Пути интенсификации процесса обработки материалов Основные пути

Пути интенсификации процесса обработки материалов

Основные пути интенсификации процессов обработки материалов: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Резание с наложением дополнительных колебаний; Резание с подогревом; Сверхскоростное резание; Лазерная обработка; Электронно-лучевая обработка; Электроэрозионная обработка; Электрохимическая обработка; Электроконтактно-дуговая обработка; Комбинированная электроконтактно-дуговая абразивная обработка. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов" Рис. 292

Резание с наложением дополнительных колебаний

Резание с наложением дополнительных колебаний (вибрационное резание) Рис. 293 Положительные особенности: • Снижение уровня сил резания; • Снижение температур резания; • Резание из непрерывного превращается в прерывистое; • Улучшаются условия стружкообразования; • Отпадает необходимость в стружколомающих лунках и уступах, ослабляющих режущий клин; • Режущие кромки получают возможность «отдыхать» . Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Резание с наложением дополнительных колебаний (вибрационное резание) Рис. 294 Отрицательные особенности: • Переменная нагрузка на режущие кромки; • Ухудшение шероховатости поверхности; • Снижение долговечности некоторых узлов станка. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Резание с наложением дополнительных колебаний (вибрационное резание) Рис. 295 Практические результаты: q Обеспечение гарантированного стружкодробления; Или q Улучшение обрабатываемости материала. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Резание с наложением дополнительных колебаний (вибрационное резание) Рис. 296 Для достижение первого результата колебания вызывают применением вибраторов (частота не более 50 Гц): • Механических; • Пневматических; • Гидравлических; Либо Модулирование подачи на станках с ЧПУ Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Резание с наложением дополнительных колебаний (вибрационное резание) Рис. 297 Для достижение второго результата колебания вызывают применением вибраторов (высокочастотные колебания): • Пьезоэлектрические; • Магнитострикционные; • Электрогидравлические и др. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Резание с наложением дополнительных колебаний (вибрационное резание) При механической обработке колебания накладываются : • Осевые; • Радиальные; • Тангенциальные; • В любом другом направлении. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов" Рис. 298

Рис. 299 Осевые колебания Dг Ds Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 300 Радиальные колебания Dг Ds Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 301 Тангенциальные колебания Dг Ds Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Резание с подогревом

Рис. 302 Резание с подогревом Положительные особенности: • Снижается сопротивление металла пластической деформации; • Снижение сил резания; • Снижение мощности резания; • Увеличение стойкости инструмента. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 303 Резание с подогревом Область применения - черновая обработка с большой глубиной резания. Способы нагрева: • Сплошной; • Локальный. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 304 Резание с подогревом Сплошной нагрев осуществляют: • В печах; • Используют теплоту предыдущих заготовительных операций (литья, прокатки, штамповки и т. д. ). Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 305 Резание с подогревом Локальный нагрев различают: • Индуктивный ( ТВЧ); • Электродуговой; • Плазменный; • Электроконтактный. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Плазменно-механическая обработка Сопло плазматрона Рис. 306 Струя плазмы Разогретый участок заготовки Dг Заготовка Казанцев А. Г. Ds Инструмент курс лекций "Резание металлов"

Сверхскоростное резание

Рис. 307 Сверхскоростное резание Положительные особенности Уменьшается: 1. Относительная работа пластической деформации (металл становится более хрупким); 2. Количество выделившейся теплоты; 3. Температура в зоне резания. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 308 Сверхскоростное резание Недостатки: 1. Необходимо использовать специальное оборудование; Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 309 Сверхскоростное резание Резание Высокоскоростное Диапазон скоростей, м/мин До 600 ( для легких сплавов до 1 800) До 18 000 Баллистическое Более 10 000 Обычное Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Лазерная и электронно-лучевая обработка

Рис. 310 Лазерная обработка Достоинства: 1. Высокая производительность; 2. Возможность получать отверстия малого диаметра; 3. Обработка труднообрабатываемого материала. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 311 Схема лазерного станка 5 4 3 2 Казанцев А. Г. 1 курс лекций "Резание металлов" 6

Рис. 312 Обозначения на схеме лазерного станка 1. 2. 3. 4. 5. Емкостной генератор; Импульсная лампа; Зеркало; Рубиновый стержень; Фокусирующая система. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 313 Лазерная резка Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 314 Электронно-лучевая обработка 1 - 2 3 4 5 6 К вакуумному насосу Казанцев А. Г. + 7 курс лекций "Резание металлов"

Рис. 315 Обозначения на схеме: 1. Катод; 2. Анод; 3. Система электростатической фокусировки; 4. Электронный луч; 5. Магнитная линза; 6. Отклоняющая система; 7. Обрабатываемая деталь. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Электроэрозионная обработка

Рис. 316 Электроэрозионная обработка Наибольшее распространение получили: 1. Объемное копирование; 2. Резка. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 317 Электроэрозионная обработка. Резка проволокой. 1 2 3 4 Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 318 Обозначения на схеме: 1. 2. 3. 4. Подающая катушка; Проволока; Деталь; Принимающая катушка. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Электрохимическая обработка

Рис. 319 Электрохимическая обработка 1 + 2 3 Казанцев А. Г. - 4 5 6 курс лекций "Резание металлов" 7

Рис. 320 Обозначения на схеме 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Ванна; Раствор электролита; Сопло; Инструмент (катод); Деталь (анод); Приспособление; Источник питания. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Электроконтактно-дуговая обработка

Рис. 321 Электроконтактно-дуговая обработка (ЭКДО) включает обработку: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Плоских поверхностей; Цилиндрических; Конических; Фасок; Отверстий; Резку заготовок. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Электроконтактно-дуговая обработка плоской поверхности Рис. 322 4 Dг 2 5 1 6 + Ds Казанцев А. Г. 3 курс лекций "Резание металлов"

Рис. 323 Обозначения на схеме ЭКДО: 1. 2. 3. 4. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Ванна с рабочей жидкостью (РЖ); Корпус комбинированного инструмента; 5. Электрические провода; 6. Источник постоянного тока (ИП). Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

ЭКДО цилиндрической поверхности: 5 Рис. 324 2 Ds Dв + Dг 4 3 6 Казанцев А. Г. 1 курс лекций "Резание металлов" -

Рис. 325 Обозначения на схеме ЭКДО: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Казанцев А. Г. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Источник постоянного тока (ИП); Электрические провода; Сопло; Рабочая жидкость (РЖ). курс лекций "Резание металлов"

Рис. 326 ЭКДО конической поверхности 2 Dг + 5 Ds Dв 6 4 3 1 Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов" -

Рис. 327 Обозначения на схеме ЭКДО: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Казанцев А. Г. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Источник постоянного тока (ИП); Электрические провода; Сопло; Рабочая жидкость (РЖ). курс лекций "Резание металлов"

Рис. 328 ЭКДО фасок 2 5 Dг 6 + 4 3 1 Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов" -

Рис. 329 Обозначения на схеме ЭКДО: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Казанцев А. Г. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Источник постоянного тока (ИП); Электрические провода; Сопло; Рабочая жидкость (РЖ). курс лекций "Резание металлов"

Технология сварки толстых листов Сварной шов Листы Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов" Рис. 330

Рис. 331 ЭКДО отверстий Dг 2 + Ds 4 3 1 Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов" -

Рис. 332 Обозначения на схеме ЭКДО: 1. 2. 3. 4. Казанцев А. Г. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Источник постоянного тока (ИП); Электрические провода. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 333 Электроконтактно-дуговая резка 2 5 Dг + 4 1 Казанцев А. Г. 3 курс лекций "Резание металлов"

Рис. 334 Обозначения на схеме ЭКДО: 1. 2. 3. 4. 5. Казанцев А. Г. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Источник постоянного тока (ИП); Электрические провода; Ванна с рабочей жидкостью (РЖ). курс лекций "Резание металлов"

Рис. 335 Комбинированная ЭКДО 1. Электроконтактно-дуговая абразивная обработка плоскостей; 2. Резка электрод-инструментов с боковым покрытием. Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 336 Электроконтактно-дуговая абразивная обработка 3 4 Dг 2 5 1 6 + Ds Казанцев А. Г. 7 курс лекций "Резание металлов"

Рис. 337 Обозначения на схеме ЭКДАО: 1. 2. 3. 4. Заготовка; Электрод-инструмент (ЭИ); Абразивный инструмент; Корпус комбинированного инструмента; 5. Электрические провода; 6. Источник постоянного тока (ИП); 7. Ванна с рабочей жидкостью (РЖ). Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"

Рис. 338 Электрод-инструмент для резки с покрытием Покрытия боковых поверхностей ЭИ Оправка Электрод-инструмент (ЭИ) Казанцев А. Г. курс лекций "Резание металлов"