Абразивная обработка и отделочные операции. Влияние на конструкцию.

1)Абразивные материалы — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов(шлифования, полирования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Виды абразивной обработки:

шлифование круглое — обработка цил-х и конических поверх-ей валов и отверстий;

шлифование плоское — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;

шлифование бесцентровое — обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);

шлифование бесцентровое лентой — наружные поверхности, в том числе, сложные профили;

отрезание и разрезание заготовок — заготовительное и монтажное производство, демонтаж конструкций;

притирка — абразивное притирание поверхностей (например седло и игла дизельной форсунки);

пескоструйная обработка — очистка субстратов от старой краски, ржавчины, окалины и других загрязнений, а также сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок;

ультразвуковая обработка — пробивка отверстий в твёрдых сплавах, извлечение сломанного инструмента, изготовление штампов;

Абразивные инструменты:

Отрезные круги: шлифовальные круги, бруски, лента, наждачная бумага, пасты,свободное зерно, галтовочные тела.

2) Отделочная операция --тонкая окончательная обработка.

К отделочным операциям относятся:

Полирование - процесс окончательной отделочной обработки, обеспечивающий получение высокой чистоты наружной поверхности деталей (9-12-й класс)

хонингование — обработка отверстий (цилиндры двигателей, насосов и др);

суперфиниширование — окончательное придание наружным, внутренним и сложным профилям высочайшей точности и чистоты поверхности, в том числе алмазное.

Обкатывание и накатывание поверхностей. Метод обкатывания наружных поверхностей гладкими роликами и шариками применяют для выравнивания поверхности деталей и упрочнения поверхностных слоев металла. Эту операцию выполняют с применением обильной смазки. С помощью обкатывания шариками и роликами достигают высокой точности обработки (до 2-го класса) и чистоты поверхности (до 7-10-го класса).

 

30. Особенности конструкций деталей, изготавливаемых обработкой давлением (общие положения). Виды обработки.

Обработка металлов давлением — технологический процесс получения заготовок или деталей в результате силового воздействия инструмента на обрабатываемый материал.Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида: 1) для получения заготовок постоянного поперечного сечения по длине (прутков, проволоки, лент, листов), применяемых в строительных конструкциях или в качестве заготовок для последующего изготовления из них деталей — только обработкой резанием или с использованием предварительного пластического формоизменения, основными разновидностями таких процессов являются прокатка, прессование и волочение; 2) для получения деталей или заготовок (полуфабрикатов), имеющих приближённо формы и размеры готовых деталей и требующих обработки резанием лишь для придания им окончательных размеров и получения поверхности заданного качества; основными разновидностями таких процессов являются ковка и штамповка.

Обработка металлов давлением основана на их способности в определенных условиях пластически деформироваться в результате воздействия на деформируемое тело (заготовку) внешних сил. Наиболее распространенные виды обработки давлением: 1) горячая штамповка – выполняется на прессах и мотолах, в открытых и закрытых штампах. Получаются детали и заготовки сложной формы, применяются открытые штампы и тела вращения. 2) холодая объемная штамповка. В зависимости от способа использования оборудования холодная штамповка подразделяется на ряд методов: выдавливание, радиальное обжатие, высадка, вытяжка и т.д. Изготавливают детали из стали, алюминия, меди, никеля и их сплавов. Исходным сырьем являются прутки, проволока, оболочки, оси, стержни и тп. 3) холодная листовая штамповка – подвергаются металлические и неметаллические материалы, поставляемые в виде полос, листов или лент. Штамповка обеспечивает малую трудоемкость и стоимость изготовления. Точность размеров наиболее высокая по сравнению с другими видами обработки давлением и составляет 8-9 квалитет.

 

31. Особенности конструкций деталей, изготавливаемых обработкой давлением (холодная объемная штамповка).

Объемная холодная штамповка применяется для изготовления деталей сложной формы, но малых размеров из металлов, обладающих высокой пластичностью. Процесс объемной штамповки — пластическая деформация деталей — подобен горячей штамповке. Однако отсутствие нагрева позволяет получить более точные детали и с более чистой поверхностью. Применение объемной штамповки в сочетании с другими штамповочными операциями позволяет получить детали, не требующие или почти не требующие дальнейшей механической обработки.К числу операций объемной штамповки относятся: осадка, объемная формовка, холодное выдавливание, высадка, чеканка, клеймение. Осадка среди других операций объемной штамповки является наиболее простой и часто применяемой. Она используется для расплющивания заготовок и при изготовлении деталей с односторонними и двусторонними выступами (рис. 43 а—в). При осадке металл свободно течет в радиальном направлении, а при наличии полостей в верхней или нижней частях штампа заполняет их. Объемная формовка (холодное прессование) является разновидностью осадки и применяется для изготовления деталей более сложной формы и в более точных штампах, имеющих фигурные полости. Вследствие наклепа детали, отформованные холодным способом, имеют повышенную прочность и твердость. Шероховатость поверхности детали достигает 7-го класса, а точность размеров — 5-го класса.Шероховатость поверхности отформованных деталей зависит от шероховатости поверхности заготовок, поэтому заготовки перед формовкой тщательно очищают от окалины, ржавчины и посторонних наслоений.При проектировании заготовки и детали нужно учитывать: 1) должны быть предусмотрены радиусы закругления, не менее 1 мм, при многооперационной штамповке – не менее 0,3мм; 2) дно полое цилиндрической детали может быть получено только в виде усеченного конуса, с углом отклонения от оси от 3 до 27 градусов, в зависимости от глубины и характера материала; 3) при наличии уступов шириной более 3 мм, на них необходимо предусматривать уклоны, не менее 27 градусов от горизонтали; 4) расстановка размеров производится по правилам существующим для обработки аналогичных металлических деталей.

 

32. Особенности конструкций деталей, изготавливаемых обработкой давлением (листовая штамповка).

Листовой штамповкой получают плоские и пространственные полые детали из заготовок, у которых толщина значительно меньше размеров в плане (лист, лента, полоса). Обычно заготовка деформируется с помощью пуансона и матрицы.При малой пластичности материала или при недостаточной мощности оборудования штампуют горячие заготовки. Основные операции листовая штамповка - разделительные и формоизменяющие. В результате разделительных операций деформируемая часть заготовки разделяется при сдвиге материала по заданному контуру; к ним относятся отрезка, разрезка, вырубка, пробивка, проколка, обрезка, надрезка и зачистка.Листовая штамповка осуществляют в штампах, состоящих, как правило, из неподвижной и подвижной половин, несущих рабочие части, при сближении которых помещенная между ними заготовка деформируется. Половины штампов закреплены в прессе. Неподвижная половина - на столе, подвижная - в ползуне (исполнительном механизме). Рабочие части штампов изготовляют из инструментальных сталей; при мелкосерийной штамповке деталей из алюминия и др. Мягких материалов применяют различные заменители (пластмассы, прессованную древесину и др.).Точность деталей, полученных листовая штамповка (по большинству операций), оценивается 3-4-м классом, отдельные операции - зачистка, специальные приёмы вырубки и пробивки, вытяжка с утонением, калибровка обеспечивают 2-й класс. При холодной листовой штамповке качество поверхности листовых заготовок в большинстве случаев сохраняется, поэтому при штамповке из холоднокатаных материалов чистота поверхностей деталей - 6-8-го класса.

К детали предъявляются следующие требования: 1) обязательное наличие штамповочных радиусов; 2) размеры ответственные должны быть не менее 0,9S. Для гетинакса и текстолита – 0,35S; 3) ширина длинных и узких вырезов или прорезей не менее 1,5S для любых материалов; 4) наименьшее расстояние от края детали до края отверстия не менее 1S – для круглых, и 1,5S – для иной формы; 5) размеры перемычки между двумя одновременно пробивными отверстиями не менее 2S; 6) расстояние между центрами отверстий можно обеспечить точнее, чем расстояние от базовой поверхности до центра отверстия.