Т. к. длительность используемых в данном методе обработки электрических импульсов не превышает 10-2 сек, выделяющееся тепло не успевает распространиться в глубь материала и даже незначительной энергии оказывается достаточно, чтобы разогреть, расплавить и испарить небольшое количество вещества. Кроме того, давление, развиваемое частицами плазмы при ударе об электрод, способствует выбросу (эрозии) не только расплавленного, но и просто разогретого вещества. Поскольку электрический пробой, как правило, происходит по кратчайшему пути, то прежде всего разрушаются наиболее близко расположенные участки электродов. Т. о., при приближении одного электрода заданной формы (инструмента) к другому (заготовке) поверхность последнего примет форму поверхности первого (рис. 2). Производительность процесса, качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов (их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе). Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы.

Электроискровая обработка была предложена советскими учёными H.И. и Б.Р. Лазаренко в 1943. Она основана на использовании искрового разряда (См. Искровой разряд). При этом в канале разряда температура достигает 10000 °С, развиваются значительные гидродинамические силы, но сами импульсы относительно короткие и, следовательно, содержат мало энергии, поэтому воздействие каждого импульса на поверхность материала невелико. Метод позволяет получить хорошую поверхность, но не обладает достаточной производительностью. Кроме того, при этом методе износ инструмента относительно велик (достигает 100% от объёма снятого материала). Метод используется в основном при прецизионной обработке небольших деталей, мелких отверстий, вырезке контуров. твердосплавных штампов проволочным электродом (см. ниже).

Электроимпульсная обработка основана на использовании импульсов дугового разряда (См. Дуговой разряд). Предложена советским специалистом М. М. Писаревским в 1948. Этот метод стал внедряться в промышленность в начале 1950-х гг. В отличие от искрового, дуговой разряд имеет температуру плазмы ниже (4000-5000°С), что позволяет увеличивать длительность импульсов, уменьшать промежутки между ними и т. о. вводить в зону обработки значительные мощности (несколько десятков кВт), т. е. увеличивать производительность обработки. Характерное для дугового разряда преимущественно разрушение катода приводит к тому, что износ инструмента (в этом случае он подключается к аноду) ниже, чем при электроискровой обработке, составляя 0,05-0,3% от объёма снятого материала (иногда инструмент вообще не изнашивается). Более экономичный электроимпульсный метод используется в основном для черновой обработки и для трёхкоординатной обработки фасонных поверхностей. Оба метода (электроискровой и электроимпульсный) дополняют друг друга.

Электроэрозионные методы особенно эффективны при обработке твёрдых материалов и сложных фасонных изделий. При обработке твёрдых материалов механическими способами большое значение приобретает износ инструмента. Преимущество электроэрозионных методов (как и вообще всех Э. и э. м. о.) состоит в том, что для изготовления инструмента используются более дешёвые, легко обрабатываемые материалы. Часто при этом износ инструментов незначителен. Например, при изготовлении некоторых типов штампов механическими способами более 50% технологической стоимости обработки составляет стоимость используемого инструмента. При обработке этих же штампов электроэрозионными методами стоимость инструмента не превышает 3,5%. Условно технологические. приёмы электроэрозионной обработки можно разделить на прошивание и копирование. Прошиванием удаётся получать отверстия диаметром менее 0,3 мм, что невозможно сделать механическими методами. В этом случае инструментом служит тонкая проволочка. Этот приём на 20-70% сократил затраты на изготовление отверстий в фильерах, в том числе алмазных. Более того, электроэрозионные методы позволяют изготовлять спиральные отверстия. При копировании получила распространение обработка ленточным электродом (рис. 3). Лента, перематываясь с катушки на катушку, огибает копир, повторяющий форму зуба. На грубых режимах лента «прорезает» заготовку на требуемую глубину, после чего вращением заготовки щель расширяется на нужную ширину. Более распространена обработка проволочным электродом (лента заменяется проволокой). Этим способом, например, можно получать из единого куска материала одновременно пуансон и матрицу штампа, причём их соответствие практически идеально. Возможности электроэрозионной обработки при изготовлении деталей сложной формы видны из рис. 4а, б. Другие её разновидности: размерная обработка, упрочнение инструмента, получение порошков для порошковой металлургии и др. См. также Вихрекопировальная обработка.

Первый в мире советский электроэрозионный (электроискровой) станок был предназначен для удаления застрявшего в детали сломанного инструмента (1943). С тех пор в СССР и за рубежом выпущено большое число разнообразных по назначению, производительности и конструкции электроэрозионных станков. По назначению (как и металлорежущие станки (См. Металлорежущий станок)) различают станки универсальные, специализированные (см., напр., рис. 5) и специальные, по требуемой точности обработки - общего назначения, повышенной точности, прецизионные. Общими для всех электроэрозионных станков узлами являются устройство для крепления и перемещения инструмента (заготовки), гидросистема, устройство для автоматического регулирования межэлектродного промежутка (между заготовкой и инструментом). Генераторы соответствующих импульсов (искровых или дуговых) изготовляются, как правило, отдельно и могут работать с различными станками. Основные отличия устройств для перемещения инструмента (заготовки) в электроэрозионных станках от таковых в металлорежущих станках - отсутствие значительных силовых нагрузок и наличие электрической изоляции между электродами. Гидросистема состоит из ванны с рабочей жидкостью (технического масла, керосин и т. п.), гидронасоса для прокачивания жидкости через межэлектродный промежуток и фильтров для очистки жидкости, поступающей в насос, от продуктов эрозии.

Электроимпульсный станок отличается от электроискрового практически только генератором импульсов. Советская промышленность выпускает генераторы различного назначения. Развитие техники полупроводниковых приборов позволило создать генераторы, обеспечивающие изменение параметров импульсов в широких пределах. Например, у советского генератора ШГИ-125-100 диапазон частот следования импульсов 0,1-100 кГц, длительность импульсов 3-9000 мксек, максимальная мощность 7,5 кВт, номинальная сила тока 125 а. Диапазон рабочих напряжении, вырабатываемых для электроискровой обработки, - 60-200 в, а для электроимпульсной - 20-60 в. Современные электроэрозионные станки - высокоавтоматизированные установки, зачастую работающие в полуавтоматическом режиме.



8. Процессы разрушения материала заготовки

Слой материала заготовки, деформированный и отделенный в результате обработки резанием, называется стружкой. Обработка резанием заключается в срезании с обрабатываемой заготовки некоторой массы металла, специально оставленной на обработку и называемой припуском. Припуск может удаляться одновременно с нескольких поверхностей заготовки или последовательно с каждой обрабатываемой поверхности. После срезания с заготовки всего припуска, оставленного на; обработку, исходная заготовка прекращает свое существование и превращается в готовую деталь.

При подаче напряжения на электроды начинается процесс растворения материала заготовки-анода. Растворение происходит главным образом на выступах микронеровностей поверхности вследствие более высокой плотности тока на их вершинах. Кроме того, впадины между микро-выступами заполняются продуктами растворения: оксидами или солями, имеющими пониженную проводимость. В результате избирательного растворения, т. е. большей скорости растворения выступов, микронеровности сглаживаются и обрабатываемая поверхность приобретает металлический блеск. Электрополирование улучшает электрофизические характеристики деталей, так как уменьшается глубина микротрещин, поверхностный слой обрабатываемых поверхностей не деформируется, исключаются упрочнение и термические изменения структуры, повышается коррозионная стойкость. Деформирование и срезание с заготовки слоя металла происходит под действием внешней силы Р, приложенной со стороны инструмента к обрабатываемой заготовке. Направление вектора силы совпадает с вектором скорости резания v. Работа, затрачиваемая на деформацию и разрушение материала заготовки (Pv), расходуется на упругое и пластическое деформирование металла, его разрушение, преодоление сил трения задних поверхностей инструмента о заготовку и стружки о переднюю поверхность инструмента. В результате сопротивления металла деформированию возникают реактивные силы, действующие на режущий инструмент. Это силы упругого и пластического деформирования, векторы которых направлены перпендикулярно к передней и главной задней поверхностям резца. Наличие нормальных сил обусловливает возникновение сил трения.



9. Маршрутный технологический процесс изготовления детали подушка

Плита D16 3a ГОСТ 17232-90

Операция Наименование

005 Отрезная

Отрезать полосы, выдерживая размеры : 30*122-1*1200.

010 Слесарная

Опилить заусеницы, притупить острые кромки.

015 Фрезерная

Отрезать заготовки, выдержать размеры 30*122-1*122-1

020 Слесарная

Опилить заусенцы, притупить острые кромки.

025 Контроль линейных размеров

Проверить размеры заготовок : 30*122-1*122-1.

030 Слесарная

Разметить центр заготовки с 2-х торцев

035 Сверлильная

Центровать торцы по разметке

040 Токарная

Закрепить заготовку в центрах. Точить поверхность, выдерживая : D118-0. Снять заусеницы

045 Токарная

Подрезать торец. Расточить отв.. Выдерживая размеры: D110H14(+0.87);2+-0,2.

Точить фаску 1*45 град (взамен R3). Снять заусеницы.

050 Токарная

Подрезать торец, выдерживая размеры: 18h14(-0.43),точить поверхность, выдерживая: D40h14(-0.62):6h14(-0.3);R3+-2. Точить фаску 1*45 град(взамен R3+-0.2). Центровать торец.

Сверлить отверстие под резец M6-7H.Точить фаску в отв. под резьбу.

055 Токарная

Нарезать резьбу M6-7H. Снять заусеницы.

060 Фрезерная

Фрезеровать паз, выдерживая размеры : 31H14(+0.62); 16h14(-0.43)

065 Слесарная

Опилить заусенцы, притупить острые кромки. Калибровать резьбу.

070 Промывка

075 Контроль линейных размеров

Проверить детали: D118h14(-0.87):D110H14(+0.87);2+-0.2;18h14(-0.43);D40h14(-0.62); 6h14(-0.3);R3+-0.2*45 град ; M6-7H; 31H14(+0.62);16h14(-0.43)

080 Окрашивание



10. Описание универсального токарно-винторезного станка мод. 1К62

Техническая характеристика

Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм

над станиной 400

над низшей частью суппорта 200

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 45

Расстояние между центрами, мм 710, 1000

Число частот вращения шпинделя, шт. 23

Пределы частот вращения шпинделя, об/мин 12,5-2000

Число подач суппорта 56

Пределы величин подач суппорта, мм/об

продольных 0,070-4,16

поперечных 0,035-2,08

Шаги нарезаемых резьб:

метрической, мм 1...192

дюймовой (число ниток на 1'') 24…2

модульной, модуль 6 мм 0,5…48

питчевой в питчах 96…1

Скорость быстрого продольного перемещения

суппорта, м/мин 3,4

Мощность главного электродвигателя, кВт 7,5 или 10

Габариты

Масса.

Станок 1К62 предназначен для выполнения разнообразных токарнях работ: для нарезания метрической, дюймовой, модульной, питчевой, правой и левой, с нормальным и увеличенным шагом, одно- и многозаходной резьб, для нарезания торцовой резьбы; для точения торцевых, цилиндрических, конических фасонных поверхностей, растачивания внутренних цилиндрических и конических поверхностей, сверления, развертывания, а также для копировальных работ (с помощью прилагаемого к станку гидрокопировального суппорта).

При обработке отверстий задняя бабка при помощи специального замка может соединяться с суппортом и получать механическую подачу. Имеется отдельный привод для механизированного быстрого перемещения суппорта. Предусмотрена возможность оснащения станка гидрофицированными узлами: гидрокопировальным суппортом, гидравлическим зажимным патроном и гидрофицированной задней бабкой.

Основные узлы станка и орган управления (рис. 1):

А - гитара сменных колес;

Б - передняя бабка с коробкой скоростей;

В - суппорт;

Г - задняя бабка;

Д - шкаф с электрооборудованием;

Ё - привод быстрых перемещений суппорта;

Ж - фартук;

З - станина;

И - коробка подач.

1, 4 - рукоятки управления коробкой скоростей;

2 - рукоятка переключения звена увеличения шага;

3 - грибок управления реверсом для нарезания правых и левых резьб;

5 - маховичок ручного продольного перемещения суппорта;

6 - ползунок с пуговкой для включения и выключения реечной шестерни фартука;

7 - рукоятка ручного перемещения суппорта;

8 - кнопочная станция;

9 - рукоятка ручного перемещения верхней части суппорта;

10 - кнопка включения быстрых перемещений суппорта;

11 - рукоятка включения, выключения и реверсирования продольной подачи;

12, 14 - рукоятка включения, выключения и реверсирования вращения шпинделя;

13 - рукоятка включения маточной гайки фартука;

15, 16 - рукоятки управления короткой подач.

При обработке деталей осуществляется 2 движения формообразования:

- главное движение резания (вращение заготовки вместе со шпинделем);

- движение подачи (продольное движение каретки или поперечное движение салазок суппорта).

Рисунок 1.

Теоретически число ступеней частот вращения шпинделя может быть равно 30, но практически, из-за совпадения ряда передаточных отношений, имеется 23 расточных ступени частот вращения.

От электродвигателя мощностью N = 10 кВт с частотой вращения n = 1450 об/мин через клиноременную передачу Ж 143/ Ж 264 передается вращение на вал 1 коробки скоростей. На валу I свободно сидят двойной блок зубчатых колес 56-61 и зубчатое колесо 50, которые могут поочередно соединяться с валом I при помощи пластинчатой фрикционной муфты М1. При прямом ходе вал II получает две различные скорости вращения через двойной подвижный блок Б1. При обратном, ходе валу II сообщается вращение с одной скоростью колесами 50-24 и 36-38. Наличие тройного блока шестерен Б2 позволяем получить при прямом ходе на валу Ш шесть различных частот вращения. Последние могут быть переданы шпинделю, либо непосредственно через шестерни 65-43, когда двойной блок шестерен Б5 включен влево, либо через перебор, когда блок Б5 включен вправо. В этом случае вращение шпинделю VI от вала III передается двумя двойными блоками Б3 и Б4, позволяющими получить три различных передаточных отношения: 1; 1/4; 1/16 (четвертое передаточное отношение совпадает со вторым), и зубчатой передачей 26-52. Через перебор шпиндель получает 18 различных частот вращения, а всего он имеет 23 различные частоты вращения от 12,5 до 2000 об/мин.

Для передачи шпинделю обратного (левого) вращения с валом I при помощи муфты М1 соединяется зубчатое колесо 50 и движение на вал II передается через зубчатые колеса 50-24, 36-38. При этом вал II получает одну частоту вращения. С вала II движение к шпинделю передается по тем же передачам, что и при прямом вращении, в этом случае шпиндель получает 12 различных частот вращения.



Рисунок 2

Рисунок 3

ОСНОВНЫЕ У3ЛЫ

Станина является основанием станка, на котором монтируют его основные узлы, Передняя направляющая станины призматическая, задняя - плоская. По направляющим перемещается каретка суппорта и задняя бабка. Станина устанавливается на две пустотелые тумбы, к которым прикреплено корыто для сбора стружки и охлаждающей жидкости. Левой тумбе расположен главный электродвигатель, правой - резервуар и насос для подачи СОЖ.

Передняя бабка представляет собой литой чугунный корпус, внутри которого размещается коробка скоростей шпинделя. Передний конец шпинделя имеет внутреннюю расточку с конусом Морзе №6, в которую вставляются передний центр и различные приспособления для закрепления заготовок. На переднем конце шпинделя имеется посадочный конус, по которому базируются патроны для закрепления заготовок.

Коробка подач закреплена на станине ниже передней бабки. Внутри коробки находится механизм передачи вращения от шпинделя к ходовому валу и ходовому винту, а также механизм для регулирования частот вращения ходового винта и ходового вала.

В коробке подач находится обгонная муфта, позволяющая включать ускоренный ход суппорта от отдельного электродвигателя без выключения цепи нормальных подач.

Фартук. Впереди каретки к суппорту прикреплен фартук - коробка, внутри которой находится механизм для преобразования вращательного движения ходового валика и ходового винта в поступательное движение суппорта.

Ходовой винт станка имеет трапецеидальную резьбу с шагом 12 мм. Винт сопрягается с разъемной гайкой, которая состоит из двух половин, расположенных в фартуке станка.

Задняя бабка расположена на правой части станины и может перемещаться по направляющим. Корпус бабки имеет возможность поперечного смещения винтом относительно опорной плиты, что необходимо для обработки длинных конусов. Задняя бабка токарно-винторезного станка предназначена главным образом для поддержания длинных заготовок во время обработки; она используется также для закрепления инструментов, предназначенных для обработки отверстий и для нарезания резьб. Главными частями задней бабки (рис. 4) являются: пиноль 2, корпус 1, основная плита 5, и прихват 9. Пиноль 2 с помощью винта 18, гайки 19 и маховичка 20 можно перемещать в корпусе и фиксировать сухарем, затягивая рукоятку 3. Корпус 1 установочным винтом 16 можно смещать относительно плиты 5 вдоль ее направляющего выступа. На станине задняя бабка закрепляется прихватом 9, на который нажимает планка 8, перемещаемая рукояткой 4 эксцентриком 17, и тягой 7.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Рисунок 6.

Суппорт является конечным звеном цепи подач станка. Он служит для закрепления резца и сообщения ему движения подачи относительно вращающейся заготовки.

Суппорт состоит из четырех основных частей (рис. 5): каретки 1, которая перемещается по направляющим станины вдоль оси заготовки; поперечных салазок 2, скользящих по направляющим каретки 1 в поперечном к оси заготовки направлении; поворотной части 4 с направляющими, по которым перемещается резцовая каретка 3. Каретку и поперечные салазки можно перемещать как механически, так и вручную. Поворотную часть суппорта 4 можно устанавливать под углом к линии центров, закреплять с помощью болтов 5, головки которых входят в круговые пазы; эта возможность используется главным образом при обтачивании конусов. Резцовая каретка 3 перемещается по направляющим поворотной части только вручную. По лимбам, установленным на ходовых винтах, можно производить отсчет перемещений резца. Поперечные салазки 2 и резцовая каретка 3 перемещается по направляющим типа «ласточкин хвост». Зазор в таких направляющих регулируется специальный клином. Гайка 6 ходового винта поперечных салазок состоит из трех частей, две из, которых имеют скосы с целью устранения зазора в винтовой паре путем подтягивания средней части гайки винтом 7.

Шпиндель (рис. 6) станка размещается в передней бабке стайка на двух опорах. Передняя конусная шейка шпинделя вращается в специальном регулируемом, двухрядном, рожковом подшипнике 2, а задняя шейка в двух радиально упорных шариковых подшипниках 3. 0севая нагрузка на шпиндель воспринимается радиальноупорными подшипниками задней опоры. Регулировка радиального зазора в передней опоре производится с помощью гайки 4, которая через втулку 6 сдвигает внутреннее кольцо радиального подшипника 2 на конусную шейку шпинделя, что приводит и увеличению диаметра внутреннего кольца за счет упругой деформации и ликвидация радиального зазора между внутренним кольцом, роликами и наружным кольцом подшипника 2. После регулировки гайка 4 стопориться винтов 6 и медной прокладкой 7.

Регулировка осевого зазора в задней опоре шпинделя производится гайкой 8, которая сжимает внутренние кольца обоих радиальноупорных подшипников и тем самым уменьшает возможность осевого биения шпинделя.



Рисунок 7. Кинематическая схема

Рисунок 8. График частот вращения шпинделя станка 1К62



Рисунок 9. Схема тормозной установки

Наименование передач К.П.Д.

Ременная передача:

без ременного ролика 0,98

с ременным роликом 0,97

Клиноременная передача 0,96

Передача зубчатым ремнем 0,97

Цилиндрическая зубчатая передача с жидкой смазкой:

со шлифованными зубьями 6 и 7 степени точности 0,98

8 степени точности 0,97

Коническая зубчатая передача с жидкой смазкой

с нарезанными зубьями 7 степени точности 0,96

Червячная передача с опорами:

1 заходная 0,72

2 заходная 0,83

4 заходная 0,85

Цепная передача с хорошей смазкой 0,97

Подшипники скольжения при нормальной смазке 0,98

Подшипники качения (один вал) 0,995



Список использованных источников

1. Основы технологии машиностроения. Под ред. В.С. Корсакова. М.: Машиностроение, - 416 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - Т.1. -656 с. - Т.2. - 498 с.

3. Ансеров Ю.М. и др. Машины и оборудование машиностроительных предприятий. - Л.: Политехника, 1991. - З65 с.

4. Данилевский В.В., Гельфгат Ю.И. Лабораторные работы и практические занятия по технологии машиностроения. - М.: Высшая школа,1988. - 222 с.

5. http://zxshader.narod2.ru/D13/V116/.

6. http://www.metizm.ru/rejimi.html

7. http://www.lifttruck.ru/useful/safety/58/

Размещено на Allbest.ru