Основные методы дефекации деталей

формы. Объемный характер вибрации позволяет обрабатывать труднодоступнь1е  места деталей сложных замкнутых  форм. Основными параметрами виброударного  метода упрочнения являются:

• материал и диаметр шариков (или материал, размеры и форма зерен абразивного наполнителя);
• амплитуда и частота колебаний, определяющие скорость и ускорение вибрирующих частиц;
• продолжительность проЦесса упрочнения 1;
• траектория частиц упрочняющего тела и изменение углового положения плоскости их движения во времени (зависит оттипа виброустановки).

В настоящее время в  промышленности применяются следующие  вибраЦионнь1е машины:

• ВМ-100 - контейнерного типа с И-образным контейнером, предназначенная для виброшлифования, виброполирования и виброупрочнения деталей. Вибромашина позволяет обрабатывать детали по технологическим схемам «в навал›› и с закреплением в контейнере;
• МВ-100, МВ-ЅООА - для виброабразивного шлифования, полирования и виброударного упрочнения деталей сложных форм с закреплением в контейнере и «в навал››;
• МВТ-100, МВТ-300, МВТ-600 - для объемного виброшлифования деталей с Целью снижения параметров шероховатости поверхностей после механической обработки, притупления острых кромок, удаления заусенЦев и облоя, подготовки поверхностей деталей под покрытия и виброполирование;
• 0 ВЭХ-Зх1 - для виброабразивного шлифования деталей из черных и Цветнь1х металлов и их сплавов с закреплением на крышке контейнера с погружением в вибрирующую абразивную среду.

Пневмодинамическии метод

Этот метод основан  на использовании кинетической энергии  стальных шариков, сообщаемой струей воздуха, которая подается в рабочую камеру под давлением 300...600 кПа.Особенность метода заключается в том, что благодаря малому закрытому объему рабочей камеры осуществляется многократное соударение шариков с поверхностью обрабатываемой детали, поэтому необходимо небольшое количество стальных шариков (до10...12 кг). Метод не требует сложного и тяжелого оборудования, специальных фундаментов. В зависимости от конструктивно-технологических особенностей деталей их обработка производится с использованием следующих технологических приемов:

• Ф вращением деталей в рабочей зоне камеры (для тел вращения тип валов, Цилиндров, лопастей и др.);
• Ф перемещением рабочей камеры по длине детали или детали относительно неподвижной камеры.

Основными параметрами пневмодинамического метода упрочнения являются давление воздуха, материал и диаметр шариков, расстояние от щели сопла до поверхности, длина рабочей зоны камеры, удельная нагрузка шариков (отношение массы шариков к проекции рабочей зоны камеры), время обработки (время пребывания обрабатываемой поверхности в рабочей зоне).

2.3. Дробеструйный метод

Этот метод основан  на использовании кинетической энергии  обрабатывающих сред, которые могут  подаваться на обрабатываемую поверхность  с помощью сжатого воздуха, жидкости под давлением, вращающихся лопаток  дробеметных аппаратов.Дробеструйный метод применяется для обработки деталей ложной формы и местного упрочнения. В качестве обрабатывающей среды применяется стальная дробь ДСЛ диаметром 0,8...1,2 мм (ГОСТ11964), стальные шарики из ШХ-15 диаметром 0,8...3,0 мм (ГОСТ 3722), стальные микрошарики диаметром 50...500 мкм. Перспективным является упрочнение микрошариками, позволяющее обрабатывать радиусы переходов, пазы, проточки, мелкие резьбы и т.д. Упрочнение микрошариками по сравнению упрочнением дробью и шариками обеспечивает более гладкую обрабать1ваемую поверхность. Основными параметрами дробеструйного метода являются: рабочая среда; расстояние сопла от обрабатываемой поверхности; угол, под которым струя дроби направляется на деталь; давление воздуха; продолжительность процесса.

Ударно-барабанныи метод

Этот метод применяется  для упрочнения деталей из алюминиевых  сплавов типа панелей, общивок, лонжеронов, поясов, нервюр, стрингеров, щпангоутов с гладкими и ребристь1ми поверхностями. Ударно-барабаннь1й метод может применяться также для крупногабаритных корпуснь1х деталей, располагаемых в центральной части многогранного или цилиндрического барабана, и для крупногабаритных внутренних полостей, когда обрабатываемаядеталь сама является барабаном. Ударно-барабанное упрочнение производится путем соударения гранул сыпучего рабочего тела с поверхностями обрабатываемых деталей, закрепленных внутри стенок барабана, вращающегося вокруг горизонтальной или наклонной оси. Барабан имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Полость барабана разделена центральной перегородкой на две рабочие камеры. Обрабатываемые детали закрепляются на съемных щитах, закрь1вающих проемы рабочих камер, и на центральной перегородке. При вращении барабана гранулы сыпучего рабочего тела падают на поверхности обрабатываемых деталей. При соударении поверхностный слой деталей пластически деформируется, в результате чего происходит упрочнение. Обе поверхности деталей упрочняются поочередно. В качестве сыпучего рабочего тела применяются кубики со стороной размером 2...5 мм из сплава В95-Т1. Для повышения равномерности обработки деталей направление вращения барабана периодически реверсируется. Обработка производится <<всухую>>. Рабочие камеры барабана вентилируются в процессе работы. Выгрузка сыпучего рабочего тела по окончании цикла упрочнения не требуется.

Обкатывание (раскатывание)

Метод обкатывания рекомендуется для обработки деталей, имеющих гладкие наружные цилиндрические и конические поверхности и концентраторы напряжений типа галтелей, канавок,надрезов, резьб и т.д. Процесс обкатывания основан на вдавливании твердого металлического инструмента (шарика, ролика) в обрабатываемую поверхность при их взаимном перемещении. Шероховатость поверхности в результате обкать1вания снижается. Метод раскатывания рекомендуется для размерно-чистовой и упрочняюшей обработки цилиндрических и конических отверстий второго-третьего класса точности. Процесс основан на вдавливании более твердого, чем обрабать1ваемь1й материал, инструмента в упрочняемую поверхность. Операция производится многороликовь1м инструментом (раскатником). При раскать1вании   достигаются: шероховатость поверхности На 0,63...0,08 (при исходной К: 2,0...2,5); сглаженнь1й микрорельеф с коэффициентом прилегания 0,9 при исходном 0,1...0,15.

Алмазное выглаживание

Этот метод рекомендуется  для упрочнения поверхностей деталей  в узлах, воспринимаюших статические, ударные и повторно-переменнь1е нагрузки при нормальных и повышенных температурах. Алмазное выглаживание является процессом отделочно-упрочняюшей окончательной обработки путем пластического де- формирования тонких поверхностных слоев детали инструментом с кристаллом алмаза, заправленным по сфере или цилиндру с К = 1...3 мм. В процессе алмазного вь1глаживания формируется качественно новый микрорельеф поверхности с скругленными выступами и впадинами, без концентраторов напряжений, маркирования абразивными частицами, трещин и прижогов. Шероховатость поверхности уменьшается в зависимости от обрабать1ваемого материала и исходной шероховатости поверхности. Процесс выглаживания поверхностей тел вращения сходен с токарной обработкой: обрабать1ваемая деталь совершает врашательное движение, а суппорт с державкой - продольную подачу. Алмазный наконечник, закрепленный в державке, прижимается с нужным усилием к вь1глаживаемой поверхности. При выглажзживании конических фасонных поверхностей можно применять копировальные устройства. Основными параметрами процесса являются: радиус сферы наконечника, сила прижима, продольная подача и окружная скорость.

Технологические проЦессЬ1 виброударного упрочнения нашли широкое применение в отечественном и зарубежном машино-строении для упрочнения ответственных деталей широкой номенклатуры. В последующих главах подробно рассматривается виброударное упрочнение, которое обеспечивает повышение не тольк усталостной долговечности и прочности, но и коррозионной стойкости, температурной и контактной прочности, износостойкости. Виброударная обработка позволяет механизировать трудоемкие ручные финишные операции как в единичном, так и в серийном производстве. Например, за Цикл обработки высокопрочной стали эти процессы обеспечивают формирование благоприятного микрорельефа с ненаправленнЬ1ми следами обработки, снижают в 2-3 раза амплитуднЬ1е параметры шероховатости; увеличивают в 1,5-4 раза шаг микронеровностей; повышают в 5-200 раз радиус вершин микронеровностей; создают в поверхностном слое сжимаюшие остаточные напряжения до 500...700 МПа; образуют наклеп до 5...10 % и более на глубину 250...600 мкм; вызывают благоприятные структурные изменения.

Способы резки(раскроя) метала для деталей корпуса

Криогенная резка

Криогенная резка  — сверхзвуковая струя жидкого азота, испускаемая под высоким давлением.

Это современная технология, которая может разрезать сверхтолстые и прочные материалы, недоступные другим видам резки. Криогенная резка является конкурентом для других высокотехнологических видов резки, таких как лазерная, плазменная и гидроабразивная резка. Струя жидкого азота имеет температуру от −150 до −179 °C и давление от 400 до 4000 кг/см².

Технология была разработана  в 1990-х годах в Национальной инженерной лаборатории Айдахо  Ожидается, что криорезка выйдет в серийное производство в 2015—2020 годах.

Преимущества криогенной резки

• Резка всех видов материалов и металлов;
• Высокая скорость реза;
• Практически неограниченная толщина разрезаемого материала или металла;
• Высокое качество реза толстого металла;
• Относительная безопасность процесса.

Недостатки криогенной резки

• Высокая стоимость оборудования (от $200 тыс. до $450 тыс. в зависимости от используемого давления);
• В случае резки более 5—6 секунд, тонкий металл может буквально рассыпаться из-за быстрого охлаждения до сверхнизких температур.

Лазерная резка

Технология резки и  раскроя материалов, использующая лазер высокой мощности и обычно применяемая на промышленных производственных линиях. Сфокусированный лазерный луч, обычно управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые материалы независимо от их теплофизических свойств. В процессе резки, под воздействием лазерного луча материал разрезаемого участка плавится, возгорается, испаряется или выдувается струей газа. При этом можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния. Лазерная резка отличается отсутствием механического воздействия на обрабатываемый материал, возникают минимальные деформации, как временные в процессе резки, так и остаточные после полного остывания. Вследствие этого лазерную резку, даже легкодеформируемых и нежестких заготовок и деталей, можно осуществлять с высокой степенью точности. Благодаря большой мощности лазерного излучения обеспечивается высокая производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза. Легкое и сравнительно простое управление лазерным излучением позволяет осуществлять лазерную резку по сложному контуру плоских и объемных деталей и заготовок с высокой степенью автоматизации процесса.

Процесс

Для лазерной резки металлов применяют технологические установки  на основе твердотельных, волоконных лазеров и газовых CO2-лазеров, работающих как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режимах излучения. Промышленное применение газолазерной резки с каждым годом увеличивается, но этот процесс не может полностью заменить традиционные способы разделения металлов. В сопоставлении со многими из применяемых на производстве установок стоимость лазерного оборудования для резки ещё достаточно высока, хотя в последнее время наметилась тенденция к её снижению. В связи с этим процесс лазерной резки становится эффективным только при условии обоснованного и разумного выбора области применения, когда использование традиционных способов трудоемко или вообще невозможно. Лазерная резка осуществляется путём сквозного прожига листовых металлов лучом лазера. Такая технология имеет ряд очевидных преимуществ перед многими другими способами раскроя:

• Отсутствие механического контакта позволяет обрабатывать хрупкие и деформирующиеся материалы;
• Обработке поддаются материалы из твердых сплавов;
• Возможна высокоскоростная резка тонколистовой стали;
• При выпуске небольших партий продукции целесообразнее провести лазерный раскрой материала, чем изготавливать для этого дорогостоящие пресс-формы или формы для литья;
• Для автоматического раскроя материала достаточно подготовить файл рисунка в любой чертежной программе и перенести файл на компьютер установки, которая выдержит погрешности в очень малых величинах;

Обрабатываемые материалы

Для лазерной резки подходит любая сталь любого состояния, алюминий и его сплавы и другие цветные металлы. Обычно применяют листы из таких металлов:

• Сталь от 0.2 мм до 20 мм
• Нержавеющая сталь от 0.2 мм до 30 мм
• Алюминиевые сплавы от 0.2 мм до 20 мм
• Латунь от 0.2 мм до 12 мм
• Медь от 0.2 мм до 15 мм

Для разных материалов применяют  различные типы лазеров.

охлаждение

Лазер и его оптика (включая  фокусирующие линзы) нуждаются в  охлаждении. В зависимости от размеров и конфигурации установки, избыток  тепла может быть отведен теплоносителем или воздушным обдувом. Вода, часто применяемая в качестве теплоносителя обычно циркулирует через теплообменник или холодильную установку.