2) Обработка на отвори с високи изисквания за позиционна точност.
3) Отворът с относително голям диаметър е над ф80мм, а на заготовката вече има отлети отвори или ковани отвори.
4) Цветните метали имат диамантено пробиване, за да се гарантира тяхната точност на размера, формата и позицията и изискванията за грапавост на повърхността

  • 4. /Пробиване (грубо пробиване) грубо шлайфане → полуобработка → фино шлайфане → шлайфане или шлайфане

Приложение: обработка на закалени детайли или обработка на отвори с високи изисквания за точност.
илюстрирам:
1) Крайната точност на обработка на отвора до голяма степен зависи от нивото на оператора.
2) Специални методи за обработка се използват за обработка на много малки отвори.

 

3. маршрут за обработка на равнина

  • 1. Грубо фрезоване→полуфиниширане→финиширане→високоскоростно фрезоване

Обикновено се използва при равнинна обработка, в зависимост от техническите изисквания за прецизност и повърхностна грапавост на обработваната повърхност, процесът може да се организира гъвкаво.

  • 2. /грубо рендосване → полуфино рендосване → фино рендосване → фино рендосване с широк нож, изстъргване или шлайфане

Има широко приложение и ниска производителност.Често се използва при обработката на тесни и дълги повърхности.Окончателното подреждане на процеса също зависи от техническите изисквания на обработваната повърхност.

  • 3. Фрезоване (рендосване) → полуобработване (рендосване) → грубо шлайфане → фино шлайфане → шлайфане, прецизно шлайфане, лентово шлайфане, полиране

Обработената повърхност се охлажда и крайният процес зависи от техническите изисквания на обработваната повърхност.

  • 4. дръпвам → фино дръпвам

Производството в голям обем има набраздени или стъпаловидни повърхности.

  • 5. Струговане → Полуобработващо струговане → Довършително струговане → Диамантено струговане

Плоска обработка на детайли от цветни метали.


Време на публикуване: 20 август 2022 г