Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Три главных движении
Форма инструмента
н
Фасонный
Вгибающий
Обкатный
к
Радиальное
Продольное
-с
Касательное
Кругодое
К
Диагональное
Рис. 6.1. Классификация способов механической обработки
Наиболее распространенными являются комбинации из двух способов обработки, реже встречаются из трех и еще реже - из четырех. Для каждого уровня число комбинаций из двух способов в среднем равно десяти, из трех - двадцати, а всего - тридцати. Наибольшее число комбинаций способов возможно на уровне класса, определяемого видом воздействия на заготовку: давление, резание, электрофизическое и электрохимическое.
КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ПО ВИДУ ВОЗДЕЙСТВИЯ 179
Например, в класс обработки давлением входят не менее двенадцати различных способов - от штамповки до прокатки. Сюда же относятся способы выглаживания и редуцирования. Число сочетаний из них по два способа обработки давлением равно 66, по три - 220, всего 286. Если учесть возможность сочетания штамповки или прокатки с резанием, то в общей сложности получается 455 комбинаций из двух и трех способов.
Способы подкласса включают признаки способов класса, поэтому пригодных к использованию способов всех уровней насчитывается не менее 22. Комбинаций из них по два способа насчитывается 231, по три - 1540 и по четыре - 7315, т.е. всего 9086.
Для выбора из этого числа наиболее оптимального способа необходимо осуществлять поиск в определенной последовательности, при котором на первом этапе осуществляется предварительная оценка, а на последнем - сравнение экономической эффективности комбинированных и заменяемого способов. Предварительная оценка позволяет довольно быстро установить уровень способов на основе требований к обрабатываемой поверхности, наличия оборудования, производственных технологических условий.
На втором этапе поиска выбирают несколько вариантов комбинированных способов, обладающих явными преимуществами по сравнению с используемым способом. Исключаются из рассмотрения те варианты, которые не могут быть реализованы на предприятии по техническим причинам.
На следующем этапе проводят предварительное сравнение различных способов обработки по общим показателям: сокращению времени обработки (ткомб < Ti + т2); повышению стойкости инструмента (Т\ + T2 < < 277K0M6); снижению энергозатрат (Zs1 + E2 > Еком6)\ суммарному эффекту. В приведенных выше формулах индексы «1» и «2» соответствуют используемым способам, индекс «комб» - комбинированному. Затем оценивается эффективность комбинированного способа по удельным приведенным затратам.
6.2. КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ПО ВИДУ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Сочетание резания и давления с физико-химическими воздействиями резко изменяет среду и характер процесса обработки. Вследствие этого снижаются механические характеристики обрабатываемого материала и резко интенсифицируется съем припуска. Изменение физико-механических свойств и уменьшение механической прочности обрабатываемого
180 КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
слоя металла позволяют повысить режимы обработки и сократить время переходов обычных способов [21, 27].
Комбинированные способы механической и физико-химической обработки. В настоящее время наиболее распространенными являются электрофизические (ЭФО) и электрохимические (ЭХО) способы обработки. Их особенностью является съем материала без непосредственного контакта инструмента с заготовкой посредством ударных микроволн и электрических импульсов через воздушный зазор или химическую среду.
Бесконтактное взаимодействие инструмента с заготовкой существенно изменило вид лезвийного инструмента. Вместо резца с ограниченной режущей частью, используемого при обычном резании, при электрофизической и электрохимической обработке применяют прогрессивные инструменты: проволоку или ленту практически неограниченной длины с непрерывно обновляемой рабочей частью.
Для питания электроэрозионных станков с проволочным электродом-инструментом, а также специальных прошивочных станков используют электроэрозионный высокочастотный генератор типа ЭВГ4М. Производительность при обработке в воде заготовок из стали Х12М составляет 15 ... 40 мм2/мин, из твердого сплава ВК20-1... 12 мм2/мин.
Анодно-механическое точение лентой позволяет получить цилиндрические заготовки из труднообрабатываемых материалов с припусками под последующую чистовую обработку точением или шлифованием. Заготовку 2 (рис. 6.2, а) соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, а ленту / - с отрицательным. Заготовке сообщают вращение со скоростью vT и поступательное перемещение относительно края движущейся ленты со скоростью подачи vc. Лента своим краем вырезает из заготовки цилиндр. Непрерывное обновление режущего участка ленты обеспечивает ее высокую стойкость.
Размеры обрабатываемых заготовок определяются габаритными размерами рабочего пространства станка и устройства для точения. Глубина резания не должна превышать 2 мм. Электрические режимы точения зависят от материала и размеров обрабатываемой заготовки: напряжение 24 ... 30 В; сила переменного тока 120 ... 180 А при точении заготовок из титановых сплавов, 300 ... 400 А при точении заготовок из коррозионно-стойкой стали. Производительность анодно-механического точения в 2-4 раза выше токарной обработки, особенно при обработке заготовок из труднообрабатываемых материалов.
