книги / Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры

9. Методы обработки и формообразованияматериалов при производстве ЭА

Рис. 9.7. Схема обработки детали на токарно-револьверном станке-автомате:

1 — подача до упора; 2 — обтачивание 0 19 и центрование; 3 — обтачивание 0 15,88 и

Инструментом для фрезерования являются фрезы: цилиндрические с прямым и винтовым зубом; торцевые, концевые и фасонные. Цилиндриче­ ские фрезы применяют для обработки плоскостей. На рис. 9.8 представлена схема обработки плоскости цилиндрической фрезой с винтовым зубом. За­ готовка 2 установлена и закреплена на столе 3 фрезерного станка и подается

352

9.1. Обработка резанием деталей ЭА

с подачей S на вращающуюся фрезу /, которая удаляет слой материала тол­ щиной (. Зубья 4 фрезы располагаются по винтовой линии на поверхности цилиндра под углом а , что обеспечивает равномерное врезание зуба в мате­ риал заготовки без удара. Вращение фрезы ифр осуществляется по часовой стрелке (см. рис. 9.8), навстречу подаче заготовки. Такое фрезерование на­ зывается встречным. Зуб фрезы в этом случае врезается в материал заготов­ ки с минимальным припуском, что приводит к повышенному износу инст­ румента. Эту схему рекомендуется использовать для обработки заготовок, имеющих на поверхности корку (окалину).

Если фреза вращается против часовой стрелки, то это будет попутное по отношению к подаче фрезерование. Такую схему рекомендуется приме­ нять, если поверхность заготовки чистая, не имеет корки.

Для отрезания заготовок или фрезерования прямоугольных канавок используют цилиндрические фрезы с различной шириной режущей поверх­ ности. Для высокопроизводительной и точной обработки поверхностей применяют торцевые фрезы, имеющие режущие кромки на торце фрезы. Фреза, которая имеет режущие кромки и на цилиндрической, и на торцевой поверхности, называется концевой. Такая фреза универсальна, с ее помо­ щью можно фрезеровать канавки, уступы и пр. (рис. 9.9).

Обработка деталей на сверлильных станках

Обработку деталей на сверлильных станках проводят многолезвий­ ным осевым инструментом: сверлами, зенкерами, развертками. Соответ­ ственно названию инструмента называются операции: сверление, зенкерование, развертывание. Сверлением получают отверстия в сплошном материале, рассверливанием увеличивают диаметр обрабатываемого от­ верстия до большего, зенкерованием повышают качество уже имеющего­ ся отверстия, развертыванием осуществляют чистовую обработку отвер­ стия.

9. Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЭА

Рис. 9.10. Схемы обработки деталей на сверлильном станке осевым инструментом:

а — сверление, б зенкерование; в — развертывание

На рис. 9.10 приведены основные схемы обработки осевым инстру­ ментом на сверлильном станке. Инструмент вращается с частотой п, опре­ деляемой по выражению п = 1000Vf(nd) , где V — скорость резания, м/мин; d — диаметр инструмента, мм. Шероховатость получаемых отверстий опре­ деляется величиной подачи инструмента (мм/об).

В группу сверлильных станков входят вертикально-сверлильные, го­ ризонтально-сверлильные (агрегатные), радиально-сверлильные, многошпин­ дельные станки. По назначению и конструкции сверла делятся на спираль­ ные (винтовые), перовые, твердосплавные с прямыми, косыми и винтовыми канавками, сверла для глубокого и кольцевого сверления, центровочные и специальные. Изготавливают сверла из быстрорежущей стали (Р9, Р18 и др.) и твердых сплавов (ВК6, ВК8 и др.).

Обработка деталей шлифованием

Шлифование — процесс обработки металлических и неметаллических материалов абразивным инструментом, режущими элементами которого являются зерна абразивных материалов, связанных друг с другом связую­ щим веществом. Шлифование обеспечивает высокую точность (до 5-го квалитета точности) и 7— 12-й классы шероховатости поверхности.

Основными видами шлифования являются: наружное круглое, бес­ центровое наружное шлифование, внутреннее и плоское шлифование.

Наружное круглое ш лифование в центрах применяют для обработ­ ки цилиндрических поверхностей. Основные методы наружного круглого шлифования — шлифование с продольной и с поперечной подачей.

354

9.1. Обработка резанием деталей ЭА

Рис. 9.11. Схемы наружного круглого шлифования

При шлифовании с продольной подачей (рис. 9.11, а) шлифовальный круг совершает два движения: вращательное вокруг оси (скорость резания Ук) и поступательное в направлении, перпендикулярном к оси обрабатывае­ мой детали (поперечная подача S„). Заготовка тоже получает два движения: вращательное вокруг своей оси со скоростью К, и поступательное вдоль оси (продольная подача 5пр).

Поперечная подача Sa шлифовального круга осуществляется после возвращения заготовки в исходное положение.

При шлифовании с поперечной подачей или методом врезания (рис. 9.11, б) шлифовальный круг и обрабатываемая заготовка имеют вра­ щательное движение. Поперечная подача S„ осуществляется шлифоваль­ ным кругом в поперечном направлении перпендикулярно к оси заготовки. Шлифовальный круг перекрывает всю длину обрабатываемой поверхности заготовки.

Шлифовальный круг вращается с окружной скоростью FK= 25...30 м/с. Заготовка, установленная в центрах передней и задней бабок или на оправ­ ке, вращается с окружной скоростью К, = 5... 100 м/мин в направлении, про­ тивоположном направлению вращения шлифовального круга.

Внутреннее шлифование проводят шлифовальными кругами, диа­ метр которых меньше диаметра заготовки (рис. 9.12). Внутреннее шлифова­ ние осуществляют двумя способами: шлифование отверстия во вращающей­ ся детали (рис. 9.12, а) и шлифование отверстия в неподвижной детали — планетарное шлифование (рис. 9.12, б). Первый способ применяют в основ­ ном при обработке отверстий в деталях относительно небольших размеров, имеющих форму тел вращения.

Второй способ применяют при обработке деталей, которые неудобно закреплять в патроне станка. В этом случае шлифовальный круг совершает три движения: вращательное движение вокруг своей оси VK, круговое (пла-

9, Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЭА

Рис. 9.12. Схемы внутреннего шлифования отверстия во вращающейся дета­ ли (а) и в неподвижной детали — планетарное шлифование (б)

нетарное) движение вокруг отверстия заготовки и возвратно-поступательное движение (продольное) 5^. Скорость вращения вокруг оси отверстия заготовки представляет собой как бы скорость вращения заготовки Vv Поперечная подача при внутреннем шлифовании осуществляется движением стола станка.

Плоское ш лифование является основным методом чистовой обра­ ботки плоскостей деталей. Применяют два способа плоского шлифования (рис. 9.13): периферией и торцем круга на станках с прямоугольным и круглым столом.

Рис. 9.13. Схемы плоского шлифования:

а — периферией шлифовального круга; б — торием шлифовального круга

356

9. Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЭА

Это необходимо учитывать, обеспечивая отливке плавные переходы от од­ ной стенки к другой, радиусы скруглений, равностенность и т. п. Если этого не учесть, возможны появления трещин, раковин, перекосов стенок. В про­ изводстве ЭА широкое распространение получил способ литья под давлением.

Таблица 9.3. Способы литья и их технологические характеристики

358

9.2. Изготовление деталей ЭЛ методом литья

вом прессующего механизма. В настоя­ щее время используют машины с передачей давления на металл посредст­

вом поршня. Такие машины называют поршневыми, они бывают с горячей и с холодной камерой прессования.

Машины с горячей камерой прессования применяют для отливки де­ талей из цинковых сплавов. Камера прессования таких машин расположена непосредственно в расплавленном металле (рис. 9.15). Металл из раздаточ­ ной печи заливается в подогретый тигель 1. При работе прессующего ци­ линдра 3 поршень 4 опускается, перекрывает отверстие 8, через которое расплавленный металл поступает в полость камеры 2. Под давлением поршня металл поднимается по каналу 7 и через мундштук 6 заливается в форму 5. Машины с горячей камерой имеют гидравлический или пневматический привод, просты по устройству, высокопроизводительны и могут быть пол­ ностью автоматизированы.

Схема действия литьевой машины с вертикальной камерой прессова­ ния приведена на рис. 9.16. После заливки расплавленного металла в камеру прессования 2 поршень 1 опускается и, надавливая на основание 4, открыва­ ет литниковое отверстие. Металл заливается в форму 3. Когда он затвердеет, основание 4 поднимается и срезает остаток 5, освобождая выход отливки 6 вместе с литником.

В литьевых машинах с горизонтальной камерой прессования (рис. 9.17) литниковая система более короткая, в таких машинах меньше потери тепла и давления при подаче расплава из камеры прессования в полость формы. Расплавленный металл заливается в горизонтальную камеру через отверстие

359

9. Методы обработки и формообразования материалов при производстве ЭА

Рис. 9.16. Схема литьевой машины с холодной вертикальной камерой прессования:

а — заливка; б — прессование; в — раскрытие формы

Рис. 9.17. Схема литьевой машины с горизонтальной камерой прессования

(рис 9.17, а) и под действием поршня запрессовывается в форму (рис. 9.17, б). При раскрытии формы остаток металла остается на плоскости разъема (рис. 9.17, в). После полного выхода поперечного стержня отливка вместе с литни­ ком и остатком выталкивается из подвижной половинки формы (рис. 9.17, г).

9.3. Изготовление деталей ЭА холодной штамповкой

Холодная штамповка — высокопроизводительный, малоотходный и довольно точный метод формообразования деталей ЭА. Этим методом изго­ тавливают каркасы, направляющие в каркасах, пластины магнитопроводов, клеммные зажимы и многие другие детали. Исходными материалами для холодной штамповки являются листы, полосы, ленты из черных и цветных металлов, неметаллических материалов (картон, резина, фибра, текстолит). Предварительно исходный материал раскраивают, размещая будущие дета­ ли с наименьшими отходами (рис. 9.18).

360

9.3. Изготовление деталей ЭА холодной штамповкой

Рис. 9.18. Виды раскроя материала перед штамповкой

Операции холодной штамповки можно разбить на две основные груп­ пы: разделительные и формообразующие. К разделительным операциям от­ носятся: отрезка, вырубка, пробивка, надрезка, просечка, зачистка, калиб­ ровка; к формообразующим — операции, в результате которых происходит изменение формы и размеров заготовки. Эго гибка, вытяжка, правка (рих­ товка), формовка, холодное выдавливание.

О трезка — отделение одной части материала от другой по незамкну­ тому контуру. Эта операция проводится на ножницах или в штампах. Для отрезки листового материала используют гильотинные, роликовые и вибра­ ционные ножницы (рис. 9.19). Гильотинные и роликовые ножницы с прямо поставленными ножами применяют для прямолинейной отрезки, а ролико­ вые с наклонно поставленными ножами и вибрационные ножницы — для криволинейной резки и вырезки деталей (заготовок) с замкнутым контуром.

Отрезку металлов за исключением магния и титана марки ВТб тол­ щиной более 1,5 мм проводят в холодном состоянии. Неметаллические материалы типа гетинакса, текстолита, оргстекла перед отрезкой следует нагревать в печах инфракрасного облучения; резину, фибру, картон — увлажнять.

В ы рубка и пробивка предназначены для получения деталей по внешнему контуру и отверстий в детали. Основным инструментом явля­ ются штампы, которые отличаются расчетом размеров матрицы и пуан­ сона (рис. 9.20). При вырубке (см. рис. 9.20, а) детали 1 из полосы 2 толщи­ ной А, размером D - Ъо, размеры матрицы 3 и пуансона 4 определяют по формулам соответственно:

Рис. 9.19. Схемы ножниц:

а — гильотинные; 6 — дисковые с прямо поставленными ножами; в — диско­ вые с наклонно поставленными ножами; г — вибрационные

361