Megmunkálási módszerek

FORGATÁS

Esztergálás közben a munkadarab forog, így a fő forgácsolási mozgás alakul ki.Amikor a szerszám a párhuzamos forgástengely mentén mozog, kialakul a belső és a külső hengeres felület.A szerszám a tengelyt metsző ferde vonal mentén mozog, így kúpos felületet alkot.Profilesztergagépen vagy CNC esztergagépen a szerszám vezérelhető, hogy egy görbe mentén előtoljon egy meghatározott forgásfelületet.Alakító esztergaszerszám segítségével oldalirányú előtoláskor is megmunkálható a forgófelület.Az esztergálás menetfelületeket, végsíkokat és excentertengelyeket is megmunkálhat.Az esztergálási pontosság általában IT8-IT7, a felületi érdesség pedig 6,3-1,6 μm.Kidolgozáskor elérheti az IT6-IT5-öt, az érdesség pedig a 0,4-0,1 μm-t.Az esztergálás nagyobb termelékenységgel, simább vágási folyamattal és egyszerűbb szerszámokkal rendelkezik.

MARÁS
A fő vágási mozgás a szerszám forgása.A vízszintes marás során a síkképzést a maró külső felületén lévő él alakítja ki.A végmarásnál a síkot a maró homlokfelületének éle alkotja.A maró forgási sebességének növelésével nagyobb forgácsolási sebességet és ezáltal nagyobb termelékenységet érhetünk el.A marófogak be- és kivágása miatt azonban ütés keletkezik, a forgácsolási folyamat hajlamos a vibrációra, ami korlátozza a felületminőség javulását.Ez az ütés a szerszám kopását is súlyosbítja, ami gyakran a keményfém lapka kitöréséhez vezet.Általános időben, amikor a munkadarabot levágják, bizonyos mértékű hűtés érhető el, így a hőelvezetési feltételek jobbak.A fő mozgási sebesség és a munkadarab előtolás irányának azonos vagy ellentétes iránya szerint a marás során lefelé és felmarásra oszlik.
1. Mászómarás
A maróerő vízszintes komponensereje megegyezik a munkadarab előtolási irányával.Általában rés van a munkadarab-asztal előtolócsavarja és a rögzített anya között.Ezért a forgácsolóerő könnyen előidézheti a munkadarab és az asztal együtt haladását, ami hirtelen előtolást okoz.növeli, ami kést okoz.Kemény felületű munkadarabok, például öntvények vagy kovácsolt anyagok marása során a lefelé maró fogai először érintkeznek a munkadarab kemény bőrével, ami súlyosbítja a maró kopását.
2. Felmarás
Elkerülhető vele a lemarás során fellépő mozgási jelenség.A felvágott marás során a vágás vastagsága a nulláról fokozatosan növekszik, így a forgácsolóél a vágott edzett forgácsolt felületen egy összenyomódási és csúszási időszakot kezd tapasztalni, ami felgyorsítja a szerszámkopást.Ugyanakkor a felmarás során a maróerő megemeli a munkadarabot, ami könnyen vibrációt kelt, ami a felmarás hátránya.
A marás megmunkálási pontossága általában elérheti az IT8-IT7 értéket, a felületi érdesség pedig 6,3-1,6 μm.
A közönséges marással általában csak sík felületeket lehet megmunkálni, az alakító maróval pedig a rögzített íves felületeket is.A CNC marógép szoftver segítségével több tengelyt is vezérelhet, amelyeket a CNC rendszeren keresztül egy bizonyos kapcsolat szerint össze kell kapcsolni, összetett ívelt felületek marásához.Jelenleg általában golyósvégű marót használnak.A CNC marógépek különösen fontosak összetett formájú munkadarabok megmunkálásakor, mint például a járókerekes gépek pengéi, a magok és a szerszámok üregei.

GYALULÁS
Gyalulásnál a szerszám egyenes vonalú oda-vissza mozgása a fő forgácsolási mozgás.Ezért a gyalulási sebesség nem lehet túl nagy, és a termelékenység alacsony.A gyalulás stabilabb, mint a marás, és megmunkálási pontossága általában elérheti az IT8-IT7 értéket, a felületi érdesség Ra6,3-1,6 μm, a precíziós gyalulás síksága elérheti a 0,02/1000-et, a felületi érdesség pedig 0,8-0,4 μm.

ŐRLÉS

A köszörülés a munkadarabot csiszolókoronggal vagy más csiszolószerszámmal dolgozza fel, és fő mozgása a köszörűkorong forgása.A csiszolókorong csiszolási folyamata tulajdonképpen a csiszolószemcsék munkadarab felületén történő három hatásának együttes hatása: vágás, gravírozás és csúsztatás.A csiszolás során maguk a csiszolószemcsék az élességtől fokozatosan tompulnak, ami rontja a vágási hatást és növekszik a vágóerő.Amikor a forgácsolóerő meghaladja a ragasztó szilárdságát, a kerek és fénytelen csiszolószemcsék lehullanak, és új csiszolószemcseréteg szabadul fel, ami a köszörűkorong „önéleződését” képezi.De a forgácsok és a koptató részecskék továbbra is eltömíthetik a kereket.Ezért egy bizonyos ideig tartó köszörülés után a csiszolókorongot gyémánt esztergaszerszámmal kell megköszörülni.
Köszörüléskor, mivel sok penge van, a feldolgozás stabil és nagy pontosságú.A csiszológép egy befejező szerszámgép, a köszörülési pontosság elérheti az IT6-IT4-et, az Ra felületi érdesség pedig elérheti az 1,25-0,01 μm-t, vagy akár a 0,1-0,008 μm-t is.A köszörülés másik jellemzője, hogy edzett fémanyagokat tud feldolgozni.Ezért gyakran használják utolsó feldolgozási lépésként.Az őrlés során nagy mennyiségű hő keletkezik, a hűtéshez elegendő vágófolyadékra van szükség.Különböző funkciók szerint a köszörülés hengeres köszörülésre, belső lyukcsiszolásra, lapos köszörülésre és így tovább is felosztható.

FÚRÁS és FÚRÁS

Fúrógépen a furat fúróval történő elforgatása a legelterjedtebb furatmegmunkálási módszer.A fúrás megmunkálási pontossága alacsony, általában csak az IT10-et éri el, a felületi érdesség pedig általában 12,5-6,3 μm.A fúrás után a dörzsárazást és a dörzsárazást gyakran használják fél- és simításhoz.A dörzsárazáshoz a dörzsárfúrót, a dörzsárazáshoz a dörzsárszerszámot használják.A dörzsárazási pontosság általában IT9-IT6, a felületi érdesség pedig Ra1,6-0,4 μm.Dörzsárazáskor és dörzsárazáskor a fúrószár és a dörzsára általában az eredeti alsó furat tengelyét követi, ami nem javítja a furat helyzeti pontosságát.A fúrás korrigálja a furat helyzetét.Fúrás végezhető fúrógépen vagy esztergagépen.Fúrógépen végzett fúráskor a fúrószerszám alapvetően megegyezik az esztergaszerszámmal, azzal a különbséggel, hogy a munkadarab nem mozdul, a fúrószerszám pedig forog.A fúrási megmunkálási pontosság általában IT9-IT7, a felületi érdesség pedig Ra6,3-0,8 mm..
Fúrás Boring Eszterga

FOGFELÜLET FELDOLGOZÁSA

A fogaskerekek fogfelületének megmunkálási módszerei két kategóriába sorolhatók: alakítási módszer és előállító módszer.A fogfelület alakító eljárással történő megmunkálására használt szerszámgép általában egy közönséges marógép, a szerszám pedig egy alakító maró, amely két egyszerű alakító mozgást igényel: a szerszám forgó mozgását és a lineáris mozgást.A fogfelületek generáló módszerrel történő megmunkálására általánosan használt szerszámgépek közé tartoznak a fogaskerék-alakító gépek és a fogaskerék-alakító gépek.

KOMPLEX FELÜLETFELDOLGOZÁS

 
A háromdimenziós ívelt felületek megmunkálása elsősorban a másolómarás és CNC-marás vagy speciális feldolgozási módszereket alkalmaz (lásd 8. fejezet).A másolómarásnak rendelkeznie kell egy prototípussal mesterként.A feldolgozás során a gömbfej profilozó feje mindig bizonyos nyomással érintkezik a prototípus felületével.A profilozó fej mozgása induktivitássá alakul, a feldolgozási erősítés pedig a marógép három tengelyének mozgását szabályozza, kialakítva az íves felület mentén mozgó marófej pályáját.A marók többnyire a profilozófejjel azonos sugarú gömbvégű marókat használnak.A numerikus vezérlési technológia megjelenése hatékonyabb módszert biztosít a felületmegmunkáláshoz.CNC marógépen vagy megmunkáló központon történő megmunkáláskor golyós végű maróval a koordinátaértéknek megfelelően pontról pontra dolgozzuk fel.Az összetett felületek megmunkálására szolgáló megmunkálóközpont használatának előnye, hogy a megmunkálóközponton egy szerszámtár található, amely több tucat szerszámmal van felszerelve.Az íves felületek nagyolásához, simításához a homorú felületek különböző görbületi sugaraihoz különböző szerszámok használhatók, illetve megfelelő szerszámok is kiválaszthatók.Ugyanakkor egy telepítésben különféle segédfelületek, mint lyukak, menetek, hornyok stb.Ez teljes mértékben garantálja az egyes felületek relatív helyzeti pontosságát.

KÜLÖNLEGES FELDOLGOZÁS

A speciális feldolgozási módszer a hagyományos vágási módszerektől eltérő, kémiai, fizikai (villamosság, hang, fény, hő, mágnesesség) vagy elektrokémiai módszereket alkalmazó feldolgozási eljárások általános kifejezésére utal a munkadarab anyagok feldolgozására.Ezek a megmunkálási módszerek a következők: kémiai megmunkálás (CHM), elektrokémiai megmunkálás (ECM), elektrokémiai megmunkálás (ECMM), elektromos kisülési megmunkálás (EDM), elektromos kontaktus megmunkálás (RHM), ultrahangos megmunkálás (USM), lézersugaras megmunkálás (LBM), Ionsugaras megmunkálás (IBM), elektronsugaras megmunkálás (EBM), plazma megmunkálás (PAM), elektrohidraulikus megmunkálás (EHM), abrazív áramlásos megmunkálás (AFM), csiszolósugaras megmunkálás (AJM), folyadéksugaras megmunkálás (HDM) és különféle összetett feldolgozás.

1. EDM
Az EDM célja, hogy a szerszámelektróda és a munkadarab elektróda közötti pillanatnyi szikrakisülés által generált magas hőmérsékletet használja fel a munkadarab felületi anyagának erodálására a megmunkálás érdekében.Az EDM szerszámgépek általában impulzusos tápegységből, automatikus adagoló mechanizmusból, szerszámgép testből és munkafolyadék keringető szűrőrendszerből állnak.A munkadarab a gépasztalon van rögzítve.Az impulzusos tápegység biztosítja a feldolgozáshoz szükséges energiát, melynek két pólusa a szerszámelektródához, illetve a munkadarabhoz kapcsolódik.Amikor a szerszámelektróda és a munkadarab az adagolómechanizmus által meghajtott munkafolyadékban közelednek egymáshoz, az elektródák közötti feszültség lebontja a rést, így szikrakisülés keletkezik és sok hő szabadul fel.Miután a munkadarab felülete hőt vesz fel, nagyon magas (10000 °C feletti) hőmérsékletet ér el, lokális anyaga olvadás vagy akár elgázosodás következtében lemaródik, apró gödröt képezve.A munkafolyadék keringető szűrőrendszere a megtisztított munkafolyadékot a szerszámelektróda és a munkadarab közötti résen egy bizonyos nyomáson áthaladva kényszeríti, hogy időben eltávolítsa a galvanikus korróziós termékeket, és kiszűrje a galvanikus korróziós termékeket a munkaközegből.A többszöri kisülés következtében nagyszámú gödör keletkezik a munkadarab felületén.A szerszámelektróda folyamatosan süllyeszti az adagolószerkezet hajtása alá, és a kontúr alakját „másolja” a munkadarabra (bár a szerszámelektróda anyaga is erodálódik, sebessége jóval kisebb, mint a munkadarab anyagáé).EDM szerszámgép a megfelelő munkadarabok megmunkálásához speciális alakú elektródákkal
① Kemény, törékeny, szívós, puha és magas olvadáspontú vezető anyagok feldolgozása;
②Félvezető anyagok és nem vezető anyagok feldolgozása;
③ Különféle típusú lyukak, íves lyukak és apró lyukak megmunkálása;
④ Különféle háromdimenziós ívelt üregek feldolgozása, például kovácsoló szerszámok, fröccsöntő szerszámok és műanyag szerszámok;
⑤ Vágáshoz, vágáshoz, felületerősítéshez, gravírozáshoz, névtáblák és jelek nyomtatásához stb.
Huzalos szikraforgácsoló szerszámgép 2D profil alakú munkadarabok huzalelektródákkal történő megmunkálásához

2. Elektrolitikus megmunkálás
Az elektrolitikus megmunkálás a fémek elektrolitokban való anódos oldásának elektrokémiai elvét alkalmazó munkadarabok alakításának módszere.A munkadarab az egyenáramú tápegység pozitív pólusához, a szerszám a negatív pólushoz csatlakozik, és a két pólus között kis hézag (0,1 mm ~ 0,8 mm) marad.A bizonyos nyomású elektrolit (0,5 MPa-2,5 MPa) nagy, 15 m/s-60 m/s sebességgel áramlik át a két pólus közötti résen.Amikor a szerszámkatódot folyamatosan a munkadarabra tápláljuk, a munkadarab katód felé eső felületén a fémanyag a katódprofil alakjának megfelelően folyamatosan oldódik, és az elektrolízis termékeit a nagy sebességű elektrolit elviszi, így a szerszámprofil alakja ennek megfelelően „másolódik” ” a munkadarabra.
①Az üzemi feszültség kicsi és az üzemi áram nagy;
② Egyszerre dolgozzon fel összetett alakú profilt vagy üreget egyszerű előtolási mozdulattal;
③ Nehezen feldolgozható anyagok feldolgozására képes;
④ Nagy termelékenység, körülbelül 5-10-szerese az EDM-nek;
⑤ A feldolgozás során nincs mechanikus vágási erő vagy vágási hő, amely alkalmas könnyen deformálódó vagy vékony falú alkatrészek feldolgozására;
⑥ Az átlagos megmunkálási tűrés elérheti a ±0,1 mm-t;
⑦ Sok segédberendezés létezik, amelyek nagy területet és magas költségeket fednek le;
⑧Az elektrolit nemcsak a szerszámgépet korrodálja, hanem könnyen szennyezi a környezetet is.Az elektrokémiai megmunkálást elsősorban lyukak, üregek, összetett profilok, kis átmérőjű mély furatok megmunkálására, riflezésre, sorjázásra és gravírozásra használják.

3. Lézeres feldolgozás
A munkadarab lézeres megmunkálását lézeres megmunkálógép végzi.A lézeres feldolgozó gépek általában lézerekből, tápegységekből, optikai rendszerekből és mechanikai rendszerekből állnak.A lézerek (általánosan használt szilárdtestlézerek és gázlézerek) az elektromos energiát fényenergiává alakítják a szükséges lézersugarak előállításához, amelyeket egy optikai rendszer fókuszál, majd feldolgozás céljából besugároz a munkadarabra.A munkadarab a három koordinátás precíziós munkaasztalon van rögzítve, amelyet a numerikus vezérlőrendszer vezérel és hajt a feldolgozáshoz szükséges előtolási mozgás befejezéséhez.
① Nincs szükség megmunkáló szerszámokra;
② A lézersugár teljesítménysűrűsége nagyon magas, és szinte minden nehezen feldolgozható fémet és nemfémes anyagot képes feldolgozni;
③ A lézeres feldolgozás érintésmentes feldolgozás, és a munkadarab nem deformálódik erő hatására;
④ A lézeres fúrás és vágás sebessége nagyon magas, a feldolgozási rész körüli anyagot alig befolyásolja a vágási hő, és a munkadarab termikus deformációja nagyon kicsi.
⑤ A lézeres vágás rése keskeny, és a vágóél minősége jó.A lézeres megmunkálást széles körben alkalmazzák gyémánt huzalhúzó szerszámokban, óragyöngy csapágyakban, eltérő léghűtéses lyukasztók porózus borításában, motor üzemanyag-befecskendező fúvókák kis lyukú megmunkálásában, repülőgép-motor lapátok stb., valamint különféle fémanyagok vágásakor. és nem fém anyagok..

4. Ultrahangos feldolgozás
Az ultrahangos megmunkálás egy olyan eljárás, amelyben az ultrahangfrekvenciával (16KHz ~ 25KHz) vibráló szerszám végfelülete a munkaközegben lebegő csiszolóanyagot érinti, a csiszolószemcsék pedig a munkadarab felületét ütik be és csiszolják a munkadarab megmunkálását. .Az ultrahangos generátor a teljesítményfrekvenciás váltakozó áramú elektromos energiát ultrahangfrekvenciás elektromos rezgéssé alakítja, bizonyos teljesítmény mellett, és az ultrahangfrekvenciás elektromos rezgést ultrahangos mechanikai rezgéssé alakítja át az átalakítón keresztül.A ～0,01 mm-t 0,01～0,15 mm-re növelik, ami rezgésbe hozza a szerszámot.A szerszám homlokfelülete a munkaközegben lévő lebegő csiszolószemcséket a vibrációban üti, így az folyamatosan nagy sebességgel ütközik és polírozza a megmunkálandó felületet, és a megmunkálási területen lévő anyagot nagyon finom részecskékre töri és üti. lefelé.Bár minden ütésben nagyon kevés anyag van, a nagy ütési gyakoriság miatt mégis van egy bizonyos feldolgozási sebesség.A munkafolyadék keringető áramlása miatt az eltalált anyagszemcsék időben elszállnak.Ahogy a szerszámot fokozatosan behelyezik, alakja „másolódik” a munkadarabra.
Nehezen vágható anyagok feldolgozásakor az ultrahangos vibrációt gyakran kombinálják a kompozit feldolgozás más feldolgozási módszereivel, például ultrahangos esztergálással, ultrahangos köszörüléssel, ultrahangos elektrolitikus megmunkálással és ultrahangos huzalvágással.Ezek a kompozit megmunkálási eljárások két vagy akár több megmunkálási eljárást kombinálnak, amelyek kiegészíthetik egymás erősségeit, és jelentősen javítják a munkadarab megmunkálási hatékonyságát, megmunkálási pontosságát és felületi minőségét.

A FELDOLGOZÁSI MÓDSZER VÁLASZTÁSA

A feldolgozási mód kiválasztása elsősorban az alkatrész felületi alakját, a méretpontossági és helyzetpontossági követelményeket, a felületi érdesség követelményeit, valamint a meglévő szerszámgépeket, szerszámokat és egyéb erőforrásokat, a gyártási tételt, a termelékenységet, valamint a gazdasági és műszaki elemzést veszi figyelembe. és egyéb tényezők.
Megmunkálási útvonalak tipikus felületekhez
1. A külső felület megmunkálási útvonala

• 1. Durva esztergálás → félsimítás → simítás:

A legszélesebb körben használt, kielégítő IT≥IT7, ▽≥0,8 külső kör feldolgozható

• 2. Durva esztergálás → félkészesztergálás → durva köszörülés → finomcsiszolás:

Használható vasfémekhez, kioltási követelményekkel IT≥IT6, ▽≥0,16.

• 3. Durva esztergálás → félkészesztergálás → simítóesztergálás → gyémántesztergálás:

Színesfémekhez, csiszolásra nem alkalmas külső felületekhez.

• 4. Durva esztergálás → félsimítás → durva köszörülés → finomcsiszolás → köszörülés, szuperfinomítás, szalagcsiszolás, tükörcsiszolás, vagy polírozás a további simításhoz a 2. alapján.

A cél az érdesség csökkentése és a méretpontosság, az alak- és pozíciópontosság javítása.

2. A furat feldolgozási útvonala

• 1. Fúrás → durva húzás → finom húzás:

Belső lyukak, egykulcsos lyukak és spline lyukak feldolgozására használják lemezhüvely-alkatrészek tömeggyártásához, stabil feldolgozási minőséggel és magas gyártási hatékonysággal.

• 2. Fúró→Bővítés→Döre→Kézi dörzsár:

Kis és közepes furatok feldolgozására, dörzsárazás előtti helyzetpontosság korrigálására, valamint méret-, formapontosság és felületi érdesség biztosítására szolgáló dörzsárazásra használják.

• 3. Fúrás vagy nagyoló fúrás → félkész fúrás → finomfúrás → úszófúrás vagy gyémántfúrás

Alkalmazás:
1) Dobozos pórusfeldolgozás egy darabból álló kis tételes gyártásban.
2) Furatfeldolgozás magas pozicionálási pontossági követelményekkel.
3) A viszonylag nagy átmérőjű furat ф80 mm-nél nagyobb, és már vannak öntött vagy kovácsolt lyukak a nyersdarabon.
4) A színesfémek gyémántfúrással rendelkeznek, hogy biztosítsák méretük, alakjuk és helyzetük pontosságát, valamint a felületi érdesség követelményeit

• 4. /Fúrás (durva fúrás) durva köszörülés → félkikészítés → finomcsiszolás → köszörülés vagy köszörülés

Alkalmazás: edzett részek megmunkálása vagy furatmegmunkálás nagy pontosságú követelményekkel.
szemléltet:
1) A furat végső megmunkálási pontossága nagymértékben függ a kezelő szintjétől.
2) Az extra kis lyukak megmunkálására speciális feldolgozási módszereket alkalmaznak.

3.sík feldolgozási útvonal

• 1. Nagyoló marás→félsimítás→simítás→nagy sebességű marás

A síkfeldolgozásban általánosan használt, a megmunkált felület pontosságának és felületi érdességének műszaki követelményeitől függően az eljárás rugalmasan rendezhető.

• 2. /durva gyalulás → félfinom gyalulás → finom gyalulás → széleskés finomgyalulás, kaparás vagy köszörülés

Széles körben használják, és alacsony a termelékenysége.Gyakran használják keskeny és hosszú felületek megmunkálásakor.A végső folyamatelrendezés a megmunkált felület műszaki követelményeitől is függ.

• 3. Marás (gyalulás) → félsimítás (gyalulás) → durva köszörülés → finomcsiszolás → köszörülés, precíziós köszörülés, szalagcsiszolás, polírozás

A megmunkált felületet kihűtik, a végső folyamat a megmunkált felület műszaki követelményeitől függ.

• 4. húzás → finom húzás

A nagy volumenű gyártás hornyolt vagy lépcsős felületekkel rendelkezik.

• 5. Esztergálás→Félsimító esztergálás→simítóesztergálás→gyémántesztergálás

Színesfém alkatrészek lapos megmunkálása.