29) Як здійснюється процес вібраційної обробки?

Вібраційна обробка залежно від характеру робочого середовища, яке використовується (наповнювача, абразивної пасти, поверхнево-активних речовин), являє собою механічний та фізико-хімічний процеси зняття невеликих часток металу і його оксидів з оброблюваних поверхонь, а також стирання (згладжування) мікронерівностей шляхом їхнього пластичного деформування, які здійснюють у процесі обробки коливальні рухи. Робоче середовище й оброблювані заготовки здійснюють відносні два рухи: коливальний і циркуляційний - незначний обертовий рух усієї маси. Процес вібраційної обробки залежить від таких складових:

-режиму вібрації (амплітуди й частоти коливань);

-матеріалу оброблюваних заготовок, їх маси й форми;

-характеристики робочого середовища;

-співвідношення деталей, які обробляються, і робочого середовища;

типу абразиву, який застосовується, і його зернистості;

-обсягу робочої камери;

-ступені заповнення камери робітничим середовищем і виробами, які обробляються.

Характеристика вібраційних установок

Конструктивно вібраційні установки відрізняються:

- типом вібраторів (механічні, інерційні, дебалансні, електро-індукційні, пневматичні, гідравлічні та комбіновані);

- розміщенням вібраторів (установки з виносним та внутрішнім розміщенням вібраторів);

- числом валів і типом дебалансних механізмів (одне-, дво-, чотири- і десяти валкових);

- типом підвіски контейнера (на спіральних і плоских ресорних пружинах, на гумових амортизаторах, резинокорундних і пневматичних);

- типом подачі рідинного середовища в контейнер (періодичної й безперервної).

На вітчизняних підприємствах розроблені й використовуються різні типии вібраційних установок з обсягом робочих камер прямокутної форми 40, І00, 200, 300, 500 і 1000 дм ,тороїдної - 50, 100, 800, 2000 дм. Вібраційний процес заснований на принципі передачі коливальних рухів заготовкам у контейнері з наповнювачем, а тому важливе значення має вибір оптимальних величин частоти й амплітуди коливань. Дослідженнями встановлене, що оптимальну частоту й амплітуду коливань необхідно зменшити в оберненій пропорційності твердості оброблюваних заготовок. Для виробів із загартованих сталей частота коливань повинна становити 0=30...38 Гц, а амплітуда коливань - А=4.5... 5.5 рр. Для виробів з кольорових металів частота коливань вибирається ц= 35...40 Гц, а амплітуда коливань – А= 1...3 рр. Більше значення частоти й менше амплітуди ухвалюють у випадку полірування й зміцнення поверхонь деталей, а менші значення частоти й більші амплітуди - за очисних операцій. Співвідношення обсягу деталей наповнювача й пасти визначають інтенсивність обробки. Обсяг незаповненого простору в контейнері повинен становити 20...25 %, а співвідношення оброблюваних заготовок і наповнювача за обсягом може змінюватися в процесі зачищення від 1:1 до 1:2, у процесі очищення від 1:2 до 1:4, і зміцнення - від 1:2 до 1:3. Сутність механічного впливу, який перевершує вібраційні методи обробки, визначається силою взаємодії деталей, яка залежить від режиму обробки й кута їх зіткнень (кута атаки). Динаміка зіткнень і кут атаки залежать від розмірів, форми й маси оброблюваних заготовок і часток наповнювача, від опору робочого середовища їх переміщенню. При дуже гострому куті (0...200) зіткнень відбувається проковзування деталей одна по одній зі зняттям мікронерівностей поверхонь; з-за рогу зіткнень (20...70°) маємо мікрорізання із частковим зміцненням (зміцненням) поверхневого шару, а при тупому куті (70...90°) зіткнень – ущільнення поверхневого шару з утвором вм'ятин. Головне значення для якості обробки має вибір робочого середовища з абразивним матеріалом. Абразивний наповнювач (абразивний порошок, абразивна паста) вибирається залежно від таких вимог, як продуктивність обробки, твердість оброблюваної поверхні, а також фізико-механічних властивостей матеріалів оброблюваних деталей. Твердий наповнювач, який може мати різну форму, вибирається залежно від твердості оброблюваних поверхонь деталей. Для виготовлення твердих наповнювачів використовуються металеві висічки з різних металів, які мають форму у вигляді зірочок, шарів, роликів, а неметалічні - з абразивного бою, плавленого електрокорунду, кварциту, порцеляни, мармуру й ін.