- •Методов обработки
- •Isbn 5-94275-159-5
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Технологические возможности электрических методов обработки
- •2. Технология электроэрозионной обработки
- •2.1. Технологические показатели электроэрозионной обработки (ээо)
- •2.1.2. Точность электроискровой обработки
- •2.1.3. Качество поверхности после ээо
- •2.2. Проектирование технологического процесса
- •2.2.1. Исходная информация:
- •2.2.2. Обоснование области использования ээо
- •2.2.3. Процедура проектирования технологического процесса
- •2.2.4. Проектирование инструмента для ээо
- •2.2.5. Технология изготовления эи
- •2.2.6. Расчет рабочей части эи
- •2.3. Автоматизированный расчет и выбор электродов-инструментов [27]
- •2.4. Оборудование для ээо
- •2.5. Типовые технологические процессы электроэрозионной обработки профильным эи [131]
- •2.5.1. Удаление обломков осевого инструмента
- •2.5.2. Прошивание отверстий профильным эи
- •2.5.3. Проектирование технологического процесса электроискровой обработки непрофилированным проволочным электродом (нэ) [106]
- •3. Электрохимическая размерная
- •3.1. Методы и технологические процессы электрохимической обработки
- •3.1.1. Прошивание углублений
- •3.1.2. Точение наружных и внутренних поверхностей (рис. 3.1)
- •3.1.3. Протягивание наружных и внутренних поверхностей (рис. 3.2)
- •3.1.4. Разрезание заготовок
- •3.1.5. Шлифование (рис. 3.4) [131]
- •3.1.6. Гравирование
- •3.2. Технологические параметры процесса
- •3.3. Технологические показатели
- •3.4. Проектирование технологических процессов [131]
- •3.4.1. Исходная информация
- •3.4.2. Отработка технологичности детали
- •3.4.3. Порядок построения тп
- •3.5. Проектирование и расчет электродов-инструментов [131]
- •3.5.1. Особенности проектирования
- •3.5.2. Трудоемкость изготовления и стойкость эи
- •3.5.3. Материалы для эи
- •3.5.4. Диэлектрические покрытия для эи [131]
- •3.5.5. Расчет и изготовление электрода-инструмента [131]
- •Ширину упоров (в) рассчитывают по формуле
- •3.5.6. Автоматизация расчетов и выбора эи
- •3.6. Оборудование [131]
- •3.6.2. Характеристики оборудования.
- •3.6.4. Выбор токоподводов.
- •3.6.5. Системы подачи электролита.
- •3.6.6. Ванны.
- •3.6.7. Агрегаты очистки электролита от продуктов обработки
- •3.7. Системы автоматического регулирования режимов эхо
- •3.8. Виды и компоновка станков.
- •3.8.1. Прошивочные станки.
- •3.8.2. Станки для эхо по схеме точения.
- •3.8.3. Электрохимические протяжные станки.
- •3.8.4. Станки для разрезания заготовок.
- •3.8.5. Станки для шлифования деталей.
- •3.9. Размещение оборудования.
- •4. Технология ультразвуковой обработки
- •4.1. Область использования
- •4.2. Технологические среды
- •4.3. Технологические режимы узо
- •4.3.1. Амплитуда (а) и частота колебаний (f)
- •4.3.2. Статическая нагрузка
- •4.4. Технологические показатели узо
- •4.4.1. Точность
- •4.4.2. Качество поверхности
- •4.4.3. Производительность
- •4.5. Проектирование технологического процесса
- •4.5.1. Построение технологического процесса (тп)
- •4.5.2. Порядок проектирования тп
- •4.6. Типовые технологические процессы
- •4.7. Оборудование для размерной ультразвуковой обработки
- •4.8. Примеры применения типовых технологических процессов
- •4.8.1. Размерная ультразвуковая обработка
- •4.8.2. Примеры интенсификации механической обработки
- •5. Лучевые методы обработки
- •5.1. Технология электронно-лучевой обработки
- •5.2. Обработка ионным лучом
- •5.3. Технология лазерной обработки
- •Область эффективного использования лазерной обработки.
- •6. Комбинированные методы обработки
- •6.3.1. Анализ путей повышения технологических показателей известных комбинированных процессов
- •6.4. Методика проектирования кмо
- •6.5. Выбор структуры взаимных воздействий составляющих комбинированного процесса
- •6.6. Проектирование кмо
- •6.6.1. Электроэрозионнохимический метод
- •6.6.1.1. Обоснование выбора метода
- •6.6.1.2. Технологические показатели метода
- •6.6.3. Электромеханическое упрочнение
- •6.6.4. Электрохимикомеханический кмо
- •6.6.5. Электроконтактнохимический метод
- •6.6.5.1. Процессы в зоне контакта сопряженных деталей
- •6.6.7. Электроконтактная обработка непрофилированным инструментом [52]
- •6.6.8. Электрохимикофотонный метод
- •6.6.9. Электрохимикоимпульсномеханический метод
- •6.6.10. Электрохимикоимпульсный метод
- •6.6.11. Электрохимикохимический метод
- •6.6.13. Электроэрозионновибрационный метод
- •6.6.14. Электрохимикоультрозвуковой метод
- •Зазор между заготовкой и инструментом, мм – 0,1–0,3.
- •6.6.15. Электрохимиковибрационный метод
- •6.6.19. Электрохимикотермический метод
- •6.6.22. Электроэрозионное легирование
- •6.6.23. Криогенноэрозионное упрочнение и легирование
- •6.6.24. Электроэрозионное восстановление деталей с термическим упрочнением
- •6.6.25. Гальваномеханическое восстановление металлических деталей
- •6.6.26. Нанесение контрастных знаков на покрытие
- •6.6.27. Электроимпульсный контактный метод
- •6.6.28. Магнитоабразивный метод
- •6.6.29. Электроабразивный метод (с полем переменной полярности)
- •6.6.30. Термомеханический метод
- •6.6.31. Электроконтактнохимический метод
- •6.6.32. Электроядерный метод
- •6.7.1. Опыт использования кмо
- •6.7.2. Электроэрозионнохимический метод
- •6.7.3. Электроабразивный метод
- •6.7.4. Электромеханическое упрочнение
- •6.7.5. Электрохимикомеханический метод обработки
- •6.7.6. Электроконтактнохимический метод
- •6.7.7. Безабразивная полировка
- •6.7.8. Электроконтактная обработка непрофилированным инструментом
- •Техническая характеристика установки
- •6.7.9. Электрохимикофотонный метод
- •6.7.10. Электрохимикоимпульсномеханический метод
- •6.7.11. Электрохимикоимпульсный метод
- •6.7.12. Электрохимикохимический метод
- •6.7.13. Механикоультразвуковой метод
- •6.7.14. Электроэрозионновибрационный метод
- •6.7.15. Электрохимикоультразвуковой метод
- •6.7.16. Обработка несвязанными токопроводящими гранулами
- •6.7.17. Обработка несвязанными диэлектрическими гранулами
- •6.7.18. Электрохимическая обработка в управляемом магнитном поле
- •6.7.19. Электрохимикотермический метод
- •6.7.20. Эхо с управляемым вектором действия электромагнитного поля
- •6.7.21. Электроэрозионное легирование
- •6.7.22. Криогенноэрозионное упрочнение
- •6.7.23. Электроэрозионное восстановление деталей с термическим упрочнением
- •6.7.24. Гальваномеханическое восстановление металлических деталей
- •6.7.25. Термомеханический метод
- •7. Повышение качества поверхностного слоя и перспективы применения электрических и комбинированных методов обработки
- •Заключение
- •Литература
- •107076 Г. Москва, Стромынский пер., 4.
- •394000 Г. Воронеж, ул. Пушкинская, 3
4.5.2. Порядок проектирования тп
Процедура включает:
1. Оценку материала по критерию хрупкости;
2. Выбор схемы обработки (способ подачи суспензии, вращение заготовки, профиль инструмента, количество обрабатываемых деталей);
3. Определение количества рабочих ходов;
4. Расчет, проектирование, изготовление инструмента;
5. Выбор режимов: А, Рст, f;
6. Выбор состава суспензии;
7. Расчет или подбор ультразвукового преобразователя;
8. Подбор источника питания (для специального оборудования);
9. Подбор серийного оборудования.
4.6. Типовые технологические процессы
В зависимости от технологического назначения процесса рассматривают различные виды УЗО.
I. Размерная обработка:
- прошивание;
- разрезка, в том числе проволокой;
- обточка.
II. Интенсификация механической обработки с наложением ультразвуковых колебаний (УЗК):
- шлифования;
- точения, сверления, нарезания резьб;
- доводки;
- раскатки.
III. Вспомогательные операции:
- очистка кругов;
- пропитка пакетов роторов электрических машин.
IV. Упрочнение:
- жестким инструментом;
- свободным инструментом.
V. Обработка свободным абразивом:
- снятие заусенцев;
- полирование.
Рассмотрим типовые примеры интенсификации механической обработки с помощью УЗК.
Для ускорения процесса нарезания резьб метчику сообщают колебания с частотой 18-44 КГц и амплитудой А=3-5 мкм. В результате достигается снижение крутящего момента на 25-30%, значительно снижается шероховатость резьбы, ускоряется процесс нарезания, увеличивается стойкость метчиков.
При ультразвуковом упрочнении, выглаживании рекомендуются режимы: Рст=50-100 Н; f=22-44 КГц; А=6-8 мкм. При этом подача инструмента составляет 0,05-0,1 мм/об. Достигнута скорость (производительность) выглаживания 30-50 м/мин. Время процесса упрочнения галтели диаметром 30 мм составляет 20-30 минут.
Выглаживание позволило снизить Rа в 8-10 раз, повысить микротвердость, получить сжимающие остаточные напряжения, увеличить износостойкость контактных поверхностей до 1,5 раз.
4.7. Оборудование для размерной ультразвуковой обработки
По структуре оборудование для УЗО включает (см. рис.4.1):
– механическую часть с колебательной системой;
– источник (генератор);
– систему приготовления и подачи эмульсии;
– средства управления и автоматизации.
Компоновка оборудования, как правило, вертикальная, хотя известны установки с горизонтальной осью инструмента.
Типы выпускаемого оборудования: стационарные и переносные.
По рабочим движениям оборудование делится на две группы: с подачей стола и с перемещением инструмента.
Выпускаются станки малой (0,03-0,2 кВт), средней (0,25-1,6 кВт), большой (до 4 кВт) мощности.
Для станков малой мощности основная область применения – изготовление отверстий диаметром 0,15-10 мм. В них в качестве преобразователей используют пьезокерамику и ферриты. Большинство таких станков применяют для изготовления алмазных фильер.
В станках средней мощности в качестве преобразователей применяют магнитострикторы. Здесь генераторы имеют мощность до 1,6 кВт (генератор, как правило, размещают внутри станка).
Станки большой мощности нашли применение в инструментальном производстве при изготовлении изделий из твердых сплавов, керамики.
Для интенсификации процессов механической обработки создают специальные излучатели, рассчитываемые для конкретных технологических операций.
При выпуске специального оборудования необходимо рассчитать преобразователи, концентраторы и колебательные системы.
В состав колебательных систем входят (рис. 4.1):
– преобразователь;
– концентратор;
– рабочий инструмент.
При создании системы следует обеспечить:
– механическую прочность;
– заданную жесткость;
– обеспечение и стабильность акустических характеристик.
Электрические преобразователи бывают двух видов:
- пьезоэлектрики (пьезокерамики, титанат-цирконат свинца);
- магнитострикторы.
К преобразователям предъявляются следующие требования:
– обеспечивать заданную амплитуду (не менее 5-10 мкм), внутреннее насыщение;
– иметь малые потери на гистерезис, внутреннее трение;
– обладать высокой механической прочностью;
– иметь достаточную коррозийную стойкость;
– обеспечивать невысокий нагрев (при мощности свыше 500 Вт требуется водяное охлаждение).
Преобразователи могут быть стержневыми или кольцевыми.
Концентраторы и инструменты имеют следующую форму:
- стержневые
- конические
- экспоненциальные
- катеноидальные
- ступенчатые
- с внутренними полостями
Концентраторы рассчитывают в зависимости от вида обработки и возможностей изготовления.