Альтернативные методы обработки

 

Применение ручных механизированных инструментов не позволяет кардинально решить проблему механизации шабрения. Поэтому на практике по мере возможности стараются заменить шабрение альтернативными методами обработки, позволяющими при меньших трудовых затратах получить аналогичные показатели точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей. К альтернативным методам обработки относятся тонкое строгание, шлифование на плоскошлифовальных станках, фрезерование (тонкое и финишное) и поверхностное пластическое деформирование.

Методы станочной обработки будут подробно рассмотрены во 2-ой части, поэтому здесь мы лишь кратко остановимся на характеристике этих методов, как замещающих шабрение.

Тонкое строгание применяется при обработке заготовок базовых деталей крупногабаритного оборудования, например направляющих станков. Обработка выполняется специальными строгальными резцами из быстрорежущей стали или резцами, оснащенными пластинами твердого сплава, отличающимися большой шириной режущей кромки (от 40 до 120 мм). Величина подачи при тонком строгании составляет приблизительно 0,5 ширины резца за один двойной ход, а глубина резания колеблется от 0,25 мм при черновой обработке до 0,05 при чистовой. Шероховатость поверхности при тонком строгании R_a 0,63, а отклонение от параллельности и плоскостности на 1000 мм длины обрабатываемой поверхности не превышает 0,02 мм. Недостатком этого метода обработки является большое время на установку, выверки и снятие обработанной заготовки со станка.

Шлифование взамен шабрения можно выполнять несколькими способами: на плоскошлифовальных и продольно-строгальных станках при использовании специальных головок и при помощи специальных переносных приспособлений, которые устанавливаются непосредственно на крупногабаритных заготовках, подлежащих обработке. Наиболее интересны самодвижущиеся шлифовальные головки, широко применяемые в условиях мелкосерийного производства и при ремонтных работах.

 

 

Самодвижущаяся шлифовальная головка (рис. 12.10) монтируется на плите 8, которая своими направляющими 9 устанавливается на обрабатываемую заготовку. Привод головки в поступательном движении осуществляется от роликовой цепи 10 через звездочку (на рис. не показана). Звездочка получает вращательное движении от электродвигателя 5 через червячную передачу (на рис. не показана). Движение шлифовальной головки в обратную сторону осуществляется за счет реверсирования вращательного движения двигателя переключателем 6.

На верхней плите 1 с помощью двух поворотных суппортов установлен рабочий электродвигатель 4, на конце вала ротора которого находится шлифовальный круг 11. Положение головки под заданным углом регулируется при помощи рукояток 2 и 3 суппортов. Перемещение шлифовальной головки в поперечном направлении осуществляется вращением рукоятки 7.

Фрезерование применяется как отделочная окончательная операция. В качестве инструмента используются однозубые фрезы со специальной заточкой режущей кромки. Скорость резания при этом виде обработки достаточна велика и составляет 200...250 м/мин, причем подача на один оборот фрезы не должна превышать 0,8 мм, а глубина резания – 1мм. Для окончательной обработки выполняется так называемое финишное фрезерование, при котором с поверхности заготовки снимаются очень малые припуски 75...125 мкм.

 

Вибрационное обкатывание позволяет увеличить прочность обработанной поверхности за счет ее пластического деформирования в процессе обработки (так называемое явление наклепа – упрочнения поверхностного слоя материала за счет воздействия на него высоких сдавливающих сил, изменяющих структуру материала). Вибрационное обкатывание, сопровождающееся выглаживанием микронеровностей за счет приложения вертикальных по отношению к обрабатываемой поверхности нагрузок, осуществляется при помощи специальных термически обработанных шариков и роликов, которым, помимо движения подачи в направлении перпендикулярном плоскости обрабатываемой заготовки, придается поступательное движение вдоль и поперек оси этой заготовки.

 

Типичные дефекты при шабрении, причины их появления

И способы предупреждения

Таблица 13

 

Дефект	Причина	Способ предупреждения
Шабер потерял твердость при заточке	Сильное прижатие шабера к заточному кругу при заточке	Соблюдать все правила заточки. Периодически охлаждать затачиваемую часть шабера в воде
Заточка шабера без закругления	Не соблюдались правила заточки шаберов	Руководствоваться следующими правилами заточки шаберов: шабер для чернового шабрения необходимо затачивать с небольшим закруглением; чем точнее шабрение, тем закругление режущей кромки инструмента следует делать больше
При проверке по плите обрабатываемой поверхности она полностью покрыта краской	На плиту нанесен слишком большой слой краски	Снять краску с поверхности детали в нескольких местах плиты, остальную краску равномерно растереть по плите и повторить окраску поверхности детали для получения необходимой степени окрашивания
Обрабатываемая поверхность детали долго не ложится на плиту	Принят неправильный темп шабрения	На плиту нанести тонкий слой краски, окрасившееся места поверхности детали сшабривать полностью энергичными движениями шабера до тех пор, пока деталь нормально не «ляжет» на плиту
На шабруемой поверхности глубокие царапины и задиры	Шабрение незаправленным шабером. На поверхность проверочной плиты попала стружка	Тщательно заправить шабер на бруске; начисто протереть обрабатываемую поверхность детали и поверхность проверочной плиты. Заново покрыть ее слоем краски
Пятна на пришабренной поверхности расположены равномерно, но слишком крупные	Шабрение не окончено. Слишком большой слой краски на плите	Продолжить работу, «разбивая» за каждый проход пятна в разных направлениях движения шабера. Следить за слоем краски на плите
Пятна на пришабренной поверхности мелкие, но расположены неравномерно	Шабрение не закончено	При шабрении снимать пятна только в местах, где их много, до тех пор, пока пятна не расположатся на поверхности равномерно
Сопряженные под углом поверхности детали при повторных проверках окрашиваются в разных местах	Под поверхность базовой детали или под опорную поверхность проверочного угольника (призмы) попала стружка	Тщательно протереть базовую и обрабатываемую поверхности, а также проверочную плиту и опорную поверхность проверочного угольника (призмы) перед проверкой обработанной детали
На поверхности вкладыша (втулки) следы предварительной обработки, грубые царапины и задиры	Шабрение не окончено	Продолжить шабрение, проверяя его качество внешним осмотром и по контрольному валу

Контрольные вопросы:

 

1. Почему режущую кромку шабера для чистового шабрения следует затачивать и заправлять с меньшей кривизной, чем у шабера для чернового шабрения?

2. Почему для шабрения вкладышей подшипников скольжения наиболее целесообразным является применение шаберов-колец?

3. Чем вызвана необходимость использования приспособления при шабрении?

4. Почему механизация шабрения является более предпочтительной по сравнению с другими способами слесарной обработки?

5. Почему при замене ручного шабрения альтернативными методами обработки используются высокие скорости резания при малых подачах и глубинах резания?