6.2. Оброблювальне виробництво

Основна мета обробного процесу в машинобудуванні є доведення параметрів виливок або інших заготівок до тих розмірів, які обумовлені Держстандартом на виготовлення деталей машин або іншої продукції. Порівняно з ливарним виробництвом обробна промисловість, особливо окремі її напрямки, значно менше впливає на навколишнє середовище. В сучасному виробництві способів обробки заготівок існує досить багато, але немає необхідності у детальному вивченні цих технологічних процесів.

Основні способи обробки матеріалів слідуючі (наступні): різання (обробка зі зняттям стружки); обробка тиском; електроерозійна, електротермічна, електрохімічна, ультразвукова, променева, лазерна обробки; хімічне фрезерування; шліфування, полірування, фарбування і інші.

Різання – найбільш розповсюджений прийом обробки матеріалу (рис. 29). Основними забруднювачами тут є стружка, пил від обробки та відходи мастильно-охолоджувальної рідини.

Рис. 29. Схема обробки заготівки різанням:

1 – заготовка; 2 – подача мастила; 3 – різець

Обробка тиском в холодному стані здійснюється за допомогою пресів. В якості заготівок використовують – шматки листів, прутки, труби, стрічки. Деталі (болти, гайки, штуцери і інші) виготовляють з точністю 0,03 мм. При цьому способі обробки заготівок відходи незначні, а забруднення пов’язані лише з роботою пресів. У випадку необхідності одержані деталі обробляють на різьбових пристроях.

Електроерозійна обробка ґрунтується головним чином на тепловій дії імпульсів електричного струму, який підводиться безпосередньо до інструменту та заготівки. Різновидом електроерозійної обробки є зміцнення та нанесення покриттів, при яких змінюється структура і якість поверхневого шару. Є 5 видів електроерозійної обробки металів: електроіскровой, електро-імпульсний, анодно-механічний, електроконтакний. Складністю всіх цих процесів обробки заготівок є очищення діелектричної рідини від частинок металу, що може бути виконано фільтруванням або електромагнітним сепаруванням.

Електротермічна обробка це оплавлення поверхні деталі або різання металів струменем високої частоти. При цьому процесі в повітря можуть надходити шкідливі гази, які характерні для електрозварювальних робіт (оксид вуглецю, оксид азоту, фтористий водень) і які потребують тих же способів боротьби з ними.

Електрохімічна обробка здійснюється в електроліті, що обумовлює руйнування поверхневих шарів заготівок з утворенням нової блискучої полірованої поверхні.

Ультразвукова обробка. Суть її полягає в тому, що завдяки ультразвуковим коливанням з частотою 18000…30000 кол/с, робоча частота інструменту починає рухатись у зворотньо-поступальному напрямку з тією ж частотою. Якщо в зазор між торцем сталевого стержня інструменту і деталі ввести емульсію з абразивними частками, наприклад зерна корунду, то вони отримуючи від інструменту велике прискорення, ударяються об оброблювану заготівку і виколюють з неї частинки металу. Це дає можливість пробивати отвори в твердих та крихких матеріалах.

Електронно-променева обробка. При цьому методі обробки пучок електронних променів направляється на метал, випаровує його, утворюючи при цьому пази, отвори, глухі фасонні порожнини, складні контури зовнішніх поверхонь. Підбираючи відповідну напругу електронного променю, досягається оплавлення металу без його випаровування, що дозволяє використовувати електронно-променеві пристрої і для зварювання окремих частин металевих деталей. При цьому кількість шкідливих газів виділяється менше ніж при електродуговій зварці.

Обробка за допомогою лазера застосовується при свердлінні твердих матеріалів (алмазів, вольфраму, корозійно стійких сталей). Цей спосіб має ряд суттєвих переваг порівняно з електронно-променевою обробкою. Забезпечується більш висока швидкість виконання операцій, низька вартість та спрощення виготовлення деталей складних конфігурацій.

Лазерна обробка, хімічне фрезування, шліфування, полірування і фарбування не причиняють значної шкоди навколишньому середовищу, хоча окремі прийоми вимагають регенерації робочих рідин, очищення їх від мастильно-фарбувальних домішок, затримання пилу і шкідливих газів в місцях проведення технологічних операцій.