Реферат: Обработка деталей РЭС резаньем
где D – диаметр фрезы, мм, n – частота вращения фрезы, об/мин.
Подача – скорость поступательного перемещения обрабатываемой заготовки в минуту Sм (мм/мин) за время углового поворота фрезы на один зуб Sz (мм/зуб) или за время одного оборота фрезы Sо (мм/об). Эти подачи связаны между собой зависимостями:
Sм = So n = Sz . z. n, (20)
где z – число зубьев.
Глубина резания t – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями. Ширина фрезерования В (мм) измеряется в направлении, параллельном оси фрезы при цилиндрическом фрезеровании и перпендикулярном к направлению движения подачи при торцевом фрезеровании.
Основное технологическое (машинное) время определяют по формуле
To = L/(Sz . z. n), (21)
где – L полная длина прохода фрезы, Sz – подача на один зуб, z – число зубьев, n – частота вращения фрезы.
Точность размеров и шероховатость поверхности при обработке на фрезерных станках зависят от класса точности станка, физико-механических свойств обрабатываемых материалов. При обычных фрезерных операциях на станках нормальной точности достигаемая точность обработки соответствует 8 - 11 квалитетам, шероховатость поверхности Ra = 1,25 – 5 мкм.
Для изготовления зубчатых колес, которые широко используются в механизмах радиоэлектронных средств, используются зубофрезерные станки. По способу нарезания зубчатого венца зубофрезерные станки делятся на два вида: работающие по методу копирования и работающие по методу обката.
Нарезание зубьев по методу копирования выполняется дисковой профильной фрезой, профиль режущих зубьев которой соответствует профилю впадины зуба нарезаемого колеса, на горизонтально- или универсально-фрезерных станках.
В процессе фрезерования впадины между зубьями колеса фрезе сообщают главное вращательное движение, а заготовке – движение продольной подачи. По окончании фрезерования одной впадины рабочий стол отводят в исходное положение, а заготовку поворачивают на 1/zчасть оборота (z – число зубьев зубчатого колеса). Метод копирования не обеспечивает высокой точности за счет погрешности профиля зуба и погрешности делительной головки и имеет сравнительно низкую производительность.
Нарезание зубчатых колес по методу обката производят на специальных зубофрезерных станках червячными модульными фрезами.Метод обката основан на зацеплении зубчатой пары: режущего инструмента и заготовки. Червячная фреза представляет собой винт с прорезанными перпендикулярно к виткам канавками. В результате этого на червяке образуются режущие зубья, расположенные по винтовой линии. Профиль зуба фрезы в нормальном сечении имеет трапецеидальную форму и представляет собой зуб рейки, модуль которой соответствует модулю нарезаемых зубчатых колес.
Кинематика процесса нарезания зубов состоит из сочетания движения инструмента и заготовки. Фреза вращается со скоростью резания V и совершает поступательное перемещение со скоростью подачи S, а заготовка совершает вращательное движение вокруг своей оси с окружной скоростью, строго синхронизированной со скоростью вращения фрезы. Это движение заготовки называется делительным движением, так как скорость его определяется количеством зубьев колеса.
В процессе резания зубья фрезы находятся в закреплении с заготовкой, как рейка с зубчатым колесом, в результате чего эвольвентный профиль получается как огибающая поверхность многочисленных следов режущих кромок фрезы на поверхности зуба заготовки.
Червячными модульными фрезами нарезают цилиндрические колеса с прямыми и косыми зубами и червячные колеса. Метод обката изготовления зубчатых колес является более точным и высокопроизводительным по сравнению с методом копирования.
Для обработки мелкомодульных зубчатых колес выпускают станки, работающие по методу обката, на которых достигается точность нарезания зубьев, соответствующая 7-9 квалитету.
5. Обработка деталей на шлифовальных станках
Шлифование – это процесс обработки металлов и неметаллических материалов (керамики, кварца, ситаллов и др.) абразивным инструментом, режущими элементами которого являются абразивные зерна, связанные друг с другом связующим веществом. Шлифование обеспечивает точность до 5 квалитета и шероховатость поверхности Ra = 0,16 - 0,63 мкм.
Зерна абразивных инструментов представляют собой естественные минералы (алмаз, корунд, наждак, кварц) и синтетические материалы (искусственный алмаз, электрокорунд, карбид кремния, карбид бора). Главной особенностью абразивных материалов является их высокая твердость. При изготовлении инструментов зерна скрепляют друг с другом с помощью цементирующего вещества – связки. Наиболее широко применяют шлифовальные инструменты, изготовленные на основе керамической, бакелитовой и вулканитовой связки.
Керамическую связку приготовляют из глины, полевого шпата, кварца и других веществ путем тонкого измельчения и смешения в определенных пропорциях. Бакелитовая связка представляет собой термореактивное вещество на основе фенолоформальдегидной смолы. Вулканитовая связка представляет собой искусственный каучук, подвергнутый вулканизации для превращения его в прочный твердый эбонит.
Важными эксплуатационными качествами шлифовальных инструментов являются: зернистость абразивных зерен, материал связки и твердость. Под твердостью абразивных инструментов понимают способность связки сопротивляться вырыванию зерен с рабочей поверхности инструмента под действием внешних сил.
При шлифовании заготовок из твердых и высокопрочных сплавов применяют алмазные круги, которые состоят из корпуса и алмазного слоя, нанесенного на внешнюю поверхность. Корпус изготавливают из алюминия, пластмасс или стали. Толщина алмазного слоя у большинства кругов составляет 1,5 – 3 мм. Область применения связок абразивных инструментов, твердость абразивного инструмента, рекомендации по выбору номера абразивного инструмента приведены в справочной литературе.
Процесс резания при шлифовании выполняется острыми кромками многочисленных абразивных зерен, находящихся в поверхностном слое шлифовального круга. По мере затупления режущих кромок абразивные зерна выкрашиваются из шлифовального инструмента и выносятся из зоны резания силами инерции или принудительной охлаждающей средой, а в работу вступают новые абразивные зерна. Происходит как бы самозатачивание абразивного круга.
Основными элементами резания являются скорость резания, подача и глубина резания. Скорость резания Vk (м/с) равна окружной скорости точки на периферии шлифовального круга
Vk = πDk nk /1000 60, (22)
где Dk – наружный диаметр шлифовального круга, мм; nk – частота вращений круга, об/мин.
Подача – величина перемещения заготовки или инструмента вдоль или вокруг координатных осей. Выражение и размерность подач определяются схемами шлифования.
Глубина резания t (мм) определяется толщиной слоя материала, срезанного за один проход. Оптимальные режимы резания при шлифовании зависят от точности обработки, шероховатости поверхности от вида обрабатываемых материалов и выбирают по справочной литературе.
По характеру обрабатываемых поверхностей шлифовальные станки делят на следующие разновидности: плоскошлифовальные для обработки плоскостей, круглошлифовальные и бесцентрошлифовальные, применяемые для обработки наружных поверхностей тел вращения и прилегающих к ним торцов; внутришлифовальные – для обработки внутренних цилиндрических поверхностей и прилегающих к ним торцов; специальные профилешлифовальные (для шлифования резьб, зубчатых колес и др.).