Технология обработки конструкционных материалов (стр. 33 из 35)
Схемы сверления, зенкерования и развертывания представлены на рисунке 19.3.
Рис. 19.3. Схемы сверления, зенкерования и развертывания
Протягивание
Протягивание является высокопроизводительным методом обработки деталей разнообразных форм, обеспечивающим высокую точность формы и размеров обрабатываемой поверхности. Применяется протягивание в крупносерийном производстве.
При протягивании используется сложный дорогостоящий инструмент - протяжка. За каждым формообразующим зубом вдоль протяжки изготавливается ряд зубьев постепенно увеличивающейся высоты.
Процесс резания при протягивании осуществляется на протяжных станках при поступательном главном движении инструмента относительно неподвижной заготовки за один проход.
Движение подачи отсутствует. За величину подачи
принимают подъем на зуб, т.е. разность размеров по высоте двух соседних зубьев протяжки; является одновременно и глубиной резания.Протяжные станки предназначены для обработки внутренних и наружных поверхностей. По направлению главного движения различают станки: вертикальные и горизонтальные.
Схемы обработки заготовок на протяжных станках представлены на рисунке 19.4.
Рис. 19.4. Схемы обработки заготовок на протяжных станках
Отверстия различной геометрической формы протягивают на горизонтально-протяжных станках для внутреннего протягивания. Размеры протягиваемых отверстий составляют 5…250 мм.
Цилиндрические отверстия протягивают крупными протяжками после сверления, растачивания или зенкерования, а также литые или штампованные отверстия. Длина отверстий не превышает трех диаметров. Для установки заготовки с необработанным торцом применяют приспособление со сферической опорной поверхностью (может самоустанавливаться по оси инструмента), либо упор в жесткую поверхность (рис. 19.4. а).
Шпоночные и другие пазы протягивают протяжками, форма зубьев которых в поперечном сечении соответствует профилю протягиваемого паза, с применением специального приспособления - направляющей втулки 3 (рис. 19.4. б).
Наружные поверхности различной геометрической формы протягивают на вертикально-протяжных станках для наружного протягивания.
Схема протягивания вертикальной плоскости показана на рис. 19.4. в.
Наружные поверхности заготовок типа тел вращения можно обрабатывать на специальных протяжных станках рис. 19.4. г.
Технологические возможности способов резания
Фрезерование
Фрезерование - высокопроизводительный и распространенный метод обработки поверхностей заготовок: многолезвийным режущим инструментом - фрезой.
Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы, а вспомогательным поступательное перемещение заготовки. Движение подачи может быть и вращательное движение заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана (карусельно - фрезерные, и барабанно-фрезерные станки). Каждый режущий зуб при вращении фрезы врезается в заготовку и осуществляет резание только в пределах определенного угла поворота фрезы, а затем вращается в холостую до следующего врезания. Таким образом, особенностью процесса фрезерования является периодичность и прерывистость процесса резания каждым зубом фрезы, при чем процесс врезания зуба сопровождается ударами.
По исполнению фрезы делятся на цилиндрические, когда зубья располагаются только на цилиндрической поверхности фрезы и торцевые, у которых режущие зубья располагаются на торцевой и цилиндрической поверхности фрезы.
Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы представлены на рис. 20.1.
Рис. 20.1. Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы.
Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис. 20.1. а) и на вертикально - фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 20.1. б).
Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 20.1. в) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально - фрезерных станках - концевыми фрезами (рис. 20.1. г).
Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис. 20.1. д) на горизонтально - фрезерных станках.
Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют концевыми (рис. 20.1. е) и дисковыми (рис. 20.1. ж) фрезами.
Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами на вертикально - фрезерных станках (рис. 20.1. з).
Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей фрезеруют фасонными фрезами соответствующего профиля (рис. 20.1. и).
Пространственно - сложные поверхности обрабатывают на копировально-фрезерных автоматах (рис. 20.1. к). Обработку производят специальной концевой фрезой. Фрезерование ведут по трем координатам: x, y, z (объемное фрезерование).
Шлифование
Шлифование - процесс обработки заготовок резанием с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивного материала.
Абразивные зерна расположены беспорядочно. При вращательном движении в зоне контакта с заготовкой часть зерен срезает материал в виде очень большого числа тонких стружек (до 100000000 в мин).
Процесс резания каждым зерном осуществляется мгновенно. Обработанная поверхность представляет собой совокупность микро-следов абразивных зерен и имеет малую шероховатость.
Шлифование применяют для чистовой и отделочной обработки деталей с высокой точностью.
Главным движением при шлифовании является вращение шлифовального круга, а перемещение круга относительно детали является движением подачи.
Различают следующие основные схемы шлифования: плоское, круглое, внутреннее (рис. 20.2).
При плоском шлифовании (рис. 20.2. а) возвратно-поступательное движение заготовок необходимо для обеспечения продольной подачи
. Для обработки поверхности на всю ширину 
заготовка или круг должны иметь поперечную подачу 
, которая осуществляется прерывисто при крайних положениях заготовки в конце продольного хода. Периодически осуществляется движение вертикальной подачи 
, в крайних положениях заготовки в конце поперечного хода.Плоское шлифование может осуществляться периферией или торцом шлифовального круга.
При круглом шлифовании (рис. 20.2. б) движение продольной подачи осуществляется возвратно-поступательным перемещением заготовки. Подача
соответствует осевому перемещению заготовки за один ее оборот. Вращение заготовки является движением круговой подачи. Подача 
на глубину резания происходит при крайних положениях заготовки.Движения, осуществляемые при внутреннем шлифовании показаны на рис. 20.2. в.
Рис. 20.2. Основные схемы шлифования.
Для выполнения процесса шлифования наружных поверхностей деталей используются кругло-шлифовальные, плоско-шлифовальные и бесцентрово-шлифовальные станки. Для обработки сложных фасонных поверхностей используются специальные ленто - шлифовальные станки.
В ленто-шлифовальных станках применяется инструмент в виде бесконечной абразивной ленты. Лента в процессе шлифования поверхности сложной формы (например: лопатки турбин) огибает сложную поверхность и перемещается в осевом и продольном направлениях.
Абразивный слой наносят на бумажную или тканевую основу ленты.
Шлифованием обрабатываются только жесткие детали, не формирующиеся в процессе обработки. Данный способ не допускает обработки малых отверстий.
Технологические методы отделочной (финишной) обработки
поверхностей деталей машин
Дальнейшее развитие машиностроения связано с увеличением нагрузок на детали машин, увеличением скоростей движения, уменьшением массы конструкции.
Выполнить эти требования можно при достижении особых качеств поверхностных слоев деталей.
Влияние качества поверхностных слоев на эксплуатационные свойства огромно, изменяются:
износостойкость;
коррозионная стойкость;
контактная жесткость;
прочность соединений и другие свойства.
С этой целью широко применяются отделочные методы обработки, для которых характерны малые силы резания, незначительное тепловыделение, малая толщина срезаемого слоя.
Хонингование
Хонингование применяют для получения поверхностей высокой точности и малой шероховатости, а также для создания специфического микро-профиля обработанной поверхности в виде сетки (для удержания смазочного материала на поверхности деталей).
Поверхность неподвижной заготовки обрабатывается мелко-зернистыми абразивными брусками, закрепленными в хонинговальной головке (хоне). Бруски вращаются и одновременно перемещаются возвратно - поступательно вдоль оси обрабатываемого отверстия (рис. 20.3. а). Соотношение скоростей движений составляет 1,5…10, и определяет условия резания.
