Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Лурье, Г. Б. Основы технологии абразивной доводочно-притирочной обработки учебник

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
15.55 Mб
Скачать

вой полости и канал, подводящий воздух в левую по­ лость цилиндра. Начинается движение плунжера впра­ во, и цикл повторяется в обратной последовательности. Будучи выведен посредством пускового золотника из среднего положения, плунжер 1 автоматически совер­ шает возвратно-поступательное движение, пока головка соединена с 'источником сжатого воздуха.

Для плунжера и цилиндра давление воздуха являет­ ся внутренней силой; центр тяжести всей системы дол­ жен быть неподвижен. Поэтому колебаниям подвергает­

ся не только плунжер, и о и

цилиндр с

корпусом

2 (со

сдвигом по

фазе на 180°, т.

е. они движутся в

проти­

воположных

направлениях).

Отношение

амплитуд

коле­

бании корпуса и плунжера равно обратному отношению их масс. Колебания корпуса 2 возбудителя через рабо­

чие пружины 5 передаются корпусу

3 державок абра­

зивных

брусков, подвешенному на

тонких

пластинча­

тых (толщиной 0,5 мм)

подвесках 7.

Регулирование ам­

плитуды

осцнллированпя

абразивных

брусков

осуществ­

ляется изменением давления воздуха, подводимого к возбудителю; при этом изменяется и частота осцнлли­ рованпя.

Достоинством головки является малый диаметр плун­

жера

возбудителя (порядка 40 мм).

К недостаткам сле­

дует

отнести

резкое уменьшение

амплитуды

осцнлли­

рованпя брусков с уменьшением частоты.

 

Станки для суперфпнпшной обработки цилиндриче­

ских

деталей

строятся бесцентровые п с

установкой

в центрах. Основой таких станков

являются

специаль­

ные головки, которые могут быть установлены на суп­ порте токарного станка или бабке шлифовального стан­ ка. Головки для суперфиниширования могут иметь ча­

стоту колебаний до 3000 в минуту при

амплитуде от 1

до 5 мм. Давление на бруски

может

осуществляться

пружиной или пневматическим

устройством.

Для повышения точности при обработке нежестких деталей применяют головку с двумя абразивными 'бру­ сками, работающими «в обхват». При этом усилия, дей­ ствующие на деталь, уравновешиваются, что уменьшает упругие деформации системы.

При установке детали в центрах -можно снизить некруглость с 2—4 мкм до 0,5—1 мкм при упорных центрах станка с некруглостыо до 0,6 мкм и центровых отверстиях с некруглостыо 23 мкм.

170

Па исправление мекруглостп влияет способ супер­ финиширования п жесткость системы. Наилучшие ре­ зультаты получены при головке с непосредственной пе­ редачей давления от поршня на брусок со встроенным обратным клапаном, повышающим жесткость прижима бруска к детали.

При бесцентровом суперфинишировании происходит исправление некруглостп до 0,1—0,2 мкм, что можно объяснить большой жесткостью системы деталь —.спор­ ные валики по'сравнению с системой деталь — центры.

Дополнительным преимуществом бесцентрового су­ перфиниширования с продольной подачей является уменьшение разноразмерностп детали в партии (2— 3 мкм).

Рис. 74. Станок для бесцентрового суперфи­ ниширования, оснащенный тремя головками

На станках для бесцентрового суперфиниширования имеется возможность установить несколько доводочных головок для одновременного осуществления предвари­ тельной и окончательной обработки брусками различной зернистости. Так, например, на рис. 74 показана уста­ новка трех головок с приводом, поджимающим абразив-- ные бруски к обрабатываемой поверхности. На первой головке применены бруски зернистостью М28, на вто­ рой — зернистостью М5, на третьей установлены поли­ ровальные бруски.

Для исправления микрогеометрических погрешностей посредством суперфпнишной обработки необходимо, что-

171

бы -величина снимаемого слоя металла превышала макрогеометрнческпе погрешности предшествующей опера­ ции, абразивный брусок не самоустаиавливался по от­ ношению к обрабатываемой поверхности в процессе об­ работки, а был жестко закреплен, перемещаясь парал­ лельно оси этой поверхности.

Суперфиниширование с жестким креплением абра­ зивного бруска и съемом большого слоя металла дает возможность получить не только высокую чистоту обра­ ботанной поверхности, но и исправляет макрогеометрические погрешности предшествующей обработки.

Конусность, бочкообразность, вогнутость и некруглось уменьшаются в среднем на 50—70% от первона­ чальной их величины при сохранении высокого качества обработанной поверхности.

Чистота смазочно-охлаждающей жидкости сущест­ венно влияет на качество обрабатываемой поверхности и на стойкость круга." При содержании в жидкости при­ меси свыше 0,03% ухудшается шероховатость. Высокая степень чистоты жидкости достигается при непрерывной очистке с помощью магнитной сепарации, фильтрова­ ния и центрифугирования. Для тонкой очистки рабочей жидкости применяются магнитные сепараторы. Загряз­ ненная жидкость поступает в сливной резервуар, а за­ тем в бак. В баке помещается барабан, на котором рас­ полагаются 6—12 постоянных магнитов, обращенных полюсами к периферии барабана. Металлические части­

цы, находящиеся в жидкости во взвешенном

состоянии,

попадая в

магнитное

поле,

притягиваются

к

поверхно­

сти барабана, поднимаются

наверх,

где

выжимаются

резиновым

валиком,

соскабливаются

латунным ножом

и направляются в сборник, а очищенная жидкость по­ ступает в заборный резервуар. Более тонкая очистка осуществляется комбинированными установками, в ко­ торых используется фильтровальная бумага. Охлаждаю­ щая жидкость, прошедшая предварительную очистку в магнитном сепараторе, стекает на фильтровальную бу­ магу и далее поступает в бак. Над резервуаром распо­ ложен поплавок. Пока, фильтровальная бумага пропу­ скает всю жидкость, поплавок находится в нижнем положении, при засорении фильтровальной бумаги уро­ вень жидкости над ней повышается, поплавок подни­ мается и через тягу воздействует на конечный выклю­ чатель, который включает электродвигатель перемеще­ ния транспортера.

172

Для тонкой очистки жидкости 'применяют также и центрифуги, которые по сравнению с 'Магнитными сепа­ раторами имеют то преимущество, что с их помощью при достаточно большой величине центробежной силы отфильтровываются как металлические, так и абразив­ ные частицы.

К о п т р о л ьм ы е в о п р о с ы

1. Перечислите градации твердости абразивных инструментов.

2.Как определяется градация твердости мелкозернистых абра­ зивных инструментов?

3.Перечислите особенности и условия осуществления тонкого круглого шлифования.

4.Опишите особенности конструкции шлифовальной бабки круглошлифовалыюго станка.

5.Опишите особенности механизма микроподачи прецизионного круглошлифовального станка.

6.Как производится наладка и регулировка круглошлифоваль­ ного станка?

7.Опишите особенности устройства прецизионного плоскошлифо­ вального станка.

8.Опишите особенности процесса хонинговании и режима обра­ ботки при нем.

9.Как устроена хошшговальиая головка?

10.Опишите особенности процесса суперфинишнон обработки.

Г л а в а VI

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОТДЕЛКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

§ 40. ЭЛЕКТРОИСКРОВАЯ

ОБРАБОТКА

 

Обработка

металлов

импульсами

электрического то­

ка называется

электроэрозионной

(или электроискро­

вой) обработкой. Электрические разряды, возникающие между двумя электродами, находящимися иа относи­ тельно небольшом расстоянии друг от друга, разруша­ ют их поверхности. Электрическая схема установки при­ ведена «а рис. 75. Источник импульсов электрического тока периодически возбуждает кратковременные разря­ ды между электродами Э\ и Эо. Электрод Э\ — инстру­ мент, а электрод Э2 — поверхность обрабатываемой детали.

Рис. 75. Конденсаторная схема по­ лучения импульсного разряда:

Rp и /-р — сопротивление и индуктив­ ность цепи разряда

Энергия источника то­ ка Е через сопротивление /?з и индуктивность L 3 за­ ряжает конденсатор С до некоторого напряжения, равного напряжению про­ боя межэлектродного про­ межутка. По достижении конденсатором макси­ мального напряжения между электродами воз­ никает разряд. В зависи­ мости от мощности разря-

дов иа поверхности металла остаются углубления — лунки. Электрод-инструмент должен находиться на неко­ тором расстоянии от обрабатываемой поверхности, назы­ ваемым межэлектродным, или разрядным промежутком. В течение процесса обработки оно поддерживается пос­ тоянными специальными автоматическими устройствами.

174

Так как электрическая эрозия проявляется наиболее интенсивно, когда межэлектродное пространство запол­ нено диэлектрической средой, то процесс обработки про­ водится в ванне, заполненной какой-либо диэлектриче­

ской

жидкостью,

— керосинам, минеральным

маслом

п т. п. Величина лунки,

образующейся в электроде при

электрическом

импульсном разряде,

зависит не только

от количества

энергии, выделяемой

в нем, но и от того,

когда

и каким

образом

происходит

удаление

металла

из лунки.

 

 

 

 

 

Производительность

электроискровой обработки, чи­

стота

поверхности

и точность определяются

режимом

обработки, материалом электродов, средой, окружающей электроды, а также взаимным расположением, формой н размерами электродов. Наибольший эффект эрозии получается при определенном соотношении энергии и длительности разряда. Чем короче разряд по времени, тем большая энергия сконцентрирована в объеме раз­

ряда .и выше образующаяся при

разряде температура

и интенсивность

съема

металла

(табл. 18).

Каждый

электрический

импульс

способен

выбросить

из анода

определенную порцию металла, величина которой зави­

сит от длительности и энергии

импульса, состава

ма­

териалов

электродов и межэлектродной

среды.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц

a IS

 

Р е ж и м ы э л е к т р о э р о з и о н н о й о б р а б о т к и

 

 

 

Мощность

Длитель­

Частота

повто ­

Интенсив­

Высота

Режим

источника

ность

ность

мнкроне-

рения импульсов,

съема

обработки

питания,

импульсов,

ровностен,

 

от

мксек

имп

\сек

металла,

MICM

 

 

 

.к.к3 /.к//к

 

 

 

 

 

 

 

Чистовой

10 000—300

500—20

1 000—10 000

300—30

25—6

Отдел о ч-

1 000-5

20—1

1 000—300 000

3 0 - 1

3—1

н ы ii

 

 

 

 

 

 

 

На производительность

электроэрозиониой

обработ­

ки оказывает влияние площадь электродов. Если пло­ щадь сечения торца электрода-инструмента мала, в меж­ электродном промежутке не может быть реализована значительная мощность. Производительность обработки может быть увеличена принудительным удалением про­ дуктов эрозии из межэлектродного промежутка. Интен­ сивное удаление продуктов эрозии достигается лрину-

175

днтельиым нагнетанием жидкости в межэлектроднып промежуток и сообщением электроду-инструменту до­ полнительных колебаний или быстрым вращением его.

Точность обработки и чистота (поверхности повыша­ ются со снижением электроэрознонной обрабатываемо­ сти, так как при этом единичный разряд снимает мень­ шую порцию обрабатываемого металла, чем при обра­ ботке металла, обладающего высокой электроэрозион­ ной обрабатываемостью.

Электрод-инструмент может изготовляться из любого электропроводящего материала, например латуни. Одна­ ко износ латунных электродов велик, что затрудняет обработку профильных поверхностей. По условиям тер­ мостойкости, хорошей обрабатываемости и невысокой стоимости наилучшие результаты были получены при применении углеграфитовых материалов, которые хоро­ шо обрабатываются механическими способами. Электро­ ды-инструменты, изготовленные из углеграфитовой ком­ позиции, прочны, устойчивы в работе и в наибольшей мере соответствуют условиям электроэрознонной обра­ ботки. Величина износа таких электродов незначитель­ на. Так, например, некоторые марки углеграфитовых материалов позволяют вести обработку в широком диа­ пазоне режимов с износом, не превышающим 0,5%', что позволяет с помощью одного электрода-инструмента производить обработку нескольких десятков деталей.

В табл. 19 приведены характеристики углеграфито­ вых материалов, применяемых для изготовления элек­ тродов.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 19

Марки углеграфитовых

материалов и их характеристики

 

Мсхаинчс :кая

проч-

Теплопро­

Удельное

 

 

Плотность,

ность,

кГ\ся-

электриче­

Относи­

 

 

 

 

водность,

ское

Марки

г jcjn'

 

 

 

к а л | с . к х

сопротив­

тельным

 

на

сжатие

на

изгиб

сек - град

ление,

ИЗНОС, %

 

 

ОМ • ММ-\М

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф-23

2,18

657

 

343

15

0,8

П-23

2,18

580

 

290

15

1,4

В2

2,18

460

 

220

0,29

13

1,7

A3

2,17

540

 

230

0,60

7

2,7

В1

2,16

450

 

200

0,28

14

3,0

ВЗ

2,19

500

 

240

0,30

13

3,7

176.

При применении углеграфитовых электродов плот­

ность тока

при

обработке площадей свыше

1000

мм2

не должна

превышать 1—3 а/см2,

при обработке

пло­

щадей менее 200

мм2

допустимо

применение

больших

плотностей

тока

— до

10 а/см2.

Рабочее напряжение

на межэлектродном промежутке для обеспечения устой­ чивого протекания процесса следует поддерживать в пределах 15—18 в. При. применении углеграфитовых композиций следует избегать сильных вибраций, кото­ рые могут привести к механическому разрушению элек­ трод а -инструмеи та.

Углеграфитовые композиции хорошо

обрабатывают­

ся на металлорежущих

станках.

В электродах

может

быть

нарезана резьба

с шагом

0,5—1

мм.

Они

могут

быть

составными, соединенными

болтами и

шпильками.

§ 41. ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА

Этот вид обработки состоит из последовательного возбуждения разрядов между поверхностями инструмен­ та и заготовки. Возбуждение разрядов осуществляется с помощью импульсов напряжения, вырабатываемых специальным генератором, дающим более продолжитель­ ный и мощный дуговой разряд, чем при электроискро­ вой обработке. Снижение температуры при разрядах способствует уменьшению износа инструмента.

Увеличение мощности и ее более рациональное ис­ пользование позволило значительно повысить произво­

дительность

процесса. Достигается

съем

металла

по

стали до 15 см3/мин.

Этим

 

 

 

 

методом можно обрабаты­

 

-

о :

 

вать

сложные

фасонные

 

 

 

 

5

 

поверхности

с точностью

 

I

 

до 0,03—0,05 мм

и отвер­

 

 

 

стия

с точностью

 

0,01 —

 

 

 

0,02 мм. Качество

поверх­

 

 

 

ности зависит от режимов

Рис. 76. Блок-схема

генератора

 

работы. При чистовом ре­

импульсов

 

жиме

(2500 имп/сек)

вы­

 

 

 

 

сота

неровностей

превышает 4 мкм.

 

 

 

Блок-схема генератора

, импульсов

приведена

на

рис. 76. От источника электрической энергии 1 через токоограничивающую цепь 2 накопитель 3 запасает электрическую энергию, которая затем с помощью ком-

177

мутирующего устройства 4 направляется в межэлектрод­ ный промежуток 5, где выделяется в виде импульса большой мощности, вызывающего эрозию.

Наиболее распространенной схемой источника пита­ ния является схема генератора RC, приведенная на рис. 77. От источника электрической энергии J посто­ янного тока напряжением 100—250 в через сопротив­ ление 2 конденсатор 3 запасает некоторое количество энергии. Напряжение на конденсаторе повышается до

Рис. 77.

Генератор

RC:

а — схема генератора. 6 — график

изменения напряжения

па электродах

и тока через

промежуток

величины пробоя, при котором электрическая прочность промежутка между электродамп нарушается. Происхо­ дит пробой межэлектродного промежутка 4 и запасен­ ная энергия выделяется в межэлектродпом промежутке в виде импульса. По мере разрядки конденсатора на­ пряжение на нем уменьшается и через некоторое время становится ниже величины Um-r (предел дугообразования), необходимой для поддержания промежутка в про­ водящем состоянии. Начинается зарядка накопительного конденсатора, и цикл повторяется с частотой, зависящей от параметров схемы и от величины промежутка между электродамп и степени его загрязнения продуктами эрозии.

§ 42. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Наиболее распространенными операциями электро­ эрозионной обработки являются: обработка и прошивка сквозных и глухих отверстий, обработка глухих поло­ стей, плоское шлифование при помощи дискового и ленточного электрода-инструмента, круглое наружное

178 •

Рис. 78. Электрокииематпческая схема станка 18М2:

/ — электродвигатель подъема ваипы, 2 — передача

клино-

ремепная. 3 — подшипник опорный, 4 — ганка привода

сто­

ла панны,

5

— винт привода

стола

ванны.

6

стол

ванны,

7 — привод

ручного перемещения ванны, 8 — привод

ручно­

го перемещения

стола.

У —

кронштейн

углопой,

10

стол

изделия .

/ /

— изоляционная

прокладка

стола,

12

 

ванна

станка, 13 — прижим электрода, 14 — приспособление

 

выве­

рочное, 15

ползун, 16 — ходовой винт регулятора,

17

— на­

правляющие

шариковые,

IS

— гайка ходовая,

19

 

крон­

штейн консольный, 20 — маховик

продольного

перемещения

регулятора,

21

лнмб

механизма

поворота

регулятора,

22 —

зубчатые

колеса

привода,

23

— реечное

зацепление

привода,

24 — основание суппорта, 25 — гайка ручного привода

суп­

порта, 26

винт

ручного

привода

перемещения

суппорта,

27 — опорный подшипник,

28

— винт поперечного

хода

 

регу­

лятора, 29 — гайка поперечного хода регулятора, 30 — ма­ ховик, 31 — муфта, 32 — электролвигатель-регулятор, 33 — вольтметр, 34 — вольтметровын переключатель «сеть-кон­ тур», 35 — блок балластных сопротивлении, 36 — потенцио­ метр, 37 — кнопка возврата электродов, 38 — пятпкиопочный переключатель режима, 39 — конденсаторы, 40 — постоянно

включенный

конденсатор, 41

реле,

42 —-

кнопки пусковые,

43 — пускатель магнитный. 44

— лампочка

сигнальная,

45 —

блокировка

включения станка,

46

предохранитель

цепн

постоянного тока, 47 — клеммы питания 220 в, 48 — выклю­

чатели конечные, 49 — кнопки

подъема и опускания ванны,

50 — пускатель реверсивный

с механической блокировкой,

51 — лампочка сигнальная. 52 — предохранители цепн пере­ менного тока, 53 — клеммы питания 380 в

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ