Контрольная работа: Виды обробки металів

Кожен з методів ФХО володіє унікальними технологічними можливостями, але всі вони більш енергомісткі і менш продуктивні в порівнянні з механічними методами обробки, до того ж установки для ФХО більш дорогі і складні, вони потребують наявності великих виробничих площин. Тому використання ФХО доцільно тільки в наступних випадках:

– для обробки конструкційних матеріалів, що мають низьку оброблюваність лезовими та абразивними інструментами (високолегованих сталей, твердих сплавів, напівпровідників і ін.);

– для обробки деталей складної геометричної форми із важко-оброблюваних матеріалів (прес-форми, деталі лопаті турбін тощо);

– для обробки мініатюрних тонкостінних нежорстких деталей і деталей складної форми з пазами та отворами.

Ефективність застосування методів ФХО проявляється тим більше, чим складнішою є форма деталі, яка обробляється і вищими є фізико-механічні властивості матеріалу, чим більші труднощі виникають при її виготовленні методами механообробки.

Методи ФХО застосовують при наступних операціях:

1) заготівельні операції: методи ФХО використовують для різання заготовок із важкооброблюваних жаростійких і високотривких сталей, сплавів на основі титану (перевагою тут є практична відсутність на деталях заусенець);

2) формоутворюючі операції: методи ФХО застосовують при виготовленні деталей методами копіювання, прошивання і електрохімічного точіння;

3) калібрування (електрохімічне і електрофізичне): виконують після механічної обробки шнеків, при цьому точність деталей збільшується, а шорсткість – зменшується;

4) оздоблювальні операції: видалення заусенець (ФХО дозволяє видаляти їх у важкодоступних місцях) і полірування поверхонь;

5) полірування (електрохімічне і електрофізичне): поліпшує мікро геометрію деталей, знижує її шорсткість (в середньому на 2-3 класи), надає їй дзеркального блиску.

1.5 Ультразвуковий метод обробки. Застосування його у промисловому виробництві

Широке застосування у промисловості набула ультразвукова абразивна обробка (УАО). Її сутність полягає у зміні форми, розмірів, шорсткості і властивостей поверхонь заготівок і деталей, які обробляються, за рахунок знімання матеріалу припуску крихким сколюванням мікро обсягів при імпульсному силовому впливі абразивного інструменту з ультразвуковою частотою, тобто при обробці використовується енергія ультразвукових коливань.

УАО є ефективною при обробці заготівок із конструкційних матеріалів, які мають низьку оброблюваність різанням, електрофізичним і електрохімічним методами обробки (заготівки з крихких, твердих і хімічно нестійких матеріалів, таких як: скло, алмаз, кварц, напівпровідники тощо).

Особливістю УАО є те, що перед обробкою заготівки із твердих чи крихких матеріалів приклеюють до підкладки з віконного скла, що попереджує появу на них сколювань.

УАО використовують у наступних технологічних операціях:

1. Ультразвукова вирізка використовують для формоутворення заготівок по зовнішньому контуру (наприклад при виготовленні годинників та електронної апаратури).

2. Ультразвукова прошивка є найбільш поширеною операцією при отриманні наскрізних отворів різної форми з прямими та криволінійними осями, пазів та щілин.

3. Ультразвукова шліфовка використовується переважно для чистої обробки пласких зовнішніх поверхонь замість шліфування алмазним інструментом, при цьому виключаються такі дефекти, як тріщини, знижується шорсткість поверхонь і підвищується продуктивність (приблизно у два рази), а також досягається висока точність оброблюваної поверхні.

4. Ультразвукове видалення заусенців засновано на абразивному руйнуванні заусенців. При цьому способі УАО обробка проводиться у робочій рідині, де заготівки обробляються ультразвуком. Такий вид обробки заусенців успішно використовується при їх усуненні на металічних деталях, які отримані при штампуванні методами вирубки, на литих деталях із пластмас.

Суттєвим недоліком УАО є швидке зношення абразивного інструменту, особливо його торця. Для усунення цього недоліку інструмент виготовляють із пластичних, але при цьому достатньо твердих відпечених сталей чи із латуні (для інструменту складної форми робочої частини).

Одним із способів ультразвукової обробки є ультразвукове зварювання деталей та заготівок. Поєднання деталей при цьому способі обробки відбувається під впливом ультразвукових коливань: у зварювальному обладнанні високочастотні електричні коливання перетворюються на механічні такої ж частоти під дією перемінного магнітного поля.

Найбільш раціональним і поширеним є використання зварювання ультразвуком в таких областях:

1. Обробка деталей невеликих товщин. При цьому ультразвукове зварювання має переваги, які обумовлені тим, що за умови однакової товщини деталей діаметр крапки при зварюванні ультразвуком можна отримати більший, ніж при інших видах зварювання, які застосовуються для таких деталей.

2. Зварювання деталей різних товщин і різнорідних металів, які не зварюються або важко зварюються іншими методами. Суттєві успіхи досягнуто при зварюванні ультразвуком металів з неметалами, що обумовлює широке застосування цього виду зварювання у електронній, радіотехнічній, апаратній галузях.

3. Зварювання деталей із термооброблених матеріалів. Відсутність значного нагрівання не призводить до помітного зниження міцності металу порядшовної зони.

4. Зварювання без попереднього зачищення поверхонь деталей, які є захищеними покриттям.

5. Зварювання ультразвуком більш економічна з точки зору витрат електроенергії.

Проте у зварювання ультразвуком є і ряд недоліків, які суттєво знижують області його застосування, а саме:

– товщина деталей, які зварюються обмежена 1,5-2 мм;