Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 34
Текст из файла (страница 34)
∇ 7б315/2500,512,8∇ 6а... ∇ 7бТехничес- М52100/800,045,04∇ 7вкое стекло200/1600,145,32∇ 7б... ∇ 7в315/2500,342,68∇ 6вОбычно при шлифовании алмазными кругами выбираютследующие режимы: Vк= м/с, Sпп=0,9 мм/ход, Sпр=8...12 м/мин,t=0,3...0,6 мм.Шлифование проводят с охлаждением струей 2%-ного водного раствора экстрадиола в количестве 10...12 л/мин. Эти режимы являются наиболее оптимальными.При обработке неорганических материалов алмазными кругами изменение сил резания носит пульсирующий характер.Циклическое действие сил резания и температурные факторысоздают благоприятные условия для разрушения алмазных зерен и износа алмазного круга, что определяет стойкость алмазного инструмента.
В зависимости от формы, а также прочностных характеристик алмазные зерна обладают различной способностью противостоять действию внешних сил; если нагрузка превышает некоторый определенный для данных конкретных зерен предел, то наступает разрушение. Температурныевоздействия могут создавать благоприятные условия для появления термических трещин на поверхности зерен алмаза. Циклическое действие силы приводит к вырыванию отдельныхучастков из основной массы алмазного зерна.
Интенсивность221износа круга по мере его эксплуатации неравномерна (вначалеизнос незначителен, спустя 50...80 мм износ достигает пиковогозначения, затем снижается в 2-3 раза и удерживается постоянным на протяжении 210...270 мин, после чего начинает интенсивно возрастать). В период стабильного износа круга по мереувеличения времени работы производительность процессаснижается, а шероховатость обработанной поверхности деталирастет.Наибольшую эффективность механической обработкихрупких неорганических конструкционных материалов обеспечивает процесс шлифования с применением кругов типаАПП200 из синтетических алмазов АСР зернистостью 200/160и 100% концентрации алмазов на поверхности круга.
Керамические материалы на основе двуокиси кремния (керсил, ниасити др.), а также кварцевое стекло рекомендуется обрабатыватькругами на связках ТО2, МК и М1, стекла группы тяжелыхфлинтов – кругами МК, ТО2 и М52, а боросиликатные стекла –кругами М52 и М1.При резании труднообрабатываемых материалов очень широко применяется ультразвук. Этот метод особенно эффективенпри изготовлении отверстий и полостей сложной формы, получение которых другими методами затруднено или вообще невозможно.При ультразвуковой обработке достигается высокое качество поверхностного слоя, что проводит к существенному повышению износостойкости и усталостной прочности твердосплавных штампов, матриц, пресс-форм, фильер и др.
Зачастуюультразвуковой способ обработки совмещают с электрохимическим, при этом производительность обработки повышается в10 раз, а износ инструмента снижается в 8-10 раз.Метод ультразвуковой размерной обработки сводится к подаче в зону работы инструмента абразивной суспензии (зачастую под давлением) и ультразвуковых колебаний от концентратора колебаний, подключенного к ультразвуковому генератору.Для повышения производительности процесса применяют од222новременное сообщение вращательных движений инструментуи заготовке.Для ультразвуковой обработки стекла, минералокерамики идругих хрупких материалов используется способ обработки непрофилированным инструментом – тонкой проволокой. В натянутом между двух опор инструменте – проволоке 2 (рис.
21),постоянно наматывающейся на катушку 5, возбуждаются ультразвуковые колебания от концентратора 1; обрабатываемая деталь 3 с небольшой силой Р прижимается к инструменту, а взону контакта инструмент – деталь подается абразивная суспензия. Получается своеобразный «ультразвуковой лобзик», который позволяет вести контурную вырезку, обработку узких пазов (шириной менее 0,1 мм), разрезку заготовок (при толщинеобрабатываемого материала более 10 мм).Рис. 21. Схема ультразвуковой обработкинепрофилированным инструментом – проволокой:2231 – концентратор; 2 – инструмент – проволока; 3 – обрабатываемаядеталь; 4 – направляющий ролик; 5 – катушка; 6 – прижимной роликПри механической обработке твердых неметаллических материалов, особенно при сверлении отверстий малого диаметрана большую глубину, применяется ультразвуковое резание собработкой вращающимся алмазным инструментом.
Для этойцели используются специальные ультразвуковые вращающиесяголовки, устанавливаемые на обычных металлорежущих станках. Также возможно применение специализированных ультразвуковых станков (например, марки МЭ-22).Ультразвуковое сверление стекла, керамики и ситаллов алмазным инструментом на металлических связках является высокопроизводительным способом обработки глубоких отверстий (диаметром 3...10 мм и глубиной до 500 мм). Наиболеевысокие режущие свойства имеют синтетические монокристальные алмазы САМ и натуральные алмазы.
Технологическиехарактеристики алмазного сверления существенно зависят отпрочностных свойств связки, увеличение прочности связки в1,5-2 раза приводит к повышению производительности на50...60% и снижению удельного расхода алмазов в 2 раза. Наиболее высокие режущие свойства имеют сверла на металлических связках М5-6 и М5-10. Оптимальные режимы сверленияотверстий малого диаметра: удельная сила подачир=200...400 Н/см2, число оборотов n=1800...2400 об/мин, амплитуда колебаний режущего инструмента 10...11 мкм, зернистостьалмазов АМ160/125 и САМ 160/125, концентрацияК=100...150%.Большинство резиновых материалов легко поддается обработке резанием. Однако высокая эластичность резиновых материалов не позволяет при обычной температуре придать резиновому изделию соответствующую конфигурацию с требуемойточностью.
Исключение составляют эбониты и многослойноармированные резиновые материалы. Благодаря высокой твердости эбонита он хорошо обрабатывается резанием на металло224режущих станках с применением тех же режущих инструментов, что и для обработки конструкционных сталей. Эбонит хорошо обрабатывается точением, фрезерованием, легко сверлится, развертывается, поддается нарезанию резьбы, очень хорошополируется и т.д., однако достаточно хрупок.В основном требуемая форма резиновых изделий получается формовкой с последующей вулканизацией.
Однако на практике зачастую возникает необходимость обработки резины резанием. Для придания резине требуемой твердости заготовкузамораживают до достаточно низкой температуры, например,помещают на некоторое время в жидкий азот. Затем осуществляют обработку резанием. Следует учитывать, что после замораживания линейные размеры полученной детали изменяются(увеличиваются) за счет значительного температурного коэффициента линейного расширения. Точность изготовления детали зависит от опыта специалиста по обработке материалов резанием.
Процесс замораживания и последующего размораживания может также привести к незначительному изменениюфизико-механических свойств материала обработанной детали.Глава 10. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВДАВЛЕНИЕМ И ПРЕССОВАНИЕМ10.1. Способы обработки материаловдавлением и прессованиемОбработка материалов давлением и прессованием предусматривает ряд технологических методов (прямое прессование,литьевое прессование, литье под давлением, центробежное литье, экструзия, штамповка, пневмо- и вакуумформование и др.),от которых зависит устройство и вид технологического оборудования, причем в большинстве случаев обработка материаловосуществляется при определенной температуре.225Схема изготовления детали методом прямого прессованияпредставлена на рис.
22. Она предусматривает наличие пуансона, толкателя для удаления детали из пресс-формы, матрицы иустройства, создающего требуемое давление. Загрузка материала для прессования строго дозирована. Если обработка материала идет при температуре, отличной от температуры окружающей среды, то осуществляется подогрев материала и прессформы. Подогрев может осуществляться самыми различнымиметодами, наиболее распространенными из которых являютсяспиральный (терморезистивный) и нагрев токами высокой частоты (10...20 МГц).Рис.
22. Схема изготовления детали методом прямого прессования:1 – пуансон; 2 – обрабатываемый материал;3 – корпус; 4 – матрица; 5 – толкатель226Длительность нахождения материала в пресс-форме зависитот свойств обрабатываемого материала. В зависимости от природы обрабатываемого материала удаление готового изделия изпресс-формы может осуществляться либо сразу после формирования, либо оно требует охлаждения (нагревания) вместе спресс-формой (технологический процесс требует наличиябольшого количества пресс-форм).
Готовая деталь извлекаетсяиз формы только после полного отвердения материала. При такой обработке вес пресс-формы с материалом не должен превышать 20 кг.Метод прямого прессования наиболее прост, однако имеетмного недостатков: сложность организации массового производства деталей, трудность изготовления тонкостенных изделий и деталей сложной конфигурации.
При литьевом давлениии прессовании (рис. 23) перерабатываемый материал загружаютв обогреваемую камеру, содержащую воронку для загрузки материала, корпус, пуансон и литниковую систему. Замкнутаяпресс-форма перемещается к обогреваемой камере так, чтобылитниковая система состыковалась с литником пресс-формы.После нагрева пресс-массы до температуры перехода в вязкотекучее состояние материал под давлением пуансона через литниковую систему подается в формующую полость пресс-формы. После отверждения массы деталь извлекается из формы.Зачастую требуется предварительный подогрев пресс-формы, атакже иногда требуется охлаждение детали в пресс-форме навоздухе, обдувом или в другой среде.К пресс-форме предъявляется ряд требований в части выдержки технологических углов изготавливаемой детали, шероховатости рабочих поверхностей пресс-формы (обычно шлифование с последующим никелированием) и др.
При обработкенекоторых материалов на внутреннюю полость пресс-формынаносят антиадгезионные материалы.227Отличие литьевого прессования от литьевого давления заключается в том, что при прессовании в техническом цикле изготовления детали используется весь материал, загружаемый вовнутреннюю полость обогреваемой камеры. Это особенно важно для термоактивных материалов, время нахождения которыхв вязкотекучем состоянии мало.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
