
- •Г. Н. Зайцев, т. А. Макарова физико-химические основы технологических процессов производства изделий
- •Предисловие
- •Введение
- •Методы обработки заготовок резанием лезвииныи инструмент
- •Часть 1. Физико-механические основы технологических процессов обработки заготовок резанием
- •Глава 1. Режущая часть инструмента и его геометрические параметры
- •Режущая часть токарного резца
- •Основные виды работ, выполняемых различными токарными резцами
- •Изменение углов резца в процессе резания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Особенности формообразования поверхностей деталей при резании
- •Схемы обработки резанием
- •Схемы обработки при точении, строгании и шлифовании
- •Схемы образования основных видов поверхностей
- •Методы формообразования поверхностей деталей при резанни
- •Методы формообразования поверхностен при резаннн
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Физико-механические особенности процесса резания
- •Наростообразование при резании металлов
- •Составляющие силы резания при точении
- •Влияние изменения условий обработки на величины составляющих силы резания
- •3.9. Вибрации при резании материалов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Изменение качественных характеристик поверхности при обработке резанием
- •Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Количественные параметры шероховатости
- •1. Среднее арифметическое отклонение профиля Ка
- •Тип направления неровностей шероховатости
- •Влияние параметров обработки на высоту микронеровностей
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Выбор оптимальных режимов резания при лезвийной обработке
- •Исходные данные для расчета режимов резания
- •Выбор материала режущей части инструмента
- •Выбор геометрических параметров токарных перетачиваемых проходных резцов
- •Выбор режимов резания
- •Часть 2. Физико-химические основы технологических процессов обработки заготовок электрофизическими и электрохимическими методами
- •Глава 1. Методы обработки, основанные на тепловом воздействии на обрабатываемый материал
- •Физические основы технологических процессов электроэрозионной обработки заготовок
- •Схемы электроэрозионной обработки
- •Зависимость глубины измененного сл01г от энергии импульсов для стали 45
- •Физические основы технологических процессов электроискрового легирования заготовок
- •Электроконтактной обработки заготовок
- •1 Кристаллизатор
- •Физические основы технологических процессов электронно-лучевой обработки заготовок
- •Технологические показатели прошивания различных материалов с помощью окг
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Виды обработки, основанные на электрохимическом воздействии на обрабатываемый материал
- •2.1. Физические основы технологических процессов электрохимической обработки заготовок
- •I Рис. 2.17. Схема анодно-абразивного шлифования I
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Виды обработки, основанные на импульсном ультразвуковом механическом воздействии на обрабатываемый материал
- •Основные представления об ультразвуке
- •Классификация основных видов ультразвуковой обработки (узо)
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Тестовые задания
- •Раздел 1. Режущая часть инструмента и его геометрические параметры. Особенности формообразования поверхностей деталей при резании (модуль 1)
- •Режущая часть токарного резца
- •Геометрические параметры режущей части резца
- •Основные виды работ, выполняемых различными токарными резцами
- •Изменение углов резца в статике при его неправильной установке
- •Схемы обработки резанием
- •Раздел 2. Физико-механические особенности процесса резания (модуль 2)
- •Затраты на электроэнергию в себестоимости обработки резанием
- •Вибрации при резании материалов мта №54 Открытое Базовое
- •Раздел 3. Изменение качественных характеристик поверхности при обработке резанием (модуль 3)
- •Параметры для нормирования шероховатости поверхности
- •Влияние параметров обработки на высоту мякронеровностей
- •Наклеп в поверхност ном слое материала при резании
Зависимость глубины измененного сл01г от энергии импульсов для стали 45
Энергия импульсов, Дж |
Наибольшая глубина измененного слоя, мм |
0,0027 |
0,01 (слой прерывистый) |
0,020 |
0,02 (слой прерывистый) |
0,1 |
0,04...0,05 (слой прерывистый) |
0,5 |
0,08...0,10 |
10 |
0,19...0,21 |
20 |
0,25...0,26 |
Значения коэффициентов С* и показателя степени к для некоторых материалов приведены в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Значения коэффициентов Chink для некоторых материалов
Обрабатываемый материал |
С*, мм/Дж |
к |
Углеродистые стали |
0,13-0,18 |
0,4-0,42 |
Жаропрочные сплавы на никелевой основе |
0,04-0,06 |
0,3-«,40 |
Чугун СЧ15-32 |
0,14-0,17 |
0,4-0,42 |
Твердые сплавы группы ВК |
0,03-0,05 |
0,38-0,40 |
С увеличением частоты импульсов глубина измененного слоя уменьшается и на чистовых высокочастотных режимах полностью отсутствует.
Проектирование технологического процесса. В процессе электроэрозионной обработки методом прямого копирования электрод-инструмент, внедряясь в обрабатываемую заготовку, изнашивается по дайне и диаметру. Кроме этого, обработка на высокопроизводительных режимах импульсами большой энергии дает грубую поверхность с большой высотой микронеровностей и значительным дефектным слоем. Как правило, обработка на высокопроизводительных режимах не обеспечивает требуемых точности и качества.
Поэтому на практике обработку электроэрозионным способом выполняют в несколько переходов: обработка на черновых высокопроизводительных режимах для удаления основного объема припуска; обработка на средних режимах для выравнивания поверхности и удаления дефектов, полученных от предыдущей операции, обработка на чистовых режимах импульсами малой мощности и высокой частоты.
В качестве примера на рис. 1.8 представлена схема технологического процесса прошивки сквозного отверстия. Первый проход осуществляется рабочей ступенью электрода-инструмента диаметром £> и длиной Я на высокопроизводительном режиме. Выбор режима обработки осуществляется по формуле (1.1).
Полученное отверстие имеет значительную конусность. Для уменьшения конусности продолжают прошивку отверстия калибрующей частью электрода-инструмента длиной 4, при этом может быть осуществлен переход на более мягкий режим обработки. Величина калибрующей части обычно принимается в пределах /* = (1,
. 1,5) Я.
После калибровки отверстия для получения требуемой шероховатости поверхности и удаления дефектного слоя производят прошивку отверстия на чистовом режиме второй ступенью элек
трода диаметром В2. Режим обработки выбирают по формулам (1.2) и (1.3). Минимальная величина припуска, которую необходимо удалить второй ступенью, рассчитывается по формуле
= Ка ) = л/рД 1+8? >
где К„_1 - высота микронеровностей, полученная после калибровки;
А,_1 - глубина дефектного слоя, полученного после калибровки;
Р/-1 - геометрическая сумма пространственных отклонений поверхностей обрабатываемой заготовки после калибровки;
е, - погрешность установки при выполнении прошивки второй ступенью.
Индекс /-1 указывает, что данная величина должна быть принята по предшествующему проходу, а индекс / присвоен величинам, относящимся к рассчитываемому проходу.
Электроды-инструменты для электроэрозионной обработки изготавливают из меди, алюминиевых сплавов, чугуна, вольфрама и специального углеграфитированного материала.