Третьяков_Курс лекций по дисциплине Технология конструкционных материалов (514588), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Назовите технологические особенности обработки поверхностей заготовок шлифованием. Какие станки и инструментыприменяют при этом виде обработки?2. Каковы принципиальные отличия технологического процессашлифования от процесса обработки заготовок лезвийными инструментами?3. Укажите технологические особенности отделочной обработкиповерхностей заготовок.4. При каких условиях тонкое растачивание можно заменить шлифованием?1475. Каковы основные преимущества хонингования и суперфиниширования?6.
Какие основные преимущества деталей, обработанных методомповерхностного пластического деформирования?7. Какова роль отделочной обработки поверхностей заготовки врешении проблем качества деталей?148Лекция № 15. ОБРАБОТКА ОСНОВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙЗАГОТОВОК РЕЗАНИЕМВ этой лекции рассмотрены вопросы обработки элементарных поверхностей: тел вращения, плоских, винтовых поверхностей и поверхностей с периодически повторяемым профилем(зубчатые, червячные, шлицевые и др.).
Приведены краткие сведения о применяемом инструменте и оборудовании.15.1. Обработка поверхностей тел вращенияМеханическую обработку резанием наружных поверхностейтел вращения выполняют точением, шлифованием, а также отделочными технологическими процессами (полированием и суперфинишированием). В процессе черновых переходов параметрышероховатости снижаются в 4–5 раз, а при отделочных – в 1,5–2раза.
При этом принимают такой процесс обработки или сочетаниенескольких, технологические возможности которых обеспечиваютвыполнение технических требований к детали.Наружные цилиндрические поверхности обтачивают на станкахтокарной группы (токарно-винторезные, токарно-револьверные,карусельные, многорезцовые одно- и многошпиндельные автоматыи др.) прямыми или отогнутыми проходными резцами.
Для обработки нежестких валов рекомендуют использовать проходные резцы, у которых главный угол в плане ϕ = 90º (см. рис. 13.1). При обтачивании заготовок валов такими резцами радиальная составляющая силы резания Ру равна нулю, что снижает деформирование заготовок в процессе обработки и повышает их точность.Точение длинных пологих конусов выполняют при смещении впоперечном направлении корпуса задней бабки относительно ееоснования или с использованием специального приспособления –конусной линейки.
Механическую обработку на станках с ЧПУ конических поверхностей с любым углом конуса при вершине осуществляют подбором скоростей продольной и поперечной подач.149Для заготовок из закаленных сталей, обладающих высокой твердостью, шлифование является одним из наиболее распространенныхтехнологических процессов обработки резанием. Наружные поверхности шлифуют на круглошлифовальных и бесцентрово-шлифовальных станках. Круглое шлифование цилиндрических поверхностей может быть выполнено по одной из четырех схем (рис.
15.1).При шлифовании с продольной подачей (рис. 15.1, а) заготовкавращается равномерно и совершает возвратно-поступательныедвижения. Производительный вид обработки – врезное шлифование (рис. 15.1, б) применяют при обработке жестких заготовок втех случаях, когда ширина шлифуемого участка может быть перекрыта шириной шлифовального круга. Этот технологический процесс используют и при шлифовании фасонных поверхностей.Шлифовальный круг правят в соответствии с формой поверхности.В процессе глубинного шлифования (рис. 15.1, в) за один проходснимают слой материала на всю необходимую глубину. При шлифовании уступами (рис.
15.1, г) на первом этапе обрабатываютзаготовку врезанием, периодически передвигая стол на 0,8…0,9ширины круга. На втором этапе делают несколько ходов с движением продольной подачи DS пр для зачистки поверхности.Наружные конические поверхности шлифуют по двум основным схемам. При обработке заготовок в центрах (рис.
15.2, а)верхнюю часть стола поворачивают вместе с центрами на угол αтак, что положение образующей конической поверхности совпадает с направлением движения продольной подачи. При шлифованиис консольным закреплением заготовок (рис. 15.2, б) на угол α поворачивают переднюю бабку. Далее шлифуют по аналогии с обработкой цилиндрических поверхностей.На бесцентрово-шлифовальных станках заготовки обрабатывают в незакрепленном состоянии, для них не требуется центровых отверстий (рис.
15.3). Трение между ведущим кругом и заготовкой больше, чем между ней и рабочим кругом. Вследствиеэтого заготовка увлекается во вращение со скоростью, близкой кскорости ведущего круга. Перед шлифованием ведущий круг устанавливают наклонно под углом θ к оси вращения заготовки(рис. 15.3, а). Поэтому заготовка перемещается по ножу вдоль своей оси и может быть прошлифована на всю длину. Заготовки ступенчатой формы или с фасонными поверхностями шлифуют методом врезания (рис. 15.3, б). При этом шлифовальный круг правят всоответствии с профилем детали.150151гбРис.
15.1. Схемы обработки наружной цилиндрической поверхностизаготовок на круглошлифовальных станкахваабРис. 15.2. Схема шлифования конических поверхностей заготовокОтверстия в изделиях чаще бывают цилиндрические гладкиеили ступенчатые, сквозные или глухие. Обработка отверстий может производиться резанием лезвийными и абразивными инструментами, а также электроэрозионной обработкой. Для улучшенияусловий работы инструмента, снижения энергозатрат сверлениеотверстий большого диаметра выполняется за несколько переходов (обычно два). Первый переход – предварительное сверлениеинструментом диаметром приблизительно равным 0,25d, где d –окончательный диаметр отверстия.
Далее выполняют рассверливание отверстия сверлом диаметром d.В серийном производстве мелкие корпусные изделия, массакоторых не превышает 30 кг, можно обрабатывать на вертикально152сверлильных станках. В крупносерийном и массовом производствеотверстия обрабатывают на агрегатных многошпиндельных сверлильных станках.абРис. 15.3. Схема обработки цилиндрической поверхности заготовокна бесцентрово-шлифовальных станках:а – с наклонным расположением ведущего круга; б – методом врезания:1 – шлифовальный круг; 2 – опора; 3 – заготовка; 4 – ведущий абразивный круг153На токарно-винторезных станках обработку поверхностей выполняют сверлами (рис.
15.4, а), зенкерами и развертками. В этомслучае обработку ведут с движением продольной подачи режущего инструмента. Сквозные отверстия на токарно-винторезныхстанках растачивают проходными расточными резцами (рис. 15.4, б),глухие – упорными (рис. 15.4, в). Внутренние конические поверхности средней длины (рис. 15.4, г) с любым углом конуса при вершине растачивают с наклоненным движением подачи резца приповороте верхнего суппорта.Рис. 15.4. Типовые схемы обработки цилиндрических и коническихотверстий в заготовках на станках токарной группыВнутреннее шлифование применяют для получения высокойточности отверстий на заготовках, как правило, прошедших уп154рочняющую термическую обработку.
Возможно шлифованиесквозных, глухих, конических и фасонных отверстий. Диаметршлифовального круга составляет 0,7…0,9 диаметра шлифуемогоотверстия. Кругу сообщают высокую частоту вращения: она темвыше, чем меньше диаметр круга. На внутришлифовальных станках обрабатывают также фасонные поверхности специально заправленным кругом методом врезания.Отделочными операциями обработки отверстий являются тонкое растачивание, шлифование и хонингование. В единичном имелкосерийном производстве для достижения высокой точностиразмеров отверстий и низкой шероховатости поверхности широкоиспользуют притирку (абразивную доводку).15.2.
Обработка плоских поверхностейГоризонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, атакже поверхности типа уступов, пазов и т. п. выполняют фрезерованием, строганием, долблением, протягиванием, шлифованием и др.Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально фрезерных станках цилиндрическими фрезами и на вертикальнофрезерных станках торцовыми фрезами. Цилиндрическими фрезами целесообразно обрабатывать горизонтальные плоскостишириной до 120 мм. В большинстве случаев плоскости обрабатывают торцовыми фрезами вследствие большой жесткости ихзакрепления в шпинделе и более плавной работы, так как числоодновременно работающих зубьев торцовой фрезы больше числазубьев цилиндрической.Технологический процесс строгания используют для обработки горизонтальных поверхностей при этом продольнострогальные станки применяют для механической обработкикрупных заготовок, так как максимальный ход стола достигает12,5 м.
На поперечно-строгальных станках обрабатывают заготовки мелких и средних размеров (длина строгания не превышает 2,4 м).Горизонтальные плоскости обрабатывают также на плоскошлифовальных станках, при этом шлифуют периферией (см.рис. 14.3) и торцом (см. рис. 14.4) круга. Более производительношлифование торцом круга, так как при этом в работе одновременно участвует большое число абразивных зерен. Перемещение заготовок между торцами кругов с заданной подачей позво155ляет одновременно обрабатывать две параллельные плоские поверхности.Вертикальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами. Эти поверхности можно обрабатывать на долбежном, поперечно- и продольно-строгальных станках проходными резцами (см. рис.