Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология конструкционных материалов. В 2 частях. Ч.2. Учебное пособие
.pdf
Притир-втулка изготавливается из чугуна – для обработки закаленной стали; меди, бронзы, латуни – для остальных металлов и сплавов. Различают следующие виды притирки.
Притирка шаржирующимся (внедряющимся в поверхность притира) абразивом применяется при обработке стальных изделий
и твёрдых сплавов. Для притирки сталей используются микропорошки: электрокорунд белый, электрокорунд нормальный, естественный
корунд
(наждак); для притирки твёрдых сплавов – карбид бора и карбид кремния зеленый. Смазочной средой служит керосин, машинное
масло и бензин (при особо тонкой притирке).
Притирка не шаржирующимся абразивом применяется при обработке цветных металлов и сплавов, а также изделий из стали, если
надо достичь высшего класса точности поверхности. Применяются
абразивы:
окись хрома, крокус (окись железа). Смазочные среды: для
стали – керосин, машинное масло; для медных сплавов – смесь свиного сала с машинным маслом. Наиболее распространены готовые
смеси абразива со смазкой – пасты ГОИ. Перед употреблением их
растворяют в керосине.
Выделяют следующие методы притирки: ручной; машинно-
ручной – станок сообщает одно движение притиру или детали
; машинный или механический – станок осуществляет все необходимые
движения; монтажный – взаимно притираются две сопряженные детали в присутствии абразива.
Рабочей поверхностью притира для обработки наружной поверхности детали является внутренняя поверхность притира, и наоборот. Внутренний диаметр притира должен быть больше диаметра
изделия на 0,15 мм при черновой обработке и на 0,05
мм – при чистовой. Толщина стенок притира должна быть от 1/6 до 1/8 его диаметра.
Припуск на притирку оставляют в пределах от 0,01 до 0,02 мм на сторону. Относительная скорость притира составляет: при ручной
притирке от 2 до 6 м/мин; при машинно-ручной притирке от 10
до 30 м/мин; при машинной притирке от 100 до 120 м/мин
.
Основные схемы доводочных операций плоскости, сферы, цилиндра приведены в табл. 1.1. Примеры работ притирки наружной
и внутренней цилиндрической детали представлены на рис. 1.25.
Притир-втулка 2 шаржируется изнутри мелким абразивным порошком, смешанным с маслом, или покрывается доводочной пастой
ГОИ. Притир вставляется в металлический жимок 3 и надевается на
деталь 1.
притира к детали (рис. 1.25, а).
Болтом 4 обеспечивается небольшое равномерное прижатие
51
поверхность
Плоскость
Виды доводочных операций
односторонней
одним притиром
Схемы обработки Обрабатываемая
двусторонней
двумя притирами
Таблица 1.1
односторонней
трубчатым притиром
Сфера
Цилиндр
Обозначения на схемах: 1 – обрабатываемые детали; 2 – притиры; 3 – сепаратор; е – эксцентрицитет; α – угол пересечения осей вращения детали и притира. При условии самоустановки притира относительно детали (или наоборот), силового
замыкания системы притир – деталь и наличии нескольких простых движений доводку ведут по способу «свободного притира». При условии строгой ориентации притира
относительно детали доводку ведут по способу «жёстких осей».
52
Схема притирки отверстия выглядит следующим образом: притир–втулка 2 надевается на конусную оправку 1, закрепленную в патроне. Конусность оправки принимается равной 1/30 (рис. 1.25, б).
а
б
Рис. 1.25. Схемы притирки:
а – наружной поверхности: 1 – деталь; 2 – втулка-притир;
3 – жимок; 4 – болт; б – внутренней поверхности:
1 – оправка; 2 – втулка-притир; 3 – деталь
Наружная поверхность притира покрывается абразивным порошком, смешанным с маслом, или пастой ГОИ. Деталь 3 надевается
на притир с легким усилием. Для обеспечения правильной формы отверстия длина притира должна быть больше длины отверстия.
Хонингование – метод окончательной обработки с помощью
мелкозернистых абразивных брусков, которые вставлены в специальное приспособление (хонинговальную головку) и совершают вместе
с ней вращательное главное движение и поступательное перемещение
вдоль оси движение подачи (рис. 1.26). Хонинговальная головка
раздвижная. В пазы ее корпуса вставлены специальные держатели,
в которых помещены и закреплены абразивные бруски. Под
53
действи-
ем пружин бруски в процессе работы прижимаются к обрабатываемой
поверхности.
Рис. 1.26. Схема хонингования:
V – главное движение; S – движение подачи
Данный метод используется при обработке точных отверстий,
например, гильз цилиндров. Применение хонингования можно получить точность размеров отверстий по (7…6) квалитетам точности
и шероховатость до R
ность до 5 мкм.
Суперфинишная обработка (суперфиниширование) – метод
очень тонкой окончательной обработки с целью получения очень
гладкой поверхности (рис. 1.27). Осуществляется он с помощью установленных в специальной головке мелкозернистых абразивных
брусков при сочетании вращательного и поступательного вдоль оси
движений обрабатываемой детали и колебательного (осциллирующего) движения брусков. Работу ведут при интенсивной смазке.
В начале процесса, когда на
= 0,04 мкм, уменьшить овальность и конус-
a
поверхности имеются острые гребешки, масляная пленка под давлением абразивных брусков прорывается и гребешки срезаются. Когда же они сглаживаются, смазка образует беспрерывную пленку, давление бруска недостаточно, чтобы ее
прорвать, тогда процесс прекращается.
Назначение суперфиниширования – получение шероховатости
поверхности от R
54
= 6,3 мкм до Rz = 0,025 мкм.
z
Отделка зубьев зубчатых колёс производится после зубонаре-
зания или термической обработки тех зубчатых колёс, к которым
предъявляются повышенные требования в отношении точности размеров и шероховатости рабочих поверхностей, Наиболее распространёнными способами являются зубошевингование, зубошлифование,
зубохонингование и притирка.
Рис. 1.27. Схема суперфиниша:
1 – инструмент; 2 – деталь;
V – главное движение; S – движение подачи
Зубошевингование используют при изготовлении незакален-
ных зубчатых колес. Режущим инструментом – шевером – срезается
очень тонкая стружка (рис. 1.28, а, б, в). Чаще всего используется обработка дисковым шевером на специальных шевинговальных станках.
Шевер 1 представляет собой косозубое колесо, на боковых поверхностях которого нанесены узкие канавки, образующие режущие
кромки. Колесо 2 и шевер
товая пара со скрещивающимися осями (рис. 1.28, а). Угол 1 между
их осями выбирают в пределах от 10 до 15º. Благодаря этому на боковой поверхности зубьев возникает большое проскальзывание, обеспечивающее срезание тончайшей стружки.
Принципиальная схема работы шевинговального станка показана на рис. 1.28, в. Шевер 1 получает вращательное
ет обрабатываемое колесо 2, установленное в центрах станка. Для
равномерной обработки обеих сторон зубьев вращение шевера и колеса реверсируется. Для снятия стружки по всей длине зуба, столу
станка, вместе с установленным на нем колесом, сообщается возвратно – поступательное перемещение (продольная подача). После каждого прохода оси
шевера и колеса сближаются за счет вертикальной
подачи обрабатываемого колеса.
1 обкатываются как цилиндрическая вин-
движение и враща-
55
а б в
г д е
ж з
Рис. 1.28. Отделочная обработка зубьев зубчатых колёс:
а, б, в – зубошевингование; г, д – зубошлифование; е, ж – притирка;
з – зубохонингование; 1 – шевер; 2 – колесо; 3 – вспомогательное колесо;
4 – притир; V − главное движение; S − движение подачи
56
Зубошлифование используется для окончательной обработки
зубьев закаленных шестерён и может быть осуществлено методом
копирования и методом обкатки. Схема зубошлифования по методу
копирования аналогична схеме фрезерования зубьев модульной фрезой (рис. 1.28, г). Шлифовальный круг, совершающий главное вращательное движение, имеет профиль рабочей части, отвечающей профилю зуба. Круг совершает так же возвратно–
поступательное движение
на длину, несколько превышающую длину шлифуемых зубьев, и периодическую вертикальную подачу. После обработки зуба колесо
выводится из контакта с кругом и поворачивается на 1/z часть окружности для шлифования следующего зуба.
При зубошлифовании по методу обкатки (рис. 1.28, г, д) производится зацепление рейки и зубчатого колеса, причем шлифовальные
круги очерчивают в пространстве контур зуба производящей. Тарельчатые шлифовальные круги совершают главное вращательное и возвратно – поступательное движения вдоль оси.
Шлифуемое колесо совершает вращательное движение обкатки
и прямолинейное перемещение в поперечном направлении, соответствующее перекатыванию колеса на неподвижной рейке. После шлифования одного зуба осуществляется поворот заготовки на 1/z
часть
окружности (деление), шлифуется следующий зуб и т. д. Из-за сложности устройства и наладки зубошлифовальных станков, а также
сравнительно низкой производительности обработки этот метод используется при обработке особо точных и ответственных зубчатых
колес.
Зубохонингование является отделочной операцией зубьев зака-
лённых зубчатых колёс. Обработка сходна с шевингованием
(рис. 1.28, з). Хон представляет собой зубчатое колесо, изготовленное
из эпоксидной смолы с добавлением абразива. Оси колеса и хона
скрепляются под углом от 15 до 18º и благодаря скольжению боковых
поверхностей зубьев осуществляется их обработка.
Притирка используется для обработки точных термически об-
работанных колёс. Применяют два метода притирки цилиндрических
колёс: на параллельных осях одним притиром (рис. 1.28, е); на скрещивающихся осях тремя притирами (рис. 1.28, ж). Притиры изготавливаются из серого чугуна, и на их поверхность наносится смесь
абразивного порошка с маслом или абразивные пасты.
В станках,
работающих по первому методу, колесо 2 получает
медленное реверсируемое вращательное движение и передает его
притиру 3. Колесо совершает также быстрое возвратно-поступа-
57
тельное движение вдоль оси. Притир совершает быстрые, но незначительные перемещения в направлении перпендикулярном к оси.
В станках, работающих по второму методу, колесо 1 зацепляется с тремя притирами: двумя косозубыми 4 и одним прямозубым 3.
Ось прямозубого притира параллельна оси колеса, а ось косозубого –
скрещивается с ней под углом от
3 до 10º. Обрабатываемое колесо 1
совершает реверсируемое вращательное движение, и от него получают движение притиры 2 и 3, которые притормаживаются гидравлическим тормозом. Обрабатываемое колесо совершает возвратно–
поступательное движение вдоль своей оси. Притиркой снимается
слой от 0,02 до 0,05 мм.
Контрольные вопросы и задания
1. В чём заключается сущность обработки металлов резанием?
2.
Какие виды стружки образуются в процессе резания?
3.
Какими геометрическими параметрами обладает режущий
инструмент?
4.
От каких параметров зависит режим резания?
5.
Каким образом реализуется способы обработки конических
поверхностей на токарных станках?
6.
Какими способами осуществляется нарезание резьбы на то-
карных станках?
7.
Какие особенности имеют способы обработки на сверлиль-
ных и расточных станках?
8.
В чём состоит сущность процессов обработки на строгальных
и долбёжных станках?
9.
Какими особенностями обладает процесс обработки на фре-
зерных станках?
10.
В чём заключается сущность основных способов шлифования?
11.
Какими особенностями обладают отделочные (финишные)
операции при обработке резанием?
58
2. ТЕХНОЛОГИИ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
2.1. СВАРКА МАТЕРИАЛОВ
Сварка – это технологический процесс получения неразъёмного
соединения деталей, осуществляемый за счёт использования межатомных сил сцепления.
Для соединения двух или более частей металла в одно целое необходимо осуществить тесное сближение их атомов на расстояние
порядка 4·10
–8
см, чтобы между ними начали действовать силы вза-
имного притяжения. При сварке это достигается либо расплавлением
кромок свариваемых деталей, либо путем соединения давлением
нагретого до пластического (размягченного) состояния металла. Следовательно, все существующие методы сварки разделяются на сварку
плавлением и сварку давлением (пластическую).
При сварке плавлением кромки соединяемых деталей и
дополнительный (присадочный) металл, применяемый для заполнения
зазора между ними, нагреваются до расплавления. После перемешивания основного и дополнительного металлов получается общая сварочная ванна. В результате охлаждения и затвердевания этой ванны
образуется прочное соединение металлических деталей. Процесс
образования сварочного соединения происходит в данном случае без
воздействия давления.
При сварке давлением
металл соединяемых поверхностей деталей нагревается только до пластического состояния, т. е. ниже температуры плавления. В результате такого нагрева повышается способность атомов к перемещениям и диффузии. Однако для образования
сварочного соединения при сварке давлением одного нагрева недостаточно. После нагрева к месту сварки необходимо приложить давление, вызывающее
пластическую деформацию (осадку). В процессе
деформации происходит смятие неровностей и разрушение оксидных
пленок, что обеспечивает плотный контакт между соединяемыми деталями и возникновение межатомных связей.
Для соединения деталей из алюминия и его сплавов, меди, свинца, цинка и других пластичных материалов применяется холодная
сварка давлением. Применение давления, превышающего предел текучести
свариваемого металла, позволяет сблизить атомы соседних
частей на расстояние, достаточное для проявления между ними сил
взаимного притяжения. Для получения надежных соединений при
59
помощи холодной сварки необходимо со свариваемых поверхностей
удалить оксиды и загрязнения.
Методы сварки классифицируют по следующим признакам.
В зависимости от формы энергии активации все существующие способы сварки подразделяются на три класса: термический, термомеханический и механический.
Термический класс включает способы сварки, осуществляемые
плавлением с использованием тепловой энергии: дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, ионно-лучевая,
тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная и литейная.
Термомеханический класс
включает все виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления: контактная,
диффузионная, индукционнопрессовая, газопрессовая, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитнопрессовая и печная.
Механический класс включает способы сварки, осуществляемые
с использованием механической энергии и давления: взрывом, трением, магнитоимпульсная, ультразвуковая и холодная.
Сварка по способу защиты металла в зоне сварки
может выполняться в следующих средах: в воздухе, в вакууме, в защитном газе,
под флюсом, по флюсу, в пене и с комбинированной защитой.
Современные способы сварки по непрерывности выполнения
подразделяются на непрерывные и периодические; по степени механизации на ручные, механизированные, автоматизированные и автоматические.
Сварное соединение – это совокупность деталей, соединённых
сварным швом. Под
сварным швом понимается место соединения
деталей, образовавшееся в результате сварки. При сварке плавлением
шов представляет собой литой металл, а при сварке давлением является зоной срастания кристаллов соединяемых деталей. Часть свариваемого металла, примыкающая к шву, называется околошовной
зоной или зоной термического влияния.
Взаимное расположение свариваемых деталей, форма и размеры
их кромок
определяют вид сварного соединения и шва. Распространены следующие типы сварных соединений: стыковые, внахлёстку,
тавровые и угловые (рис. 2.1). В зависимости от толщины деталей и
требований к узлу свариваемых деталей кромки деталей могут быть
без скоса, с одним и двумя скосами.
По отношению к направлению, действующей на сварную конст-
рукцию нагрузки P
60
, различают сварные швы фланговые 1, если они
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]