Тема 8.11. Зубонарезание

Общие сведения о процессе зубонарезания методом копирования и обкатки. Преимущества и недостатки указанных методов, область их применения. Современные методы изготовления зубчатых колёс.

Литература: [2], с.382-386

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Нарезание зубчатых колес является одной из самых трудоемких и дорогостоящих операций. Различают два метода нарезания зубчатых колес; копирование и обкатка (сгибание).

Метод копирования основан на прорезании впадин между зубьями модульной дисковой или пальцевой фрезами.

Недостатками этого метода является низкая производительность, невысокая точность, необходимость применения для одного модуля большого количества фрез (обычно изготовляются комплекты в 8 и 15 фрез). Метод копирования применяется в условиях единичного производства, например в ремонтно-механических цехах.

Метод обкатки (сгибания) основан на воспроизведении зацепления зубчатой пары. Одной из зубчатых деталей является режущий инструмент, а второй - обрабатываемая заготовка. Этот метод отличается повышенной производительностью и точностью, позволяет автоматизировать процесс и значительно сократить номенклатуру зуборезного инструмента, так как одним инструментом данного модуля можно нарезать зубчатые колеса с любым числом зубьев. При изучении данной темы необходимо рассмотреть принципы нарезания зубчатых колес методом копирования дисковыми и пальцевыми модульными фрезами и методом сгибания червячными фрезами, долбяками, зуборезными гребенками и зубострогальными резцами, уяснив достоинства и недостатки каждого метода.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Изложите сущность процесса нарезания зубчатых колес методом копирования при помощи модульных, дисковых и пальцевых фрез.

2. Укажите достоинства и недостатки способа нарезания зубьев методом копирования.

3. Изложите сущность метода нарезания зубчатых колес методом сгибания (обкатки) червячными фрезами. Укажите достоинства этого метода.

4. Изложите сущность процесса нарезания зубчатых колес долбяками.

5. Изложите сущность процесса нарезания зубчатых колес зубострогальными резцами.

6. Приведите классификацию и укажите назначение зубообрабатывающих станков.

7. Какими инструментами и на каких станках нарезаются конические зубчатые колеса с прямыми зубьями?

Тема 8.12. Понятие об электрических методах обработки металлов

Электрофизические, электрохимические и лучевые методы формообразования поверхностей деталей машин. Физические и химические процессы, лежащие в основе электроэрозионных и электрохимических методов, преимущества и недостатки, область применения. Основные технико-экономические показатели (ТЭП) способов обработки.

Излагает сущность электрических методов обработки металлов, их основные технико-экономические показатели

Литература: [2], с.402-409; [3], с.342-344

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Материал темы 8.12 достаточно понятно изложен в рекомендованных учебниках, что позволят учащимся самостоятельно по­лучать понятия о приведенных в программе методах обработки. В связи с этим далее приводятся лишь краткие пояснения и указания.

Электрические и ультразвуковой методы обработки металлов за последние годы подучили широкое распространение в машиностроении, а также при ремонте автомобилей.

Из электрических методов наиболее распространены электроискровой, электроимпульсный и анодно-механический. Учащимся следует усвоить сущность указанных методов и разобраться в принципиальных схемах станков, вычертив их.

Электрические метода обработки металлов появились практике металлообработки в последние два-три десятилетия. Они принципиально отличны от методов обработки металлов резанием. Электрическими методами можно обрабатывать очень твердые и хрупкие или вязкие материалы, не поддающиеся обработке резаньем, получать, сложные контуры, мельчайшие отверстия с высокой точностью. Нужно знать сущность, достоинства, недостатки и область применения каждого из этих методов.

Электроискровая обработка, основанная на явлении электрической эрозии (разрушение поверхности металла под действием электрических разрядов), подробно описана во всех учебниках. При этом методе обрабатываемый материал является анодом, а инструмент - катодом. Применяется электроискровая обработка для получения небольших отверстий, фасонных полостей в деталях из твердых сплавов и закаленных сталей. Недостатком её является небольшая производительность, больной расход электроемкости и электродов.

При электроимпульсной обработке анодом является инструмент, а катодом - заготовка, оба электрода находятся в жидком диэлектрике. Чистота поверхности получается сравнительно невысокой (до 3-4 классов), но этом метод более производителен и экономичен, чем электроискровой. Применяется электроимпульсный метод для изготовления закаленных высадочных матриц и пуансонов, предварительной обработки металлов из жаропрочных и магнитных сталей и в других случаях. Целесообразно его применять при снятии металла на больших площадях одновременно, так как при этом резко повышается производительность (до 8000-10000 мм³/мин и более).

Анодно-механическая обработка, чаще всего применяется для резки твердых материалов, трудно обрабатываемых резанием, для заточки и доводки твердосплавных резцов, шлифования плоских и цилиндрических поверхностей и некоторых других работ. Метод основан на процессах эрозии и электрохимического разрушения металлов. Процесс ведется в среде электролита. Анодом является обрабатываемая деталь, а катодом - инструмент, которые представляет собой вращающийся диск из стали или меди. Этим методом можно получить высокую точность обработки и чистоту поверхности, производительность зависит от выбранного режима (плотности тока, напряжения, давления и скорости перемещения диска) может доходить до 6000 мм³/мин снятого металла.

Ультразвуковая обработка подробно описана во всех учебниках. Следует иметь в виду, что этот метод можно применять и для обработки неметаллических материалов (стекла, кварца и др.) Форма полученных отверстий зависит только от формы поперечного сечения инструмента. Точность обработки и чистота поверхности высокие. Ультразвук применяется также для очистки и отделки поверхности (ультразвуковое шлифование и полирование).

В последние года начали внедряться методы лучевой обработки материалов. Они основаны на использовании энергии направленного пучка ускоренных электронов (электронно-лучевая обработка) или мощного светового луча (светолучевая обработка). Оборудование для этих методов аналогично, оборудованию для сварки электронным и световым лучом. Обработка электронных лучом производится в вакууме, источником сфокусированного пучка электронов (электронного луча) является электронная пушка. При обработке световым лучом источником энергия является оптический квантовый генератор - лазер. Эти методы применяют для обработки любых материалов (вольфрама, молибдена, тантала, кварца, алмазов, рубинов и др.). Можно получать очень малые отверстия, пазы, щели, вырезать детали я т.п. Обработка производится на специальных станках, которые можно автоматизировать и переводить на программное управление. Лазерная установка имеет более высокую производительность - в кристалле алмаза размером 6 мм пробивается отверстие диаметром 0,5 мм за несколько секунд, обработка может производиться на воздухе.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Изложите сущность электроискрового метода обработки металлов.

2. Изложите сущность электроимпульсной обработки.

3. Изложите сущность анодно-механической обработки и укажите область её применения.

4. В каких случаях, по вашему мнению, целесообразно применять электрические и ультразвуковой способы обработки металлов в авторемонтном производстве?

5. Изложите сущность обработки металлов при помощи ультразвука.