Електроерозійний метод обробки

Висновок

Електроерозійна обробка заснована на вириванні часток матеріалу з поверхні імпульсом електричного розряду. Якщо задано напругу (відстань) між електродами, зануреними в рідкий діелектрик, то при їхньому зближенні (збільшенні напруги) відбувається пробій діелектрика - виникає електричний розряд, у каналі якого утвориться плазма з високою температурою.

Так як тривалість використовуваних у даному методі обробки електричних імпульсів не перевищує 10^-2 с, що виділяється тепло не встигає поширитися в глиб матеріалу і навіть незначної енергії виявляється досить, щоб розігріти, розплавити і випарувати невелика кількість речовини. Крім того, тиск, що розвивається частками плазми при ударі об електрод, сприяє викидові (ерозії) не тільки розплавленого, але і просто розігрітої речовини. Оскільки електричний пробій, як правило, відбувається по найкоротшому шляху, те насамперед руйнуються найбільше близько розташовані ділянки електродів. Т. о., при наближенні одного електрода заданої форми (інструмента) до іншого (заготівлі) поверхня останнього прийме форму поверхні першого. Продуктивність процесу, якість одержуваної поверхні в основному визначаються параметрами електричних імпульсів (їхньою тривалістю, частотою проходження, енергією в імпульсі). Електроерозійний метод обробки об'єднав електроіскровий і електроімпульсний методи.

Електрохімічна обробка полягає в тім, що під впливом електричного струму руйнуються поверхневі шари металу деталі, поміщеної в електроліт. Частки металу, що лежать на поверхні деталі, розчиняються в електроліті, і деталь стає блискучою (електролітичне полірування), У тому випадку, якщо поверхні повинні бути додані визначені розміри, застосовують спеціальний інструмент для механічного видалення зруйнованої плівки металу.

Лазерне різання відноситься до числа перших технологічних застосувань лазерного випромінювання, апробованих ще на початку 70-х років. За минулі роки створені лазерні установки із широким діапазоном потужності(від декількох десятків ватів до декількох кіловатів), що забезпечують ефективне різання металів з використанням допоміжного газу, що надходить у зону обробки одночасно з випромінюванням лазера. Лазерне випромінювання нагріває, плавить і випаровує матеріал по лінії передбачуваного різання, а потік допоміжного газу видаляє продукти руйнування. При використанні кисню або повітря при різанні металів на поверхні руйнування утвориться оксидна плівка, що підвищує поглощательную здатність матеріалу, а в результаті екзотермічної реакції виділяється досить велика кількість теплоти.

Для різання металів застосовують технологічні установки на основі твердотілих і газових CO2 - лазерів, що працюють як у безперервному, так і в імпульсно-періодичному режимах випромінювання. Промислове застосування газолазерного різання з кожним роком збільшується, але цей процес не може цілком замінити традиційні способи поділу металів. У зіставленні з багатьма з застосовуваних на виробництві установок вартість лазерного устаткування для різання ще досить висока, хоча останнім часом намітилася тенденція до її зниження. У зв'язку з цим процес газолазерного різання (надалі просто лазерного різання) стає ефективним тільки за умови обґрунтованого і розумного вибору області застосування, коли використання традиційних способів трудомістко або взагалі неможливо.

В ході наведеної характеристики трьох методів нетрадиційної обробки матеріалів, можемо зробити висновок, що найбільш ефективним в даному випадку, для одержання прямокутного отвору лазерну обробку, оскільки даний метод обробки дає найбільш високопродуктивний й легко регульований метод обробки важко оброблювального матеріалу.

 

Список використаних джерел

1. Коваленко В.С. Технология и оборудование: электрофизические и электрохимические методы обработки металлов. – М., 1985. – 400 с.

2. Подураев В.Н. Фізико-химические методы обработки. – М., 1988.

 

Міністерство освіти і науки України

Ржищівський гуманітарний коледж

 

Обробка металів різанням.

 

 

Виконала

Студентка 41-т групи

Ю. В. Ковальчук

Перевірив викладач

О. О. Хуторний

 

Ржищів 2016р.

Зміст

 

1.Сутність процесу, основні поняття і визначення

2.Параметри і фізичні явища, що супроводжують процес різання

3.Стійкість і матеріали різального інструмента

4.Металорізальні верстати

5.Точіння

6.Свердління, розточування

7.Фрезерування

8.Стругання, довбання, протягання

9.Зубонарізування

10.Шліфування

11.Поверхневе пластичне деформування

12.Список використаних джерел

 

Металорізальні верстати

 

За рівнем спеціалізації металорізальні верстати поділяють на:

• універсальні;

• спеціалізовані;

• спеціальні.

Універсальні призначені для виконання різноманітних операцій при виготовленні деталей, різних за розмірами і формою; спеціалізовані — для обробки однотипних деталей різних розмірів; спеціальні — для виготовлення деталей одного типорозміру.

За технологічними ознаками (залежно від характеру обробки) верстати поділяють на такі групи:

• токарні;

• свердлильні й розточувальні;

• шліфувальні, полірувальні, доводочні;

• для електрофізичної й електрохімічної обробки;

• зубо- і різьбообробні;

• фрезерні;

• стругальні, довбальні, протяжні;

• розрізні;

• різні.

Верстати кожної з цих груп поділяються на типи за такими основними ознаками:

-технологічне призначення (круглошліфувальні, плоскошліфувальні);

-конструктивні особливості (універсально-фрезерні, поздовжньо-фрезерні);

-розташування робочих деталей у просторі (вертикально- свердлильні, горизонтально-свердлильні);

-кількість робочих деталей верстата (одношпиндельні, багатошпиндельні);

-ступінь автоматизації (з ручним керуванням, напівавтомати, автомати).

У промисловості найпоширеніші токарні, свердлильні, фрезерні та шліфувальні верстати.

 

Точіння

 

Верстати токарної групи використовують для обробки циліндричних, конічних, фасонних (зовнішніх і внутрішніх) поверхонь обертання, а також для обробки площин, перпендикулярних до осі обертання заготовки. Для верстатів токарної групи основним інструментом є різець. На токарно-гвинторізальних верстатах різцем наносять нарізи на циліндричних і конічних поверхнях, а також спіральні канавки на торцевих поверхнях заготовок. Для нанесення нарізів застосовують також плашки і мітчики, а для оброблення отворів — свердла, зенкери, розвертки.

У верстатах токарної групи використовується два види руху: обертальний рух заготовки (рух різання) і поступальний рух інструмента (рух подачі), що забезпечують безперервність процесу різання. Елементи режиму різання і напрямок руху під час поздовжнього точіння показані на рис 1.6.

Токарні різці класифікують за різними ознаками. За матеріалом різальної частини розрізняють різці сталеві, твердосплавні і мінералокерамічні. За конструкцією різці поділяють на суцільні та складні. Залежно від розташування головної різальної кромки розрізняють різці правосторонні й лівосторонні. При різанні лівостороннім різцем (головна різальна кромка розташована на місці допоміжної кромки правостороннього різця) інструмент рухається зліва направо. За розташуванням осі головки різця відносно осі його тіла (в плані) розрізняють різці прямі (рис. 1.8, а - e) і відігнуті (рис. 1.8, є). Розрізняють також різці чистової і чорнової обробки.

Залежно від призначення (виду обробки) різці поділяють на прохідні, підрізні, відрізні, розточувальні, нарізні, канавочні, фасонні.

Прохідні різці призначені для обточування зовнішніх поверхонь (рис. 1.8, а, б, e). Прохідні різці (прямі або упорні) з головним кутом у плані (φ = 90°, рис. 1.8, з) застосовують для оброблення зовнішніх або торцевих поверхонь (наприклад, при виготовленні ступінчастих валів). Прохідний відігнутий різець (рис. 1.8, є) - універсальний, дає змогу обробляти циліндричну поверхню і підрізати торець.

Для чистової обробки застосовують різці двох типів: із заокругленою верхівкою (рис.1.8, д) та широкі чистові різці з прямою головною різальною кромкою (рис. 1.8, е). Перший тип застосову­ють для обробки порівняно невеликих поверхонь, другий - для обробки поверхонь заготовок значних розмірів.

Рис. 1.8 - Типи токарних різців

 

Підрізні різці призначені для оброблювання торців, відрізні - для відрізування частини металу заготовки (рис. 1.8, а). Довжина головки цих різців повинна бути дещо більшою за радіус заготовки, що розрізають.

Розточувальні різці застосовуються при розточуванні наскрізних і глухих отворів, а нарізні — для нанесення зовнішніх (рис. 1.8, ж) і внутрішніх нарізів. Форма різальної кромки таких різців повинна відповідати профілю нарізу. Головні різальні кромки різця (рис. 1.8, ж) для нарізання симетричних нарізів заточують під кутом 60°.

Канавочні різці застосовують для прорізання канавок різного профілю: прямокутних (рис. 1.8, в), подібних до трапеції (рис. 1.8, г) тощо. Фасонні різці (рис. 1.8,і) застосовують для виготовлення і оброблювання складних фасонних поверхонь. Профіль різальної кромки такого різця повинен відповідати профілю оброблюваної поверхні.

До верстатів токарної групи відносяться також карусельні, револьверні, автомати та напівавтомати.

Токарно-карусельні верстати призначені для обробки важких заготовок великого діаметра і невеликої довжини, що не перевищує 0,7 діаметра. Зазвичай це деталі типу дисків: ротори водяних та газових турбін, шківи, маховики, зубчасті колеса та інші. Заготовки вставляють і закріплюють на круглому горизонтальному столі - планшайбі, яка обертається навколо вертикальної осі. На токарно-карусельних верстатах різцями можна обробляти зовнішні і внутрішні циліндричні, конічні, фасонні та плоскі поверхні, кільцеві канавки різного профілю. Крім цього, на них також можна свердлити, зенкерувати та розвертати отвори.

На відміну від звичайних токарних верстатів багаторізцеві зазвичай мають два незалежних один від одного супорти: передній та задній. В кожному з них закріплюють по кілька різців, які працюють одночасно. Передній супорт має тільки повздовжню подачу, тому встановленими у ньому різцями обробляють тільки циліндричні поверхні. Задній супорт має тільки поперечну подачу і різцями, що встановлені в ньому, обробляє торцеві площини, канавки, короткі конічні та фасонні поверхні, фаски. На багаторізцевих верстатах обробляють заготовки різних деталей: ступінчатих валів, зубчастих коліс, дисків тощо.

Закріплюють заготовки в центрах, трикулачкових патронах, на оправках тощо. Швидку та точну установку різців при наладці верс­тата роблять за встановленою на верстаті перед початком роботи еталонній деталі або за шаблоном. Багаторізцеві верстати доцільно використовувати в умовах масового та багатосерійного виробництва.

Токарно-револьверні верстати призначені для обробки достатньо великих партій деталей, що мають відносно складну форму, для обробки яких необхідно послідовно застосовувати різні інструменти: різці, свердла, зенкери, розвертки, мітчики, плашки та інші. Типові деталі, що обробляються на револьверних верстатах, - це болти, гвинти, гайки, втулки, валики, різноманітні деталі арматури та інші. На відміну від токарних, у револьверних верстатів немає задньої бабки і ходового гвинта, а на поздовжньому супорті розміщена багатопозиційна револьверна голівка, до якої при наладці установлюють необхідні інструменти і при обробці вводять їх в роботу в певній послідовності.

Розрізняють револьверні верстати з вертикальною та горизонтальною віссю револьверної голівки. Залежно від типу оброблюваних заготовок розрізняють револьверні верстати для пруткових (характеризуються найбільшим діаметром прутка) та патронних (характеризуються найбільшим діаметром оброблюваної заготовки над станиною і супортом) робіт.

Токарними автоматами називають верстати, на яких після наладки обробка виконується автоматично.

Напівавтоматами називають верстати, в яких весь цикл обробки заготовки та зупинки верстата після її закінчення виконується автоматично, а установка, зняття заготовок та пуск верстата виконується вручну. Напівавтоматами є багаторізцеві токарні верстати. На токарних автоматах обробляють кріпильні деталі, валики, втулки, кільця, деталі арматури та інше; їх використовують зазвичай в масовому та великосерійному вироб­ництві. На токарних напівавтоматах обробляють осі, вали, фланці, зубчасті колеса та інші деталі; застосовують їх головним чином в серійному виробництві.

Токарні автомати і напівавтомати класифікують по вигляду заготовки (пруткові та патронні), кількості шпинделів (одношпиндельні та багатошпиндельні) і по розташуванню шпинделів (горизонтальні та вертикальні).

 

Свердління, розточування

 

На верстатах свердлування та розточування виконують свердлення, зенкерування, зенкування, розточування отворів різцями, розвертування, цекування, нанесення нарізу мітчиком.

Свердління - найпоширеніший спосіб виготовлення отворів у суцільному матеріалі з використанням свердла. Збільшення вже існуючих отворів свердлом називають розсвердлюванням. Оброблення ж циліндричних литих, штампованих або попередньо просвердлених отворів зенкером для надання їм необхідної геометричної форми, розмірів і шорсткості поверхні називають зенкеруванням. Зенкер, що використовується для цього, має конструктивні елементи, подібні до свердла. Відміна лише в тому, що зенкер не має поперечного леза, а різальних лез у нього не два, а три або чотири. Отвори розточуються різцями при необхідності додержання точної співвісності отворів.

Оброблювання отворів з метою отримання точних розмірів і малої шорсткості називають розвертуванням. Робоча частина розвертки, подібно до свердла, має заборний конус і калібруючу частину, далі за нею є ділянка зі зворотним конусом для зменшення тертя.

Зенкування - це утворення циліндричних або конічних заглиблень у попередньо зроблених отворах під головки болтів, гвинтів тощо. Здійснюють зенкування за допомогою циліндричних або конічних зенкерів (зенковок).

Цекування - це оброблення торцевих поверхонь під гайки, шайби й кільця з використанням ножів (пластин) або торцевих зенкерів.

При виготовленні нарізу в глухих отворах за допомогою мітчиків верстат додатково обладнують пристосуванням для реверсивного (зворотного) обертання шпинделя, щоб забезпечити вилучення мітчика з нарізаного отвору. При такій обробці деталей інструменту (крім різця) надається головний обертальний рух (рух різання) і осьове переміщення (рух подачі).

При свердленні використовують такі основні типи свердел: перові, спіральні, свердла для глибокого свердління та центровочні. Перові свердла являють собою стрижні або закріплену в оправці пластинку з ріжучими кромками, заточеними під кутом від 80° до 150°. Застосовують їх порівняно рідко - переважно при свердленні отворів в твердих поковках і відливках, обробці ступінчатих отворів. Спіральні свердла широко використовують при роботі не тільки на свердлильних, але й на токарних, револьверних та інших метало-ріжучих верстатах. Свердла для глибокого свердлення як однолезові, так і двохлезові використовуються при свердленні отворів, глибина яких перевищує діаметр у 5 і більше разів. Центровочні свердла призначені для одержання осьових гнізд в заготовках, що обробля­ються на токарних верстатах (у центрах). Спіральне свердло складається з таких основних конструктивних елементів: робочої частини, що поділяється на різальну або заборну і центруючу; шийки-виточки для виходу шліфувального круга; хвостовика (зазвичай конічного) з лапкою. Діаметр свердла дещо зменшується у напрямку хвостовика для зниження тертя свердла по стінках отвору. Різальна частина свердла складається з гвинтової канавки для відведення стружки (дно канавки є передньою поверхнею головного різального леза;стрічки, що спрямовує свердло в отвір; головної задньої поверхні; поперечного різального леза. Основні типи свердлильних верстатів:

• вертикально-свердлильні;

• радіально-свердлильні;

• багатошпиндельні;

• горизонтально-свердлильні;

• агрегатні та інші. Вертикально-свердлильні - це найбільш розповсюджені верстати цієї групи. Застосовують їх в одиничному та серійному виробництвах для обробки отворів в малогабаритних деталях. Основною їхньою характеристикою є найбільший діаметр отвору, який можна свердлити в сталі середньої твердості. Серійно випускають верстати з умовним діаметром свердлення 6, 12, 18, 25, 35, 50 та 75 мм. Радіально-свердлильні верстати призначені для обробки отворів у великих та важких деталях. Осі інструмента та оброблюваного отвору суміщаються при переміщенні шпинделя верстата відносно непорушної заготовки. Багатошпиндельні свердлильні верстати мають декілька шпинделів, взаємне розташування яких може бути постійним або мінятися залежно від оброблюваної деталі; застосовуються в масовому та багатосерійному виробництвах. Горизонтально-свердлильні застосовуються для свердлення глибоких отворів (l/D > 5). У цих випадках обертається заготовка, а свердлу передається поздовжня подача. Агрегатні верстати найбільш поширені в багатосерійному та масовому виробництвах.

Основні типи розточних верстатів:

• горизонтально-розточні;

• координатно-розточні;

• алмазно-розточні та інші. На розточних верстатах свердлять, зенкерують, розточують, розвертають отвори, підрізають торці, обточують зовнішні циліндричні поверхні, нарізають різьбу, фрезерують плоскі та фасонні поверхні. Головний обертаючий рух здійснює ріжучий інструмент, а поступальний рух подачі - інструмент або заготовка. Залежною від форми оброблюваної поверхні подача може бути поздовжньою або поперечною,горизонтальною, вертикальною, радіальною. За рахунок відповідного сполучення головного руху з рухом подачі здійснюється необхідне формоутворення поверхонь.

Горизонтально-розточні верстати - це найбільш поширений тип верстатів. Вони призначені для виконання різноманітних розточних робіт, головним чином у складних та великогабаритних деталях. Координатно-розточні верстати призначені для обробки точних отворів, осі яких повинні бути розташовані на точно визначеній відстані одна від одної або від базових поверхонь. На цих верстатах можна також свердлити, фрезерувати, а також розмічати заготовки і проводити їхні точні виміри. Алмазно-розточні верстати призначені для тонкої розточки отворів алмазними або твердосплавними різцями в деталях порівняно невеликих розмірів. Залежно від розміщення шпинделя алмазно-розточні верстати підрозділяють на горизонтальні та вертикальні, а за кількістю шпинделів - на одно- та багатошпиндельні.

Фрезерування

Фрезерування - це процес обробки металу різанням, під час якого інструмент (фреза) здійснює головний обертальний рух, а заготовка -поступальний або обертальний рух подачі. Лише в окремих випадках фреза здійснює, окрім головного, і рух подачі. Фрезерування - один з найпродуктивніших і найпоширеніших методів обробки різанням. На фрезерних верстатах обробляють горизонтальні, вертикальні й похилі площини, фасонні поверхні; фрезерують пази і шпоночні канавки, зубці прямозубчастих й гвинтових зубчастих коліс; набором фрез обробляють складні поверхні, виконують нарізи. Фреза - це тіло обертання, на поверхні якого розміщені різальні зубці. Залежно від форми і призначення фрези поділяють на:

• циліндричні;

• торцеві;

• дискові;

• кінцеві;

• кутові;

• нарізні (різьбові);

• черв'ячні та інші.

За формою задньої поверхні зубців розрізняють фрези з гостро заточеними і затилованими зубцями (кут заточування відповідно до 6° і 25°). За конструктивними ознаками фрези поділяють на суцільні та зі вставними зубцями (ножами). Суцільні фрези виготовляють переважно зі швидкорізальної сталі. Корпус фрез зі вставними ножами виготовляють з конструкційної сталі, а ножі - з твердих сплавів. Залежно від способу кріплення фрез на верстаті розрізняють фрези насадні з отвором, які закріплюють на оправці, та фрези кінцеві з конічними або циліндричними хвостовиками.

Циліндричні фрези мають зуби тільки на циліндричній поверхні. Застосовуються вони для обробки площин. Суцільні гвинтові зубчасті фрези виготовляють з великими і малими зубцями відповідно для чорнового і чистового фрезерування.

Торцеві фрези також застосовують для обробки площин. Вони оснащені зубцями на торці й на боковій поверхні та можуть бути суцільними або із вставними ножами.

Кінцеві фрези застосовують для виготовлення прямолінійних пазів,канавок, для обробки площин.

Відрізні й шліцові фрези - це дискові фрези малої товщини. Вони призначені для розрізання металу і прорізування вузьких канавок (наприклад, на головках гвинтів).

Кутові фрези з зубцями на конічній та торцевій поверхнях засто­совують для прорізування канавок кутового профілю. їх широко використовують для виготовлення фрез, зенкерів, розверток тощо.

Для обробки деталей складної форми, найчастіше криволінійного профілю, використовують фасонні фрези. При нарізуванні зубців великомодульних зубчастих коліс застосовують пальцеві фрези.

Один з найпоширеніших способів обробки площин різанням пов'язаний з фрезеруванням циліндричною фрезою. Залежно від напрямів обертання фрези та подачі розрізняють зустрічне фрезеру­вання при подачі заготовки назустріч обертанню фрези (рис. 1.10) та супутнє при збігові напрямків обертання фрези і подачі. При зустрічному фрезеруванні товщина шару металу, який зрізується зубом фрези, змінюється від нуля до найбільшого значення а_mах. При супутньому фрезеруванні товщина шару, який знімається, зміню­ється від а_mах до нуля. З урахуванням особливостей врізки зуба фрези в оброблюваний матеріал рекомендують супутнє фрезерування вико­ристовувати при чистовій, а зустрічне — при чорновій обробці заго­товок.

Встановити оптимальний режим різання, що впливає на про­дуктивність обробки, точність та шорсткість оброблюваної поверхні, можливо тільки у разі правильного вибору елементів режиму різання. Такими елементами є: глибина різання, подача, швидкість різання, ширина фрезерування (для зустрічного фрезерування циліндричною фрезою елементи режиму різання позначені на рис. 1.10, а). Глибина різання t (мм) — товщина шару матеріалу, який знімає фреза за один прохід, — виміряна перпендикулярно до оброблюваної поверхні.

Рис. 1.10 - Елементи режиму різання при зустрічному фрезеруванні циліндричною дисковою фрезою

Подача - поступальне або обертаюче переміщення заго­товки відносно осі фрези. При фрезеруванні розрізняють три розмірності подачі: подача на один зуб фрези S_z (мм/зуб) - переміщення заготовки відносно фрези за час її кутового повороту на один зуб; подача на один оберт фрези S_o - переміщення заго­товки відносно фрези за один її оберт; подача за хвилину S_хв - переміщення заготовки відносно фрези за хвилину. Фрезерні верстати є найбільш поширеними металоріжучими верстатами. Існує багато типів фрезерних верстатів: консольно-фрезерні, поздовжньо-фрезерні, фрезерні верстати безперервної дії, шпоночно-фрезерні, різьбо-фрезерні, копірувально-фрезерні, спеціальні та інші. Найпоширеніші консольно- та поздовжньо-фрезерні верстати. Консольно-фрезерні підрозділяють на горизонтально-фрезерні, універсально-фрезерні, вертикально-фрезерні, широкоуніверсальні. В горизонтально-фрезерному верстаті шпиндельний вал розташований горизонтально, а в вертикально-фрезерному — вертикально. Універсальний консольно-фрезерний верстат відрізняється від горизонтально-фрезерного тим, що у нього робочий стіл може обертатися в горизонтальній площині на кут ± 45°. Це дає можливість нарізати на такому верстаті зубчасті колеса з гвинтовими зуб'ями, гвинтові зуб'я в зенкерах, розвертках, фрезах тощо.

 

Зубонарізування

При зубонарізуванні розрізняють два основних методи профілювання бокових поверхонь зуб’ів зубчастих коліс: копіювання та обкатки (огинання). Метод копіювання полягає в прорізанні западини фасонним інструментом, форма ріжучих лез якого відповідає обрису западини між двома сусідніми зуб'ями зубчастого колеса. При зубонарізуванні на горизонтально-фрезерному верстаті зазвичай використовують дискову модульну фрезу, а на вертикально-фрезерному - кільцеву модульну. Недоліком методу копіювання є обмежена кількість фрез у комплекті, тоді як для кожного модуля залежно від вимог до точності профілю та кількості зуб’ів колеса, яке нарізають, необхідно мати від 8 до 26 фрез.

При нарізанні зубчастих коліс методом обкатки (огинання) профіль ріжучих лез інструмента не збігається з профілем зуб’ів колеса, що нарізаються, а відповідає профілю зуб’ів деякого зубчастого колеса або рейки, які називаються виробляючим колесом або рейкою, з якими колесо, що нарізається, знаходиться в зачепленні. Нарізають зуб'я зубчастих коліс за методом обкатки спеціальними інструментами на зуборізних верстатах. Найпоширеніші зубофрезерні, зубо-довбальні та зубостругальні верстати. При фрезеруванні зуб’ів на зубофрезерному верстаті як інструмент використовується черв'ячна модульна фреза. При такому методі зубонарізання для одержання циліндричного зубчастого колеса, окрім головного обертаючого руху, фрезі треба надати також вертикального переміщення подачі, а заготовці (майбутньому циліндричному зубчастому колесу) - примусового обертаючого руху, узгодженого з обертанням фрези так, ніби вони (заготовка і фреза) були у нормальному зачепленні.

На зубофрезерному верстаті можна нарізати циліндричні зубчасті колеса з прямими та гвинтовими зуб'ями, а також черв'ячні колеса. Фрезерування циліндричних зубчастих коліс черв'ячною фрезою має значні переваги порівняно з нарізанням їх дисковими модульними фрезами: черв'ячною фрезою певного модуля можна нарізати зубчасті колеса цього модуля з якою завгодно кількістю зуб’ів; профіль зуб’ів виходить значно точнішим; продуктивність набагато вища, тим більше що цикл роботи зубофрезерного верстата напівавтоматичний.

Вельми розповсюдженим, продуктивним та точним методом створення зуб’ів циліндричних зубчастих коліс як зовнішнього, так і внутрішнього зачеплення є нарізання їх на зубодовбальних верстатах за допомогою довб'яків.

Довб'як — це загартоване та одшліфоване зубчасте колесо з коригованими зуб'ями, кожен з яких має ріжучі кромки і необхідні кути різання (передній та головний задній). Принцип нарізання циліндричного зубчастого колеса методом обкатки за допомогою довб'яка полягає в тому, що в процесі обробки відтворюється зубчасте зачеплення двох коліс. Функцію одного з них виконує ріжучий інструмент (довб'як), а другого — заготовка (колесо, яке нарізають). Довб'як робить швидкий зворотно-поступальний головний рух, що обумовлює швидкість різання. При цьому ріжучими кромками він відтворює в просторі уявне продукуюче колесо, з яким нібито зачеплене беззазорно колесо, що нарізається. Довб'як, крім зворотно-поступального руху, повільно обертається навколо своєї осі, роблячи кругову подачу. У взаємодії з ним обертається і заготовка. На початку нарізання довб'як, здійснюючи обертальний рух обкатки, водночас здійснює радіальну подачу до урізування на повну глибину западини, якщо колесо нарізається за одне проходження. Після урізання довб'яка на цю глибину радіальна подача припиняється. В процесі нарізання зуб’ів за цим методом профіль зуба отримуються автоматично, як огинаюча крива послідовних положень ріжучої кромки зуба довб'яка. Довб'яком даного модуля можуть бути нарізані зубчасті колеса цього модуля з різною кількістю зуб’ів.

Вельми поширеним, продуктивним і точним методом нарізання зуб’ів конічних коліс є стругання їх на зубостругальних верстатах також за методом обкатки. Основу цього методу, як і при нарізанні циліндричних коліс за методом обкатки, становить поняття про продукуюче колесо, в зачепленні з яким нібито знаходиться заготовка, що нарізається, і поза яким при нарізанні вона обкатується. Кожний зуб колеса, який нарізається, послідовно і водночас з двох сторін обробляється двома різцями, що зворотно-поступально рухаються в протилежних напрямках. При цьому їх ріжучі кромки відтворюють у просторі контур зуба продукуючого колеса. При пово­роті заготовки на певний кут навколо своєї осі різці також повертаються на такий самий кут, при цьому заготовка і продукуюче колесо, зуб якого окреслюється їхніми ріжучими кромками, нібито знаходяться в нормальному зачепленні. Після повної обробки конкретного зубця ділильний механізм верстата повертає заготовку на один зуб, різці займають початкове положення, оброблюється наступний зуб і так продовжується доти, поки не будуть нарізані всі зуб'я.

Шліфування

На верстатах шліфувальної групи деталі обробляють методами шліфування, тонкого шліфування і точіння, хонінгування, суперфінішування, притирання, полірування, абразивно-рідкого полірування.

Шліфування - це процес обробки поверхні металу абразивним (шліфувальним) інструментом (шліфувальними кругами, брусками, шкуркою). Абразивний інструмент складається із зерен абразивного матеріалу, скріплених між собою зв'язуючою речовиною. Шліфування є основним методом одержання виробів високої точності з незначною шорсткістю поверхні та застосовується переважно для завершальної чистової обробки.

Тонке шліфування - це обробка зовнішніх і внутрішніх циліндричних поверхонь за підвищених вимог щодо точності розмірів, форми і високої чистоти поверхні. Високу точність виготовлення виробів забезпечує шліфування спеціальними м'якими високо-пористими кругами за рахунок зрізання дуже тонкої (5 мкм) стружки.

Тонке точіння здійснюють застосовуючи великі швидкості різання при малій товщині шару, що зрізується. Найкращим матеріалом для тонкого точіння, за умов масового виробництва виробів з кольорових металів і сплавів, вважають алмази, які характеризуються високою розмірною стійкістю. Для завершальної обробки заготовок з чорних металів застосовують різці з твердосплавними пластинами або пластинками з кубічного нітриду бору.

Хонінгування - метод завершальної обробки дрібнозернистими абразивними брусками. Такий інструмент закріплюють у спеціальній хонінгувальній головці, яка здійснює разом з ним обертальний (головний) рух і поступальне переміщення вздовж осі заготовки (рух подачі). Хонінгування застосовують здебільшого при обробці точних отворів.

Суперфінішування - метод тонкої кінцевої обробки для одержання дуже гладкої поверхні. Здійснюють, використовуючи дрібнозернисті абразивні бруски, закріплені у спеціальній головці, за умов поєднання обертального і поступального рухів головки вздовж осі оброблюваної деталі та коливального руху брусків. Така обробка забезпечує шорсткість (чистоту) поверхні R_a = 0,025...0,012мкм.

Притирання забезпечує одержання точних розмірів (до 0,1 мкм) і дуже малу шорсткість поверхні (R_a = 0,025...0,012мкм). Обробку здійснюють з використанням так званого — "притира", на поверхню якого наносять абразивну пасту або абразивний порошок, змішаний з маслом. Притирами служать різні диски, що обертаються, плити, бруски, кільця, стрижні з чавуну, міді, свинцю, твердих порід дерева та інше. Притирання виконують на універсальних і спеціальних притирочних верстатах або вручну.

Полірування - це кінцева обробка виробів дрібнозернистим абразивом зі зв'язкою (оливою, сумішшю воску, парафіну, сала з гасом), нанесеного на поверхню круга, диска або стрічки з м'якого еластичного матеріалу. Деталі після полірування добре працюють у потоках газів або рідини, іноді полірування використовують як попередню обробку декоративних виробів або перед нанесенням гальванічних покриттів.

Абразивно-рідке полірування з використанням водно-абразивної суспензії (подають під тиском до 0,3 МПа на оброблювану поверхню) застосовують для кінцевої обробки фасонних деталей. Шорсткість поверхні за такого полірування залежить від зернистості абразиву.

Серед наведених методів обробки металів найпоширенішим у виробництві є шліфування.

Залежно від характеру шліфувальних робіт верстати поділяють на такі основні типи:

• круглошліфувальні - для обробки зовнішніх поверхонь обертання;

• внутрішньо-шліфувальні - для обробки внутрішніх поверхонь обертання;

• плоскошліфувальні — для обробки площин;

• спеціальні (шліцешліфувальні, зубошліфувальні, різешліфувальні та інші);

• заточувальні — для заточування інструмента.

Найпоширеніші кругло- й плоскошліфувальні верстати.

Залежно від форми деталей, при обробці поверхонь застосовують різні схеми (види) шліфування:

· кругове зовнішнє з поздовжньою подачею;

· кругове зовнішнє з радіальною подачею;

· внутрішнє;

· плоске периферією круга на верстатах з прямокутним столом;

· плоске торцем круга на верстатах з прямокутним столом;

· плоске периферією круга на верстатах з круглим столом;

· плоске торцем круга на верстатах з круглим столом;

· безцентрове з поздовжньою подачею;

· безцентрове з радіальною подачею.

Найпоширеніші схеми кругового і плоского шліфування.

Під час кругового зовнішнього шліфування з поздовжньою подачею як і при інших видах шліфування, головний рух зі швидкістю V_кр здійснює шліфувальний круг. Заготовка обертається зі швидкістю К, і поступально переміщується вздовж осі (S_поз - поздовжня подача). Поперечну подачу S_П на глибину шліфування шліфувальний круг здійснює наприкінці поздовжнього ходу в на­прямку, перпендикулярному осі заготовки.

При шліфуванні з поперечною подачею (врізання) шліфувальний круг робить обертальний рух зі швидкістю V_кр і поперечне переміщення S_n, а заготовка - тільки обертальний рух V₃,. Ця схема застосовується при шліфуванні циліндричних, конічних і фасонних поверхонь, ширина яких менша за ширину круга.

При внутрішньому шліфуванні основним робочим рухом є обертання шліфувального круга зі швидкістю V_кр, який здійснює також і зворотно-поступальне переміщення зі швидкістю поздовжньої подачі S_поз і періодично, в кінці ходу, поперечну подачу S_nна глибину різання t. Заготовка обертається в напрямку, про­тилежному напрямку обертання шліфувального круга зі швидкістю V₃, яка у кілька разів менша за швидкість обертання шліфувального круга, що робить головний рух.

При круговому шліфуванні елементами різання є кругова швидкість заготовки, поздовжня і поперечна подачі. Кругова швидкість заготовки V₃ (м/хв) — це кругова подача. Поздовжня подача S_поз (мм/об) — це переміщення заготовки відносно шліфувального круга за один оберт. Поперечна подача S_n — це величина переміщення шліфувального круга в напрямку, пер­пендикулярному осі заготовки в крайніх її положеннях. Вона визначає товщину шару металу, що знімається за один прохід, і чисельно дорівнює глибині різання t. При плоскому шліфуванні, крім швидкості різання V_кр, елементами режиму різання є поздовжня S_поз, поперечна S_П і вертикальна S_В подачі

Продуктивність і якість обробки шліфуванням залежить не тільки від ширини круга В та діаметра Д_кр, а також і від параметрів, які характеризують абразивний інструмент. Однією з найважливіших характеристик абразивного інструменту є зернистість (величина зерна)абразиву. Залежно від розміру зерна абразиви позначають номерами. Грубозернисті (2000... 160 мкм) мають номери від 200 до 16, їх називають шліфувальними зернами. Більш дрібні, з розмір