1. Ультразвуковая. Для обработки труднообрабатываемых сплавов изделий из стекла, кварца, германия, кремния, ферритов, минералокерамики, рубина, алмаза и др.; Ra=0.80-0.2 мкм. Основана на воздействии упругих механических колебаний с частотами f16-20 кГц на заготовку посредством ударов взвешенных в жидкости (воде, масле) зерен абразива ( электрокорунд, карбид бора, алмаз и др.);

2. Лучевая:

1. Электронно – лучевая. Для получения отверстий, пазов и т.п. малых размеров 0,005мм в труднообрабатываемых сплавах. Основана на том, что электроны, излучаемые катодом в глубоком вакууме вследствие термоэлектронной эмиссии, ускоряются в мощном электрическом поле и фокусируются в узкий пучок, направленный на заготовку- анод (электронная пушка);

2. Лазерная. Для обработки отверстий малого размера, пазов и т.п. в заготовках из различных материалов, независимо от их физико-химических свойств (твердые сплавы, алмазы и др.). Основана на том, что мощный световой луч, проходя через специальное оптическое устройство, фокусируется на заготовке на площади диаметром d0,01мм. В качестве источника энергии используются квантовые генераторы света, лазеры, чаще всего кристаллические рубиновые.

8.14 Автоматизация процесса механообработки резанием

Механизация – совокупность мероприятий по применению в производстве машин, механизмов и устройств, заменяющих тяжелый физический труд, управление которыми осуществляется вручную.

Автоматизация – совокупность мероприятий по замене ручного управления ПП управлением с помощью автоматических устройств, работающих без участия человека и обеспечивающих увеличения производительности труда.

Комплексная автоматизация – комплекс мероприятий автоматизации всех стадий изготовления изделия.

Автоматизация металлорежущих станков в зависимости от характера производства осуществляется по следующим направлениям:

I.В массовом и крупносерийном производствах:

1) Полуавтоматы и автоматы:

а) универсальные;

б) специальные;

2) Агрегатные станки;

3) Автоматические станочные линии;

4) Автоматические цеха и заводы;

II.В мелкосерийном и единичном производствах:

1. Металлорежущие станки с ЧПУ;

2. Многооперационные станки (ОЦ);

3. Гибкие производственные модули (ГПМ);

4. Гибкие производственные комплексы (ГПК);

5. Гибкие автоматизированные производства (ГАП);

6. Компьютерно – интегрированные производственные системы на базе «CAD-CAM» и др.

8.15 Контроль качества деталей, получаемых механообработкой резанием

Как известно, под точностью детали понимается её соответствие требованиям чертежа по следующим критериям:

1. Линейным и угловым размерам;

2. Геометрической форме;

3. Правильности взаимного расположения обрабатываемых поверхностей;

4. Степени шероховатости.

Поэтому годность деталей, получаемых ОМР проверяется соответственно по указанным критериям.

Линейные и угловые размеры готовых деталей в основном проверяются стандартными универсальными инструментами и приборами: рулетка, линейка слесарная, угломер, плоскопараллельные концевые меры длины, штангенинструменты, микрометрические инструменты, индикаторы и индикаторные приборы, рычажно – механические приборы, оптико – механические и оптические приборы, шупы, радиусомеры, резьбомеры, калибры, шаблоны и др.

Для контроля отклонений формы и расположения поверхностей в большинстве случаев применяются также обычные универсальные средства, а в качестве базы измерения используются измерительные призмы, центры и поверочные плиты. Более производительны и надежны для контроля отклонений расположения поверхностей специальные калибры, форма и конструкция которых определяется формой детали и видом контролируемого отклонения.

В производственных условиях для ориентировочной оценки шероховатости применяются эталонные образцы шероховатости, которые визуально сравнивают с обрабатываемой поверхностью детали. В лабораторных условиях для измерения шероховатости используется двойной микроскоп Линника МИС-11. Но наиболее совершенными приборами для измерения шероховатости являются профилографы – профилометры.

В настоящее время все больше распространение для измерения точностных параметров деталей получают координатно – измерительные машины (КИМ).

Лекция 9. Изготовление деталей из композиционных материалов

9.1 Общие сведения

Композиционные материалы (КпМ) – это КМ, состоящие из матрицы (основы) с распределенным в ней армирующим материалом (наполнителем).

КпМ должны отвечать следующим критериям:

1. Композиция должна представлять собой сочетание хотя бы двух химически разнородных материалов с четкой границей раздела между этими компонентами (фазами);

2. Композиция должна обладать свойствами, которых не имеет никакой из её компонентов в отдельности.

В процессе получения композиции в основной материал добавляются наполнители, которые в значительной степени определяют свойства КпМ. Размеры частиц входящих компонентов могут колебаться в широких пределах – от нескольких долей микрометров (порошки) до нескольких миллиметров (волокна).

В качестве армирующего материала (наполнителя) КпМ могут применяться волокна стекла, углерода, бора или органические волокна. Для полимерной основы используются смолы, в частности, эпоксидная смола. А для металлической основы КпМ, работающих при , применяются алюминиевые и магниевые сплавы, при более высоких температурах - титановые сплавы, а при ещё более высоких – никелевые сплавы. В качестве армирующего материала используются SiC, Al₂O₃, интерметаллиды и др.

9.2 Характеристика композиционных материалов

КпМ обладают широким диапазоном свойств, превосходя по удельной прочности, жесткости и сопротивлению усталости большинство КМ. Что позволяет снизить массу конструкции самолета на 20-30%. КпМ имеют низкую чувствительность к концентраторам напряжений, хорошую коррозионную стойкость, радиопрозрачность и др. Поэтому из КпМ изготовляють обшивки крыла, оперения рулей и элеронов, предкрылков, радиопрозрачные обтекатели, трехслойные панели, перегородки в салонах, капоты, створки шасси, обтекатели и др.

Однако КпМ обладают и рядом недостатков:

- нестабильность значений характеристик и анизотропией;

- малая прочность межслоевого сдвига;

- сложность заделки.

Свойства КпМ можно синтезировать манипулируя всей композицией:

• изменять типы матрицы и армирующих волокон;

• варьировать объемным соотношением основы и наполнителя и числом слоев;

• ориентировать армирование относительно действующих нагрузок;

• смешивать различные типы волокон и др.

При анализе материала конструкции надо учитывать следующее:

1. Для элементов, работающих на растяжение, наиболее целесообразно стеклянные или органические волокна (первые ещё и дешевле, а вторые имеют меньшую плотность);

2. На сжатие более высокой прочностью обладают боропластики, они же и углепластики обладают большей жесткостью;

3. Наибольшие прочность и жесткость при сдвиге достигаются направлением армирования волокон с углом ;

4. Наибольшей ударной прочностью, вязкостью и трещиностойкостью обладают органопластики (наиболее хрупки углепластики);

5. Наиболее термостойкими являются угольные волокна и бороволокна ();

6. Более легкие конструкции из КпМ могуть оказаться более выгодными даже при большей стоимости КпМ, т.к. снижая массу планера, они позволяют снизить расход топлива, увеличить целевую нагрузку, или дальность полета. Что и ведет к увеличению эффективности самолета.

9.3 Классификация композиционных материалов