Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Анодно-механическая обработка

Анодно-механическая обработка (АМО) заключается в направленном разрушении материала заготовки (анода) под действием электротермических и электромеханических процессов.

Указанные процессы происходят между инструментом (катодом) и заготовкой (анодом) в среде электролита (водного раствора натриевого стекла) при протекании постоянного тока. При этом заготовке и инструменту задают движения (V и Si), соответствующие движениям при механической обработке.

В качестве инструментов применяют диски, ленты, проволоку. Токопроводящими материалами заготовок могут быть высокопрочные, труднообрабатываемые и вязкие металлы и сплавы.

АМО используют для разрезания заготовок на части, обтачивания валов, шлифования плоских и криволинейных поверхностей, прорезания пазов, затачивания инструмента и полирования Для автоматизации АМО используют станки с числовым программным управлением.

Мнемосхема

Твердые спеченные сплавы группы ТК и ТТК. Безвольфрамовые твердые сплавы

Титановольфрамовые твердые сплавы (ТК) состоят из зерен карбидов титана, карбидов вольфрама и кобальта в качестве связующего. В обозначении сплавов число после буквы Т показывает процентное содержание карбида титана, а число после буквы К — содержание кобальта в процентах. В сплаве Т5КЮ содержится 5% карбида титана, 10% кобальта и 85% карбида вольфрама.

Для сплавов титановольфрамовой группы характерна зависимость механических свойств от соотношения карбидной и связывающей фаз, а также от зернистости карбидов титана и вольфрама. Чем меньше в сплаве ТК кобальта, тем выше износостойкость при одновременном снижении эксплуатационной прочности. С увеличением содержания кобальта вязкость сплавов увеличивается.

Сплавы ТК более износостойки, чем сплавы ВК, но менее вязки, имеют меньший коэффициент трения и меньшую склонность к слипанию со стальной стружкой, поэтому применяются при обработке стальных заготовок, образующих сливную стружку.

Сплавы ТК с большим содержанием карбидной фазы применяют при чистовой (ЧИСТО) обработке с малым сечением среза, сплавы с меньшим содержанием карбидной фазы используют при черновой (ЧЕРНО) обработке (при неравномерном сечении среза и прерывистом резании).

Примеры использования сплавов ТК: Т30К4 — чистовое точение сталей; Т15К6 — получистовое точение при непрерывном резании; Т5КЮ — черновое точение при неравномерном сечении среза.

Титанотанталовольфрамовые сплавы (ТТК) состоят из зерен карбидов вольфрама, титана, тантала со связующим кобальтом. Например, сплав ТТ7К12 состоит из 4% карбидов титана, 3% карбидов тантала, 12% кобальта и 81% карбидов вольфрама.

Сплавы ТТК характеризуются высокими эксплуатационной прочностью и сопротивлением ударам (УДАР >) при умеренной износостойкости. Эти сплавы применяют при черновой и чистовой обработке труднообрабатываемых материалов, в том числе жаропрочных сплавов и сталей.

Наряду с перечисленными разрабатываются и внедряются в производство безвольфрамовые твердые сплавы, которые позволяют экономить дефицитные вольфрам и кобальт.

Твердый сплав карбонитрид титана КНТ-16 (84% TiCN) на молибдено-никелевой связке (16% MoNi) можно применять взамен сплава Т15К6 при чистовой обработке сталей и чугунов.

Твердые сплавы ТНМ-20, ТНМ-25, ТНМ-30 (карбиды титана со связующими никелем и молибденом) рекомендуется использовать при обработке меди, никеля и других материалов.

Мнемосхема

Плунжерные центрирующие механизмы

В призматических самоцентрирующих механизмах вместо двухзначных винтов часто применяют диски или кольца с эксцентрическими пазами, в которые стыкуются хвостовики кулачков, расчитаные для крепления обрабатываемых деталей.

На рис. 1 показана одна из систем механизма с таким центрирующим устройством. При повороте кольца 2 за рукоятку б в горизонтальной плоскости, пальцы 3, запрессованные в кулачки 4, под действием криволинейных пазов в кольце 2 двигаются в радиальном направлении и разжимают кулачки, освобождая обрабатываемую деталь 5. При обратном вращении рукоятки 6 кулачки сближаются и закрепляют очередную деталь.

Центрирующий механизм с эксцентрическими пазами

Кулачки такого механизма для предохранения их от бокового смещения и перекосов необходимо помещать в точные направляющие пазы корпуса 1. Чтобы кулачки в процессе обработки деталей не расходились, необходимо пазы в кольце 2 выполнять с углом подъема не более 5°. При этом для увеличения хода кулачков во многих случаях целесообразно создавать ступенчатые (ломаные) пазы.

В некоторых конструкциях (см. рис. 2) плунжеры использовали только для закрепления обрабатываемых деталей. В механизме, показанном на рис. 3, а, три цилиндрических плунжера 10, расположенных под углом 120° друг к другу, используются одновременно и для центрирования обрабатываемой детали 8 по ее внутренней необработанной или грубообработанной поверхности.

Типы плунжерных механизмов

Чтобы осуществить такое центрирование, плунжеры выталкиваются из корпуса 2 клиновой деталью 11 при движении ее вправо (по рисунку) под действием второй клиновой детали 3, которая перемещается вверх (по рисунку). Эти перемещения происходят при вращении по часовой стрелке винта 6, застопоренного от осевого перемещения упорами 1 и 7. При обратном вращении винта деталь 3, упираясь в штифт 5, запрессованный в деталь 11, отводит последнюю влево. При этом плунжеры под действием отдельной для каждого из них пружины 9 утопают в корпус и освобождают обработанную деталь.

Вместо трех отдельных пружин в такой конструкции можно использовать общую кольцевую пружину, огибающую все плунжеры.

Для правильной работы механизма клиновые детали 3 я 11 должны быть точно пригнаны в направляющих отверстиях корпуса 2 и предохранены от проворачивания в них. Механизм центрируется на планшайбе 4 с помощью буртика.

Плунжерные центрирующие механизмы

На рис. 3, б показана вторая конструкция плунжерного механизма. В этой конструкции также три плунжера 13 расположены под углом 120° друг к другу. Однако относительно оси обрабатываемой детали 15 они в отличие от плунжеров предыдущей конструкции размещены не под углом 90°, а под углом α = 15°, поэтому перемещаются не только в радиальном, но и в осевом направлении. Вследствие этого обрабатываемая деталь при движении стержня 16 под действием силы Р привода не только центрируется на плунжерах, но и поджимается к опорному торцу А корпуса 14. При обратном действии силы Р шайба 12 выталкивает плунжеры, освобождая обработанную деталь.

Правильная работа механизма может быть обеспечена только при строгой перпендикулярности рабочего торца Б, головки стержня 16 и торца А корпуса к оси стержня и при точной пригонке стержня 16 и плунжеров 13 в отверстиях корпуса 3.

Мембранные центрирующие механизмы

Мембранными называются механизмы, в которых вместо цанги используются гибкие тонкие пластинки (мембраны) или кольца с радиальными прорезями. Такие механизмы в своем качестве обладают высокой точностью центрирования по отношению к цанговым, поэтому впервые появились в шарикоподшипниковой промышленности для шлифовки колец подшипников. На рис. 1, а показано приспособление с рожковой мембраной 1. Обрабатываемая деталь 3, опирающаяся на три установочных пальца 4, зажимается силами упругости рожков мембраны с помощью винтов 2, отрегулированных по размеру D детали. Внешняя сила Р, создаваемая тем или другим приводом, служит только для раскрытия рожков мембраны при смене обрабатываемой детали.

Типы "рожковых" мембранных механизмов

В конструкции, показанной на рис. 1, б, внешняя сила привода Р служит для сжатия мембраны при закреплении обрабатываемой детали, а освобождение детали достигается благодаря упругости мембраны при снятии силы Р. Применение радиальных винтов в рожках мембраны обеих конструкций обеспечивает легкую настройку приспособлений по заданной точности и упрощает их изготовление.

На рис. 2 приведена схема механизма с кольцевыми мембранами 2 и 4. При осевом сжатии мембран диаметр их наружных поверхностей увеличивается, а внутренний — уменьшается. Поэтому механизмы с такими мембранами могут использоваться для центрирования заготовок как по наружной, так и по внутренней поверхностям.

Типовой механизм с кольцевыми мембранами

Механизм, показанный на рис. 2, предназначен для центрирования детали 3 непосредственно по внутренней поверхности отверстия диаметром D. При движении стержня 1 по направлению стрелки К, происходит одновременное сжатие обеих мембран с помощью распорной втулки 5. Перемещения стержня 1 производятся тягой ручного или механизированного привода, укрепляемой на резьбовом конце стержня.

Для обеспечения наиболее точного центрирования и для предохранения установочной поверхности детали от повреждений во многих случаях целесообразно силу, создаваемую мембраной передавать на обрабатываемую деталь с помощью тонкостенной оболочки.

Схема для расчета угла наклона мембраны

При проектировании таких механизмов следует помнить, что с уменьшением угла α (рис. 3) в сжатом состоянии мембран сила зажима обрабатываемой детали возрастает, но диапазон диаметров поверхностей центрирования деталей уменьшается. Кроме того, при малых значениях α мембраны могут остаться в сжатом состоянии после снятия силы привода вследствие самоторможения и заклинить возделываемую деталь. Поэтому в сжатом состоянии мембран угол α не должен быть меньше 10°, величина этого угла в свободном состоянии мембран зависит от потребного увеличения (H-h) проекции h ширины l мембраны на вертикальную плоскость. Это увеличение можно принимать равным полуторной величине посадочного зазора S. При этом необходимая величина угла α' может быть найдена из следующей зависимости:

Формула

откуда

Формула

при

Формула

получим

Формула

и

 Формула

Высокими качествами могут похвастаться кольцевые мембраны Х-образного (рис. 4) или V-образного профиля с отсутствием радиальных прорезей. При сжатии осевой силой Р внешний диаметр D Х-образной мембраны 3 увеличивается и обрабатываемая деталь 4 разжимается, а внутренний диаметр d уменьшается, в результате чего выбирается зазор посадки мембраны на оправке l, что за собой влечет повышение точности центрирования и обработки детали.

Схема механизма с Х-образной мембраной

Для фиксации углового положения мембраны при ее шлифовании и во избежание пробуксовывания в процессе обработки детали, она стопорится пальцем 2. Конструкция приспособления с таким центрирующим устройством позволяет уменьшить радиальное биение обрабатываемой детали до 0,01 мм.

Для изготовления мембран применяются стали 45, У7А, ЗОХГСА с твердостью после закалки НRС 34—37.