Методы обработки

ПРЕВРАЩЕНИЕ

Во время токарной обработки заготовка вращается, образуя основное режущее движение.При движении инструмента вдоль параллельной оси вращения образуются внутренняя и наружная цилиндрические поверхности.Инструмент движется по наклонной линии, пересекающей ось, образуя коническую поверхность.На профилирующем токарном станке или токарном станке с ЧПУ можно управлять подачей инструмента по кривой для формирования определенной поверхности вращения.С помощью формовочного токарного инструмента можно обрабатывать вращающуюся поверхность и при боковой подаче.Токарной обработкой также можно обрабатывать поверхности резьбы, торцевые плоскости и эксцентриковые валы.Точность токарной обработки обычно составляет IT8-IT7, а шероховатость поверхности составляет 6,3-1,6 мкм.При чистовой обработке он может достигать IT6-IT5, а шероховатость может достигать 0,4-0,1 мкм.Токарная обработка отличается более высокой производительностью, более плавным процессом резания и более простыми инструментами.

ФРЕЗЕРОВАНИЕ
Основным режущим движением является вращение инструмента.При горизонтальном фрезеровании образование плоскости образуется кромкой на внешней поверхности фрезы.При торцовом фрезеровании плоскость образована торцевой кромкой фрезы.Увеличение скорости вращения фрезы позволяет достичь более высоких скоростей резания и, следовательно, более высокой производительности.Однако из-за врезания и вырезания зубьев фрезы образуется удар, и процесс резания подвержен вибрации, что ограничивает улучшение качества поверхности.Это воздействие также усугубляет износ инструмента, что часто приводит к выкрашиванию твердосплавной пластины.В обычное время, когда заготовка отрезается, можно получить определенное охлаждение, поэтому условия отвода тепла улучшаются.В соответствии с тем же или противоположным направлением основной скорости движения и направления подачи заготовки во время фрезерования, оно делится на попутное и попутное фрезерование.
1. Попутное фрезерование
Горизонтальная составляющая силы фрезерования совпадает с направлением подачи заготовки.Как правило, между подающим винтом стола заготовки и неподвижной гайкой имеется зазор.Таким образом, сила резания может легко заставить заготовку и стол двигаться вперед вместе, вызывая внезапную скорость подачи.увеличить, вызывая нож.При фрезеровании заготовок с твердыми поверхностями, таких как отливки или поковки, зубья погружной фрезы сначала соприкасаются с твердой коркой заготовки, что усугубляет износ фрезы.
2. Встречное фрезерование
Это позволяет избежать явления движения, возникающего при попутном фрезеровании.При встречном фрезеровании толщина реза постепенно увеличивается от нуля, поэтому режущая кромка начинает испытывать период сдавливания и скольжения по упрочненной обрабатываемой поверхности, что ускоряет износ инструмента.В то же время при встречном фрезеровании сила фрезерования поднимает заготовку, что легко вызывает вибрацию, что является недостатком встречного фрезерования.
Точность обработки при фрезеровании обычно может достигать IT8-IT7, а шероховатость поверхности составляет 6,3-1,6 мкм.
Обычное фрезерование может обрабатывать только плоские поверхности, а формовочные фрезы также могут обрабатывать фиксированные криволинейные поверхности.Фрезерный станок с ЧПУ может использовать программное обеспечение для управления несколькими осями, которые должны быть связаны в соответствии с определенным соотношением через систему ЧПУ для фрезерования сложных криволинейных поверхностей.В настоящее время обычно используется фреза со сферическим концом.Фрезерные станки с ЧПУ имеют особое значение для обработки заготовок сложной формы, таких как лопатки импеллерных машин, стержни и полости пресс-форм.

ПЛАНИРОВАНИЕ
При строгании возвратно-поступательное движение инструмента является основным режущим движением.Поэтому скорость строгания не может быть слишком высокой, а производительность низкой.Строгание более стабильно, чем фрезерование, и точность его обработки обычно может достигать IT8-IT7, шероховатость поверхности составляет Ra6,3-1,6 мкм, плоскостность прецизионного строгания может достигать 0,02/1000, а шероховатость поверхности составляет 0,8-0,4 мкм.

ШЛИФОВАНИЕ

Шлифование обрабатывает заготовку шлифовальным кругом или другим абразивным инструментом, и его основным движением является вращение шлифовального круга.Процесс шлифования шлифовального круга представляет собой комбинированный эффект трех действий абразивных частиц на поверхности заготовки: резания, гравировки и скольжения.При шлифовании сами абразивные частицы постепенно затупляются от остроты, что ухудшает режущее действие и увеличивает силу резания.Когда сила резания превышает прочность клея, круглые и тупые абразивные зерна отваливаются, обнажая новый слой абразивных зерен, образуя «самозаточку» шлифовального круга.Но стружка и абразивные частицы все же могут забить колесо.Поэтому после шлифования в течение определенного времени необходимо правку шлифовального круга алмазным токарным инструментом.
При шлифовании из-за большого количества лезвий обработка является стабильной и высокой точностью.Шлифовальный станок является чистовым станком, точность шлифования может достигать IT6-IT4, а шероховатость поверхности Ra может достигать 1,25-0,01 мкм или даже 0,1-0,008 мкм.Еще одна особенность шлифования заключается в том, что им можно обрабатывать закаленные металлические материалы.Поэтому его часто используют в качестве завершающего этапа обработки.При шлифовании выделяется большое количество тепла, а для охлаждения требуется достаточное количество смазочно-охлаждающей жидкости.В соответствии с различными функциями шлифование также можно разделить на круглое шлифование, шлифование внутренних отверстий, плоское шлифование и так далее.

СВЕРЛЕНИЕ И РАСТОЧКА

На сверлильном станке вращение отверстия сверлом является наиболее распространенным методом обработки отверстий.Точность обработки при сверлении низкая, обычно достигает только IT10, а шероховатость поверхности обычно составляет 12,5-6,3 мкм.После сверления, развертывание и развертывание часто используются для получистовой и чистовой обработки.Развёртывающее сверло используется для развёртывания, а развёртывающий инструмент используется для развёртывания.Точность развертывания обычно составляет IT9-IT6, а шероховатость поверхности составляет Ra1,6-0,4 мкм.При расширении и расширении буровое долото и расширитель обычно следуют оси исходного забоя, что не может улучшить точность позиционирования отверстия.Растачивание исправляет положение отверстия.Растачивание можно производить на сверлильном станке или токарном станке.При растачивании на расточном станке расточный инструмент в основном такой же, как и токарный, за исключением того, что заготовка не перемещается, а расточный инструмент вращается.Точность расточной обработки обычно составляет IT9-IT7, а шероховатость поверхности составляет Ra6,3-0,8 мм..
Сверлильный токарный станок

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА

Методы обработки поверхности зубьев шестерни можно разделить на две категории: метод формирования и метод генерации.Станок, используемый для обработки поверхности зуба методом формования, обычно представляет собой обычный фрезерный станок, а инструмент представляет собой формовочную фрезу, которая требует двух простых формовочных движений: вращательного движения инструмента и линейного движения.К наиболее часто используемым станкам для обработки поверхностей зубьев методом генерирования относятся зубофрезерные станки и зубофрезерные станки.

КОМПЛЕКСНАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ

 
Для обработки трехмерных криволинейных поверхностей в основном применяются методы копировального фрезерования и фрезерования с ЧПУ или специальные методы обработки (см. раздел 8).Копировально-фрезерная обработка должна иметь прототип в качестве мастера.Во время обработки профилирующая головка шаровой головки всегда соприкасается с поверхностью прототипа с определенным давлением.Движение профилирующей головки преобразуется в индуктивность, а усиление обработки управляет движением трех осей фрезерного станка, формируя траекторию движения режущей головки по криволинейной поверхности.Фрезы в основном используют фрезы со сферическим концом с таким же радиусом, что и профилирующая головка.Появление технологии числового программного управления обеспечивает более эффективный метод обработки поверхностей.При обработке на фрезерном станке с ЧПУ или обрабатывающем центре обрабатывается шаровой фрезой по значению координаты точка за точкой.Преимущество использования обрабатывающего центра для обработки сложных поверхностей состоит в том, что на обрабатывающем центре имеется инструментальный магазин, оснащенный десятками инструментов.Для черновой и чистовой обработки криволинейных поверхностей можно использовать разные инструменты для разных радиусов кривизны вогнутых поверхностей, а также можно выбирать соответствующие инструменты.При этом различные вспомогательные поверхности, такие как отверстия, резьба, канавки и т. д., могут обрабатываться за одну установку.Это полностью гарантирует относительную точность позиционирования каждой поверхности.

СПЕЦИАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА

Специальный метод обработки относится к общему термину для ряда методов обработки, которые отличаются от традиционных методов резки и используют химические, физические (электричество, звук, свет, тепло, магнетизм) или электрохимические методы обработки материалов заготовки.Эти методы обработки включают: химическую обработку (CHM), электрохимическую обработку (ECM), электрохимическую обработку (ECMM), электроэрозионную обработку (EDM), электроконтактную обработку (RHM), ультразвуковую обработку (USM), лазерно-лучевую обработку (LBM), Ионно-лучевая обработка (IBM), электронно-лучевая обработка (EBM), плазменная обработка (PAM), электрогидравлическая обработка (EHM), абразивно-струйная обработка (AFM), абразивно-струйная обработка (AJM), жидкоструйная обработка (HDM)) и различные композитные обработки.

1. Электроэрозионная обработка
Электроэрозионная обработка заключается в использовании высокой температуры, создаваемой мгновенным искровым разрядом между электродом-инструментом и электродом заготовки, для эрозии материала поверхности заготовки для достижения механической обработки.Электроэрозионные станки обычно состоят из импульсного источника питания, механизма автоматической подачи, корпуса станка и системы фильтрации циркуляции рабочей жидкости.Заготовка закрепляется на столе станка.Импульсный источник питания обеспечивает энергию, необходимую для обработки, а два его полюса соответственно подключены к электроду-инструменту и заготовке.Когда электрод-инструмент и заготовка приближаются друг к другу в рабочей жидкости, приводимой в действие механизмом подачи, напряжение между электродами разрывает зазор, генерируя искровой разряд и выделяя большое количество тепла.После того, как поверхность заготовки поглотит тепло, она достигает очень высокой температуры (выше 10000 °С), и ее местный материал стравливается за счет плавления или даже газификации, образуя крошечную ямку.Система фильтрации циркуляции рабочей жидкости заставляет очищенную рабочую жидкость проходить через зазор между электродом-инструментом и заготовкой под определенным давлением, чтобы вовремя удалить продукты гальванической коррозии и отфильтровать продукты гальванической коррозии из рабочей жидкости.В результате многократных разрядов на поверхности заготовки образуется большое количество ямок.Электрод-инструмент непрерывно опускается под приводом механизма подачи, а форма его контура «копируется» на заготовку (хотя материал электрода-инструмента также будет подвергаться эрозии, но его скорость значительно ниже, чем у материала заготовки).Электроэрозионный станок для обработки соответствующих заготовок электродными инструментами специальной формы
① Обработка твердых, хрупких, жестких, мягких и высокоплавких проводящих материалов;
②Обработка полупроводниковых и непроводящих материалов;
③ Обработка различных типов отверстий, изогнутых отверстий и крошечных отверстий;
④ Обработка различных трехмерных изогнутых полостей, таких как штампы для ковки, штампы для литья под давлением и пластиковые штампы;
⑤ Используется для резки, резки, укрепления поверхности, гравировки, печати табличек и маркировки и т. д.
Проволочный электроэрозионный станок для обработки двухмерных профильных заготовок с проволочными электродами

2. Электролитическая обработка
Электролитическая обработка — это метод формообразования заготовок, использующий электрохимический принцип анодного растворения металлов в электролитах.Заготовка подключается к положительному полюсу источника питания постоянного тока, инструмент подключается к отрицательному полюсу, и между двумя полюсами сохраняется небольшой зазор (0,1–0,8 мм).Электролит с определенным давлением (0,5 МПа～2,5 МПа) протекает через зазор между двумя полюсами с высокой скоростью 15 м/с～60 м/с).Когда катод инструмента непрерывно подается к заготовке, на поверхности заготовки, обращенной к катоду, металлический материал непрерывно растворяется в соответствии с формой профиля катода, а продукты электролиза уносятся высокоскоростным электролитом, поэтому форма профиля инструмента соответственно «копируется» на заготовке.
① Рабочее напряжение мало, а рабочий ток большой;
② За один раз обработать профиль или полость сложной формы простым движением подачи;
③ Может обрабатывать труднообрабатываемые материалы;
④ Высокая производительность, примерно в 5-10 раз выше, чем у EDM;
⑤ Во время обработки отсутствует механическая сила резания или выделение тепла, что подходит для обработки легко деформируемых или тонкостенных деталей;
⑥Средний допуск на обработку может достигать ±0,1 мм;
⑦ Существует много вспомогательного оборудования, занимающего большую площадь и дорого стоящего;
⑧ Электролит не только разъедает станок, но и легко загрязняет окружающую среду.Электрохимическая обработка в основном используется для обработки отверстий, полостей, сложных профилей, глубоких отверстий малого диаметра, нарезки, удаления заусенцев и гравировки.

3. Лазерная обработка
Лазерная обработка заготовки завершается станком для лазерной обработки.Станки для лазерной обработки обычно состоят из лазеров, источников питания, оптических систем и механических систем.Лазеры (обычно используемые твердотельные лазеры и газовые лазеры) преобразуют электрическую энергию в энергию света для генерации необходимых лазерных лучей, которые фокусируются оптической системой, а затем облучаются на заготовке для обработки.Заготовка закрепляется на трехкоординатном прецизионном рабочем столе, который управляется системой числового программного управления для выполнения движения подачи, необходимого для обработки.
①Не требуются инструменты для обработки;
②Плотность мощности лазерного луча очень высока, и он может обрабатывать практически любые металлические и неметаллические материалы, которые трудно обрабатывать;
③ Лазерная обработка является бесконтактной обработкой, и заготовка не деформируется силой;
④Скорость лазерного сверления и резки очень высока, материал вокруг обрабатываемой детали почти не подвергается воздействию тепла при резке, а термическая деформация заготовки очень мала.
⑤ Щель лазерной резки узкая, а качество режущей кромки хорошее.Лазерная обработка широко используется в штампах для волочения алмазной проволоки, подшипниках для часовых драгоценных камней, пористой оболочке расходящихся пуансонов с воздушным охлаждением, обработке небольших отверстий в топливных форсунках двигателей, лопастях авиационных двигателей и т. д., а также при резке различных металлических материалов. и неметаллические материалы..

4. Ультразвуковая обработка
Ультразвуковая обработка - это метод, при котором торец инструмента, вибрирующий с ультразвуковой частотой (16 кГц ~ 25 кГц), воздействует на взвешенный абразив в рабочей жидкости, а абразивные частицы воздействуют на поверхность заготовки и полируют ее, чтобы реализовать механическую обработку заготовки. .Ультразвуковой генератор преобразует электрическую энергию переменного тока промышленной частоты в электрические колебания ультразвуковой частоты с определенной выходной мощностью и преобразует электрические колебания ультразвуковой частоты в ультразвуковые механические колебания через преобразователь.～0,01 мм увеличивается до 0,01～0,15 мм, заставляя инструмент вибрировать.Торец инструмента воздействует на взвешенные абразивные частицы в рабочей жидкости при вибрации, так что он непрерывно ударяет и полирует обрабатываемую поверхность с высокой скоростью, а материал в зоне обработки дробит на очень мелкие частицы и ударяет. это вниз.Хотя материала в каждом ударе очень мало, но определенная скорость обработки все же есть из-за высокой частоты ударов.Благодаря циркулирующему потоку рабочей жидкости происходит своевременное удаление поражённых частиц материала.По мере того, как инструмент постепенно вставляется, его форма «копируется» на заготовку.
При обработке труднообрабатываемых материалов ультразвуковая вибрация часто сочетается с другими методами обработки композитных материалов, такими как ультразвуковая токарная обработка, ультразвуковое шлифование, ультразвуковая электролитическая обработка и ультразвуковая резка проволоки.Эти композитные методы обработки объединяют два или более методов обработки, которые могут дополнять сильные стороны друг друга и значительно улучшать эффективность обработки, точность обработки и качество поверхности заготовки.

ВЫБОР МЕТОДА ОБРАБОТКИ

Выбор метода обработки в основном учитывает форму поверхности детали, требования к точности размеров и точности позиционирования, требования к шероховатости поверхности, а также существующие станки, инструменты и другие ресурсы, партию продукции, производительность и экономический и технический анализ. и другие факторы.
Маршруты обработки типовых поверхностей
1. Маршрут обработки внешней поверхности

• 1. Черновая токарная обработка→получистовая обработка→чистовая обработка:

Наиболее широко используемый, удовлетворяющий требованиям IT≥IT7, ▽≥0,8 внешний круг может быть обработан

• 2. Черновое точение → получистовое точение → черновое шлифование → тонкое шлифование:

Применяется для черных металлов с требованиями к закалке IT≥IT6, ▽≥0,16.

• 3. Черновая токарная обработка→получистовая токарная обработка→чистовая токарная обработка→алмазная токарная обработка:

Для цветных металлов наружные поверхности, не пригодные для шлифования.

• 4. Черновое точение → получистовое → черновое шлифование → тонкое шлифование → шлифование, сверхчистовое, ленточное, зеркальное шлифование или полирование для дальнейшей чистовой обработки по основанию 2.

Цель состоит в том, чтобы уменьшить шероховатость и улучшить точность размеров, формы и положения.

2. Маршрут обработки отверстия

• 1. Сверление → грубая тяга → тонкая тяга:

Он используется для обработки внутреннего отверстия, одиночного шпоночного отверстия и шлицевого отверстия для массового производства деталей втулки диска со стабильным качеством обработки и высокой эффективностью производства.

• 2. Сверло→Расширение→Развертка→Ручная развертка:

Он используется для обработки малых и средних отверстий, корректировки точности положения перед развертыванием и развертывания для обеспечения точности размера, формы и шероховатости поверхности.

• 3. Сверление или черновое растачивание → получистовое растачивание → чистовое растачивание → плавающее растачивание или алмазное растачивание.

приложение:
1) Обработка коробчатых пор при штучном мелкосерийном производстве.
2) Обработка отверстий с высокими требованиями к точности позиционирования.
3) Отверстие с относительно большим диаметром более ф80мм, а на болванке уже есть литые или кованые отверстия.
4) Цветные металлы имеют алмазную расточку для обеспечения точности их размера, формы и положения, а также требований к шероховатости поверхности.

• 4. /Сверление (черновое растачивание) черновое шлифование → получистовое → тонкое шлифование → шлифование или шлифование

Применение: обработка закаленных деталей или обработка отверстий с высокими требованиями к точности.
проиллюстрировать:
1) Окончательная точность обработки отверстия во многом зависит от уровня оператора.
2) Для обработки особо мелких отверстий используются специальные методы обработки.

3.маршрут обработки плоскости

• 1. Черновое фрезерование → получистовое → чистовое → высокоскоростное фрезерование.

Обычно используется при плоской обработке, в зависимости от технических требований к точности и шероховатости обрабатываемой поверхности процесс может быть организован гибко.

• 2. /грубое строгание → получистовое строгание → чистовое строгание → чистовое строгание широким ножом, шабрение или шлифование

Он широко используется и имеет низкую производительность.Его часто используют при обработке узких и длинных поверхностей.Окончательная организация процесса также зависит от технических требований к обрабатываемой поверхности.

• 3. Фрезерование (строгание) → получистовое (строгание) → черновое шлифование → тонкое шлифование → шлифование, прецизионное шлифование, ленточное шлифование, полирование

Обработанная поверхность закаливается, а окончательный процесс зависит от технических требований к обработанной поверхности.

• 4. тянуть → тонко тянуть

При крупносерийном производстве используются рифленые или ступенчатые поверхности.

• 5. Токарная обработка→Получистовая обработка→чистовая обработка→алмазная обработка

Плоская обработка деталей из цветных металлов.