Обработка заготовки

5. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА

Ультразвуковая обработка (УЗО) материалов — разновидность механической обработки — основана на разрушении обрабатываемого материала абразивными зернами под ударами инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой. Источником энергии служат ультразвуковые генераторц тока с частотой 16— 30 кГц. Инструмент получает колебания от ультразвукового преобразователя с сердечником из магнитострикционного материала. Эффектом магнитострикции обладают никель, железоникелевые

Механические способы (проковка, прокатка, вибрация, взрывная обработка, ультразвуковая обработка, приложение нагрузки к сварным соединениям) основаны на создании пластической деформации металла сварных соединений, вследствие чего происходит снижение растягивающих остаточных напряжений.

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 10-15 лет. Основные из них следующие: термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термическая) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плаз-менная модификация и нанесение покрытий, электронно-лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации.

электроискровая, злектроимпульсная и анодно-механическая обработка); ультразвуковая и лучевая обработка; электрохимическая обработка в потоке электролита и с применением абразива.

Ультразвуковая обработка — изыскание новых эффективных операций на базе последних достижений ультразвуковой обработки (системы принудительной циркуляции абразивной суспензии, совмещение ультразвуковой обработки с другими процессами), обеспечивающих повышение производительности процесса в 3—10 раз, независимость скорости обработки от глубины прошивания, повышенную точность обработки и др.

Существенное влияние на эксплуатационные свойства деталей машин оказывают методы чистовой и отделочной обработки. В процессе чистовой обработки при любых способах формообразования рабочих поверхностей имеет место механическое удаление металла с обрабатываемой поверхности заготовки с одновременными физико-механическими и химическими процессами. В настоящее время используются следующие основные методы чистовой и отделочной обработки: чистовое точение и растачивание, фрезерование и сверление, развертывание, протягивание, шлифование, хонингование, механическое полирование, притирка, сверхдоводка, анодно-механическая доводка, ультразвуковая обработка, светолучевая обработка, гидрополирование (обработка жидкой абразивной струей).

В соответствии с технологическими особенностями методы обработки со снятием стружки можно разбить на три группы: 1) методы, при которых взаимное расположение элементарных поверхностей определяется предшествующей обработкой и в процессе обработки размеры почти не меняются (притирка, механическое полирование, гидрополирование и др.), а изменяется только качество поверхности; 2) методы, применяемые для повышения не только качества поверхности, но одновременно и точности (свободное развертывание, протягивание, хонингование, химическая обработка, ультразвуковая обработка и др.), и методы, которые позволяют улучшить качество поверхности, точность размеров и точность взаимного расположения элементарных поверхностей (точение, строгание, фрезерование, шлифование и др.).

Комбинированная обработка Ультразвуковая обработка

температуры отпуска 357 Твердые материалы — Обработка ультразвуковая 393

.«. УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА

Зная величины v, s и /, определяют силы резания Рг, Ру, Рл; эффективную мощность резания N.. и мощность электродвигателя станка. Исходя из размеров обрабатываемой заготовки и мощности электродвигателя станка, выбирают модель станка, на котором будет производиться обработка заготовки, после чего окончательно уточняют режим резания в соответствии с паспортными техническими характеристиками выбранной модели станка.

На рис. 6.32, а показана обработка заготовки ступенчатого вала одновременно четырьмя проходными резцами, четырьмя прорезными резцами и одним подрезным.

На рис. 6.32, б показана обработка заготовки конического зубчатого колеса. На верхнем суппорте установлены резцы, работающие с поперечной подачей. На нижнем суппорте установлены два резца: правый обтачивает цилиндрическую шейку вала, левый — коническую поверхность заготовки. Резец, обтачивающий коническую поверхность, работает по копиру, установленному на суппорте.

На рис. 203, а показана обработка ступицы заднего колеса автомобиля на шестишпиндельном вертикальном полуавтомате (модель 1282). Обработка заготовки зубчатого колеса (без операции зубонаре-зания) на таком же полуавтомате изображена на рис. 203, б.

1) черновая и чистовая обработка заготовки; 2) нарезание зубьев*; 3) термическая обработка; 4) отделочные и доводочные операции после термической обработки.

4. Обработка заготовки зубчатых колес до нарезания зубьев

Обработка заготовки расчленяется на следующие операции:

При использовании револьверного станка вся обработка заготовки с одной стороны производится полностью с одновременной окончательной обработкой отверстия. Схема такой технологической наладки показана на рис. 267.

При сложной конфигурации обработка заготовки с другой стороны может быть также выполнена на револьверном станке. Деталь зажимается по уже обработанной поверхности, в трехкулачковом самоцентрирующем патроне. Если заготовка простой формы, то ее другую сторону можно обработать на токарном станке.

Последующая обработка заготовки с базированием по отверстию производится в две операции: предварительная и окончательая обработка наружных поверхностей на многорезцовых полуавтоматах. Схема наладки для предварительной и окончательной обработки цилиндрического зубчатого колеса на одношпиндельном многорезцовом полуавтомате приведена на рис. 268.

Как видно из приведенных примеров технологических наладок для многошпиндельных полуавтоматов, полная наружная обработка заготовки зубчатого колеса на этих станках часто предусматривает и окончательную обработку базового отверстия.