25.2 Технологические возможности различных методов механической обработки при изготовлении конструкционных деталей рэс и их влияние на свойства материалов.

В производстве радиоэлектронной аппаратуры для снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления некоторых деталей их производят из литых заготовок-отливок. В зависимости от применяемого технологического оборудования и конструкций литейных форм различают следующие виды литейных процессов:

- литье под давлением

- литье в металлические формы

- центробежное литье

- литье по выплавляемым моделям

- литье в песчаные формы

- литье в оболочковые формы

- литье намораживанием

Технико-экономическая эффективность литейных процессов обоснована возможностью получения заготовок деталей сложной формы с достаточно высокой геометрической точностью и с наиболее рациональным использованием исходного материала.

Технологическими свойствами литейных сплавов являются: температура заливки, жидкотекучесть и коэффициент усадки. Температура заливки оказывает существенное влияние на стойкость металлических форм. Жидкотекучесть определяет возможность получения тонкостенных отливок. Коэффициент усадки характеризует относительное изменение размеров отливки после охлаждения.

Конструкция отливки должна обеспечивать беспрепятственное извлечение ее из формы. Толщина стенок должна быть возможно меньшей и одинаковой для обеспечения равномерного охлаждения. Формы отливок должны быть простыми. Сопряжения стенок должны быть плавными с возможно большим радиусом переходов; при этом не создаются дополнительные сопротивления, не снижается скорость потока металла и не ускоряется его остывание. Следует исключить большие местные скопления металла, возникающие в пересечениях стенок отливок, приливах, бобышках и т.п., что приводит к неравномерному остыванию металла и образованию усадочных раковин.

Обработка давлением - это группа процессов переработки пластичных металлов и других материалов в изделия (прокатка, волочение, ковка, штамповка, чеканка, дорнование и др.) при реализации которых исходная заготовка в нагретом или холодном состоянии под действием давления пластически деформируется и приобретает новые заданные форму и размеры или заданные физические свойства поверхностного слоя. После обработки давлением изменяются исходные физические свойства материалов заготовок. При чеканке и правке металлических заготовок увеличивается их электрическое сопротивление и повышается поверхностная твердость, а при вырубке пластин магнитопроводов ухудшаются их электромагнитные свойства. Поэтому технологические процессы изготовления штампованных деталей РЭА содержат термические операции, назначение которых формировать новые или восстанавливать исходные свойства материалов. Кроме термических операций, сопутствующих обработке давлением деталей РЭА, производят операции, реализующие методы нанесения защитных покрытий, пайки, сварки и мехобработки.

При изготовлении деталей РЭА из всех процессов обработки давлением используют методы холодной листовой и объемной штамповки. Причем листовой холодной штамповкой изготавливают до 85% деталей конструктивной базы РЭА (панели, платы, детали каркасов и корпусов, кожухи и др.) и широкая номенклатура деталей, входящих в модули и узлы элементной схемотехнической базы (выводы, корпуса и крышки микросхем микросборок, детали магнитопроводов, панели разъемов и др.).

Фрезерование применяется для обработки плоскостей, пазов с прямолинейным и винтовым направлением, шлицев, тел вращения, разрезки заготовок, образование резьбы, а также для получения фасонных поверхностей.

Главное движение при фрезеровании осуществляется за счет вращения фрезы, а движение подачи (поступательное или вращательное) – перемещением или вращением заготовки. Процесс фрезерования может обеспечить точность деталей в пределах 2-4 квалитета и шероховатость обработанных поверхностей – 4-7 классов чистоты. Фрезы являются самым распространенным видом режущего инструмента.

Обработка деталей резанием. Обработка на металлорежущих станках является распространенным методом формообразования заготовок и деталей с высокой точностью и низкой шероховатостью. Обработка на токарных автоматах продольного точения позволяет получать детали 6 квалитета по диаметральным размерам и до 7 квалитета по линейным размерам с шероховатостью поверхности до 1,6-0,8. Токарно-револьверные автоматы производительнее автоматов продольного точения, но на них получаются заготовки и детали менее точные с допусками по 10 квалитету.

Физическая сущность процесса обработки резанием состоит в механическом разрушении наружного слоя материала, прилегающего к обрабатываемой поверхности заготовки. В основе процесса резания лежит деформация разрушения поверхностного слоя под действием внешних сил – сил резания. Процесс резания сопровождается выделением тепла и другими явлениями, оказывающими влияние на качество обрабатываемой поверхности и слоев материала, прилегающих к ней. Формообразование деталей резанием производится на металлорежущих станках режущим инструментом, твердость и механическая прочность которого значительно больше, чем у обрабатываемого материала.

В процессе резания, вследствие упруго-пластической деформации, материал, уходящий в стружку, и слой материала, прилегающий к обрабатываемой поверхности, упрочняются, при этом изменяется макро- и микроструктура металла верхнего слоя, повышается его твердость, в нем возникают внутренние напряжения. Вместе с тем в верхнем слое образуются макро- и микротрещины, следовательно, ухудшаются его физико-механические свойства, поэтому он получил название дефектного слоя. При различных способах механической обработки резанием толщина дефектного слоя может изменяется от десятых долей миллиметра до десятых долей микрометра. Производительность и экономичность процесса резания резцом зависит при прочих условиях от физико-механических свойств материала резца и формы его режущей части.