122912 (577505), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

До фізико-хімічних методів обробки матеріалів (ФХО) відносять методи, які забезпечують знімання матеріалу, що обробляється в результаті фізико-хімічних процесів. За механізмом руйнування і знімання матеріалу всі фізико-хімічні процеси обробки розділять на три групи:

1. Електрофізичні методи обробки (ЕФО) засновані на принципі впливу теплового потоку на матеріали. Тобто при обробці використовуються теплові ефекти, які супроводжують протікання електричного струму, із створенням у зоні обробки високих щільностей теплової потужності. Основними видами ЕФО є:

   1. Лазерна обробка – заснована на впливі на матеріал заготівки сфокусованого поліхроматичного (монохроматичного) випромінювання, яке викликає нагрівання, плавлення та (або) випарування матеріалу, який обробляється. Для цього виду ЕФО використовуються спеціальні установки, в якості робочого інструменту, такі як: газові або гелійнеонові лазери.

Лазерну обробку використовують для таких операцій:

• вирізання заготівок;

• нанесення маркування;

• локальне легування;

• пайка тощо.

1. Плазмова обробка – при її використанні відбуваються фізичні процеси, завдяки яким в результаті впливу низькотемпературної плазми виникають зміни складу, структури або фізичного стану матеріалу, який обробляється, що в свою чергу призводить до зміни форми чи геометричних розмірів заготівки. Для плазмової ЕФО в якості робочого інструменту також використовують спеціальні установки – плазмотрони (генератори низькотемпературної плазми).

Плазмову обробку застосовують для наступних операцій:

• закалювання;

• карбідізація;

• випал та модифікація поверхні матеріалу;

• плазмове напилення та наплавлення;

• глазурування тощо.

1. Електрохімічні методи обробки (ЕХО) – це один із сучасних методів виготовлення деталей із металів та сплавів з заданими формою, розмірами і якістю поверхні. Розрізняють такі види ЕХО:

1. Анодна ЕХО – відбувається в результаті анодного розчинення металу. Її доцільно застосовувати для важко оброблювальних механічними методами матеріалів. Цей процес відбувається за відсутністю контакту між заготовкою та інструментом, що робить його придатним і для обробки тонкостінних деталей, які легко деформуються при механічній обробці; а також деталей з крихкого матеріалу, що схильні до утворення тріщин і, внаслідок цього, погіршення експлуатаційних якостей деталей.

Перевагами анодної ЕХО можна вважати:

• практичну відсутність зносу інструменту;

• поліпшення якості поверхні деталі;

• підвищену точність обробки.

Суттєвим недоліком методу є те, що висока електропровідність розчинів електролітів призводить до низької локалізації процесу знімання металу і розчинення металу не тільки в призначеній зоні, а й у прилеглих до неї дільницях поверхні деталі.

1. Катодна ЕХО – характеризується процесом протікання електричного струму у електрохімічній системі, при цьому іони металу із розчину виділяються на катоді (катодом є форма). Після утворення на формі шару металу необхідної товщини копію відділяють від форми і отримують деталь.

Переваги катодної ЕХО:

• вона має високу точність відтворення геометричної форми моделі і точним копіюванням рельєфу поверхні;

• цей вид ЕХО дозволяє знизити трудомісткість виготовлення деталей в порівнянні з традиційними механічними методами обробки, скоротити чисельність робітників.

Суттєвим недоліком можна вважати те, що при проведенні процесу у стаціонарних гальванічних ваннах цей процес є вельми тривалим, до того ж за таких умов великою є можливість виникнення шорсткостей.

1. Комбіновані методи обробки.

Кожен з методів ФХО володіє унікальними технологічними можливостями, але всі вони більш енергомісткі і менш продуктивні в порівнянні з механічними методами обробки, до того ж установки для ФХО більш дорогі і складні, вони потребують наявності великих виробничих площин. Тому використання ФХО доцільно тільки в наступних випадках:

• для обробки конструкційних матеріалів, що мають низьку оброблюваність лезовими та абразивними інструментами (високолегованих сталей, твердих сплавів, напівпровідників і ін.);

• для обробки деталей складної геометричної форми із важко-оброблюваних матеріалів (прес-форми, деталі лопаті турбін тощо);

• для обробки мініатюрних тонкостінних нежорстких деталей і деталей складної форми з пазами та отворами.

Ефективність застосування методів ФХО проявляється тим більше, чим складнішою є форма деталі, яка обробляється і вищими є фізико-механічні властивості матеріалу, чим більші труднощі виникають при її виготовленні методами механообробки.

Методи ФХО застосовують при наступних операціях:

1. заготівельні операції: методи ФХО використовують для різання заготовок із важкооброблюваних жаростійких і високотривких сталей, сплавів на основі титану (перевагою тут є практична відсутність на деталях заусенець);

2. формоутворюючі операції: методи ФХО застосовують при виготовленні деталей методами копіювання, прошивання і електрохімічного точіння;

3. калібрування (електрохімічне і електрофізичне): виконують після механічної обробки шнеків, при цьому точність деталей збільшується, а шорсткість – зменшується;

4. оздоблювальні операції: видалення заусенець (ФХО дозволяє видаляти їх у важкодоступних місцях) і полірування поверхонь;

5. полірування (електрохімічне і електрофізичне): поліпшує мікро геометрію деталей, знижує її шорсткість (в середньому на 2-3 класи), надає їй дзеркального блиску.

1.5 Ультразвуковий метод обробки. Застосування його у промисловому виробництві

Широке застосування у промисловості набула ультразвукова абразивна обробка (УАО). Її сутність полягає у зміні форми, розмірів, шорсткості і властивостей поверхонь заготівок і деталей, які обробляються, за рахунок знімання матеріалу припуску крихким сколюванням мікро обсягів при імпульсному силовому впливі абразивного інструменту з ультразвуковою частотою, тобто при обробці використовується енергія ультразвукових коливань.

УАО є ефективною при обробці заготівок із конструкційних матеріалів, які мають низьку оброблюваність різанням, електрофізичним і електрохімічним методами обробки (заготівки з крихких, твердих і хімічно нестійких матеріалів, таких як: скло, алмаз, кварц, напівпровідники тощо).

Особливістю УАО є те, що перед обробкою заготівки із твердих чи крихких матеріалів приклеюють до підкладки з віконного скла, що попереджує появу на них сколювань.

УАО використовують у наступних технологічних операціях:

1. Ультразвукова вирізка використовують для формоутворення заготівок по зовнішньому контуру (наприклад при виготовленні годинників та електронної апаратури).

2. Ультразвукова прошивка є найбільш поширеною операцією при отриманні наскрізних отворів різної форми з прямими та криволінійними осями, пазів та щілин.

3. Ультразвукова шліфовка використовується переважно для чистої обробки пласких зовнішніх поверхонь замість шліфування алмазним інструментом, при цьому виключаються такі дефекти, як тріщини, знижується шорсткість поверхонь і підвищується продуктивність (приблизно у два рази), а також досягається висока точність оброблюваної поверхні.

4. Ультразвукове видалення заусенців засновано на абразивному руйнуванні заусенців. При цьому способі УАО обробка проводиться у робочій рідині, де заготівки обробляються ультразвуком. Такий вид обробки заусенців успішно використовується при їх усуненні на металічних деталях, які отримані при штампуванні методами вирубки, на литих деталях із пластмас.

Суттєвим недоліком УАО є швидке зношення абразивного інструменту, особливо його торця. Для усунення цього недоліку інструмент виготовляють із пластичних, але при цьому достатньо твердих відпечених сталей чи із латуні (для інструменту складної форми робочої частини).

Одним із способів ультразвукової обробки є ультразвукове зварювання деталей та заготівок. Поєднання деталей при цьому способі обробки відбувається під впливом ультразвукових коливань: у зварювальному обладнанні високочастотні електричні коливання перетворюються на механічні такої ж частоти під дією перемінного магнітного поля.

Найбільш раціональним і поширеним є використання зварювання ультразвуком в таких областях:

1. Обробка деталей невеликих товщин. При цьому ультразвукове зварювання має переваги, які обумовлені тим, що за умови однакової товщини деталей діаметр крапки при зварюванні ультразвуком можна отримати більший, ніж при інших видах зварювання, які застосовуються для таких деталей.

2. Зварювання деталей різних товщин і різнорідних металів, які не зварюються або важко зварюються іншими методами. Суттєві успіхи досягнуто при зварюванні ультразвуком металів з неметалами, що обумовлює широке застосування цього виду зварювання у електронній, радіотехнічній, апаратній галузях.

3. Зварювання деталей із термооброблених матеріалів. Відсутність значного нагрівання не призводить до помітного зниження міцності металу порядшовної зони.

4. Зварювання без попереднього зачищення поверхонь деталей, які є захищеними покриттям.

5. Зварювання ультразвуком більш економічна з точки зору витрат електроенергії.

Проте у зварювання ультразвуком є і ряд недоліків, які суттєво знижують області його застосування, а саме:

• товщина деталей, які зварюються обмежена 1,5-2 мм;

• існує нестійкість параметрів режимів зварювання, і, як наслідок, нестабільність міцності зварних поєднань, усунути які і надійно проконтролювати методами неруйнівного контролю доволі важко.

2. ТЕСТ

1. Процес безпосереднього виготовлення основної продукції підприємства, яка визначає його виробничий профіль, спеціалізацію і надходить на ринок як товар для продажу, – це...

а) технологічний процес;

б) основний процес;

в) виробничий процес;

г) обслуговуючий процес;

Відповідь: варіант б).

Список використаної літератури

1. Антосяк В.Г., Могорян Н.В. Электрофизические методы обработки материалов/ Под ред. Н.К. Фатеева; Кишиневский политехнический институт им. Лазо – Кишинев: Штиинца, 1987 – 145с.

2. Давыдов А.Д., Козак Е. Высокоскоростные электрохимические формообразования/ Отв. ред. Ю.М. Полукаров: Институт электрохимии – М.: Наука, 1990 – 271с.

3. Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов – 2-е изд., перер. и доп. – М.: Машиностроение, 1987 – 256с.

4. Лупачев В.Г. Оборудование и технология электрогазосварочных работ: Учебное пособие для учащихся проф.-тех. учебных заведений – Мн.: ДизайнПРО, 2004 – 240с.

5. Обработка металлов давлением: Межвузовский сборник научных трудов – Свердловск: Уральский политехнический институт, 1990 – 150с.

6. Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов – М.: Машиностроение, 1993 – 240с.

7. Фетисов Г.П., М.Г. Карпман Материаловедение и технология металлов: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2002 – 638с.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)