Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие

Листать книгу

Страницы: ... ... ...

скачать книгу Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие

Производительность обработки могла бы быть сколь угодно высокой, если бы величина управляющих параметров не была ограничена физическими факторами.
...
Так же, как и при точении, скорость резания ограничена теплостойкостью инструментального материала, и при превышении определённого предела быстрый износ инструмента делает процесс экономически невыгодным.
...
Выбор глубины резания и подачи на зуб должен быть увязан с прочностью режущего инструмента. При выборе величины подачи на зуб следует также учитывать требования к шероховатости обработанной поверхности.
...
1 . Обрабатываемый материал. Обычно это незакаленные стали, цветные металлы, сплавы с твердостью менее HRC40. Появление современных сверхтвердых материалов позволяет, в ряде случаев, обрабатывать плоские поверхности закаленных сталей, но процесс не нашел широкого применения из-за узких технологических возможностей
...
2. Форма и размеры получаемой поверхности может быть чрезвычайно сложной. Например, при обработке на копировально-фрезерных станках лопаток турбин, гребных винтов судов и т.д. Фрезерные станки могут быть чрезвычайно малых размеров (гравировально-фрезерные) и гигантских
...
3. Экономическая точность обработки при фрезеровании 9-14 квалитеты. Шероховатость Rz=80 - Rz=10. В ряде случаев точность может достигать 7 квалитета, при шероховатости Rz=5.
...
Производительность обработки могла бы быть сколь угодно высокой, если бы величина управляющих параметров не была ограничена физическими факторами.
...
Так же, как и при точении, скорость резания ограничена теплостойкостью инструментального материала, и при превышении определённого предела быстрый износ инструмента делает процесс экономически невыгодным.
...
Выбор глубины резания и подачи на зуб должен быть увязан с прочностью режущего инструмента. При выборе величины подачи на зуб следует также учитывать требования к шероховатости обработанной поверхности.
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Рис.7.6 , Различные схемы обработки поверхностей фрезерованием: а,б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в,г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки ( ротационное фрезерование)
...
Обработка отверстий настолько распространенная операция, что для ее выполнения, наряду с токарными, применяются специальные станки: вертикально- и радиально-сверлильные,
...
Наиболее сложной при обработке отверстий является операция сверления сплошного материала. В данном случае на инструмент действуют большие силы резания, но конструкция его должна обеспечить отвод большого количества стружки. Для этого на инструменте выполняют глубокие канавки, что уменьшает его жесткость и прочность (рис.7.7). В настоящее время для сверления отверстий в сплошном материале применяют спиральные сверла (с 19-го века). Однако при обработке глубоких отверстий, при глубине более 10 диаметров, спиральные сверла не могут обеспечить выход стружки, поэтому приходится применять специальные сверла (ружейные, пушечные), в которых выход стружки обеспечивается подачей жидкости под большим давлением.
...
Существенное повышение точности можно получить, проводя окончательную обработку дополнительным рассверливанием (рис.7.7). При этом можно выбрать глубину резания "t" достаточно малой, чтобы обеспечить существенно меньшие силы резания и обьем стружки, не повреждающий стенки обработанного отверстия.
...
За счет увеличения количества режущих кромок инструмента при существенном снижении глубины резания ( нагрузок) удается повысить точность отверстий - при зенкеровании до 9-10квалитетов точности (Ra =2,5 - 5), а при развертывании до 6-8 квалитетов Ш
...
Существенное повышение точности можно получить, проводя окончательную обработку дополнительным рассверливанием (рис.7.7). При этом можно выбрать глубину резания "t" достаточно малой, чтобы обеспечить существенно меньшие силы резания и обьем стружки, не повреждающий стенки обработанного отверстия.
...
За счет увеличения количества режущих кромок инструмента при существенном снижении глубины резания ( нагрузок) удается повысить точность отверстий - при зенкеровании до 9-10квалитетов точности (Ra =2,5 - 5), а при развертывании до 6-8 квалитетов Ш
...
Существенное повышение точности можно получить, проводя окончательную обработку дополнительным рассверливанием (рис.7.7). При этом можно выбрать глубину резания "t" достаточно малой, чтобы обеспечить существенно меньшие силы резания и обьем стружки, не повреждающий стенки обработанного отверстия.
...
Кроме указанных, применяются и ряд более редких схем обработки металлов резанием: строгание, долбление, протягивание, шевингование и т.д.
...
При этом, в зависимости от ориентации зерна и его остроты может происходить резание, царапание или трение зерна и обрабатываемого материала (рис.8.1) :
...
Характер протекающего явления при воздействии одного лезвия (абразивного зерна ) зависит от переднего угла и радиуса округления лезвия (R). При воздействии множеством абразивных зерен съем материала будет определяться процессами микрорезания, осуществляемыми благоприятно ориентированными зернами.
...
В качестве абразивного материала применяют мелкие (до 2мм) кристаллы сверхтвердых веществ. Наиболее широко используются: электрокорунд (Al2O3), карбид кремния (SiC), карбид бора (B4C), искусственные алмазы, кубический нитрид бора (эльбор,ВК).
...
Из кристаллов абразивного материала с помощью связки получают шлифовальный инструмент требуемой формы (круги, бруски и т.д.) (рис.8.2).
...
Для объединения кристаллов в прочный инструмент применяются керамические, металлические, органические связки, имеющие свои конкретные преимущества в определенных условиях применения.
...
Так, керамические связки обеспечивают высокую прочность инструмента, но хрупки и не выдерживают ударных и вибрационных нагрузок. Органические связки могут быть прочными и элластичными, но не обладают достаточной термостойкостью (менее 200°С), поэтому разрушаются при нагреве инструмента.
...
Важнейшей характеристикой связки является прочность удержания ею зерен абразивного материала. Эта характеристика, называемая твердостью круга, во многом определяет его работоспособность в конкретных условиях обработки. Дело в том, что работают только зерна, находящиеся на поверхности круга, и при любых условиях они в конце концов затупляются. При этом они перестают резать, а только нагревают поверхность заготовки. Поэтому прочность связки должна быть выбрана так, чтобы при затуплении зерна и возрастании действующих на него нагрузок оно отделилось (вылетело) от инструмента. По мере удаления затупленных зубьев обнажаются зерна, находившиеся в глубине и обладающие острыми кромками.
...
При этом, в зависимости от ориентации зерна и его остроты может происходить резание, царапание или трение зерна и обрабатываемого материала (рис.8.1) :
...
Такой процесс называется самозатачиванием абразивного инструмента и его нормальное протекание определяется правильным выбором характеристики связки (твердости круга).
...
Различные формы инструмента и кинематика его движения относительно заготовки позволяют получать различные формы поверхностей (рис.8.3... 8.6).
...
Такой процесс называется самозатачиванием абразивного инструмента и его нормальное протекание определяется правильным выбором характеристики связки (твердости круга).
...
Различные формы инструмента и кинематика его движения относительно заготовки позволяют получать различные формы поверхностей (рис.8.3... 8.6).
...
Такой процесс называется самозатачиванием абразивного инструмента и его нормальное протекание определяется правильным выбором характеристики связки (твердости круга).
...
Различные формы инструмента и кинематика его движения относительно заготовки позволяют получать различные формы поверхностей (рис.8.3... 8.6).
...
Рис.8.6 А - схема профильного шлифования, Б - плоское шлифование торцем круга, В - ленточное шлифование, Г - шлифование резьбы, Д - внутреннее планетарное шлифование
...
Рис.8.6 А - схема профильного шлифования, Б - плоское шлифование торцем круга, В - ленточное шлифование, Г - шлифование резьбы, Д - внутреннее планетарное шлифование
...
Рис.8.6 А - схема профильного шлифования, Б - плоское шлифование торцем круга, В - ленточное шлифование, Г - шлифование резьбы, Д - внутреннее планетарное шлифование
...
Рис.8.6 А - схема профильного шлифования, Б - плоское шлифование торцем круга, В - ленточное шлифование, Г - шлифование резьбы, Д - внутреннее планетарное шлифование
...
Для реализации различных схем шлифования существует широкий типаж шлифовальных станков, определяемых обычно по виду получаемых поверхностей
...
внутришлифовальные, зубошлифовальные, заточные и др. шлифовальные станки). Характерной особенностью процессов шлифования является высокая скорость главного движения Бг (обычно 30-80м/с, иногда до 300м/с). Глубина же резания и подача обычно не велики и действующие на заготовку и инструмент силы незначительны. Поэтому шлифованием можно получить наиболее высокую точность обработки при минимальной шероховатости поверхности (до 3-4 квалитета точности, Ra до 0,1 мкм).
...
Высокие скорости резания могут приводить к существенному нагреву поверхностных слоев заготовки, что может отразиться на качестве получаемого изделия. Поэтому при шлифовании обычно применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Применение жидкостного охлаждения при шлифовании существенно снижает запыленность рабочей зоны разрушенными частицами абразива и связки, которые вредно действуют на здоровье обслуживающего персонала и могут приводить к возникновению профессиональных заболеваний (силикоз).
...
Характерной особенностью шлифования является зависимость достигаемой точности и шероховатости от параметров инструмента. Так величина зерна (характеристика - зернистость) определяет производительность процесса и шероховатость. Чем крупнее зерна абразива в круге, тем больше производительность удаления материала заготовки, но выше шероховатость. Поэтому часто шлифование проводят в два этапа: на первом удаляют основной припуск и увеличивают точность, а на втором, другим (мелкозернистым) инструментом достигают заданной точности и шероховатости.
...
Шлифованием можно обрабатывать сколь угодно твердые материалы, естественно, что абразивный материал должен применяться более твердый, чем обрабатываемый. Шлифованием обрабатывают точные поверхности деталей машин, выполненные из различных материалов, стеклянные изделия (линзы, хрусталь), кристаллы (например, драгоценные камни: алмаз, рубин, изумруд) и т. д. Во многих случаях шлифование является единственным методом достижения заданной точности и шероховатости (например, в оптике, микроэлектронике).
...
Для реализации различных схем шлифования существует широкий типаж шлифовальных станков, определяемых обычно по виду получаемых поверхностей
...
внутришлифовальные, зубошлифовальные, заточные и др. шлифовальные станки). Характерной особенностью процессов шлифования является высокая скорость главного движения Бг (обычно 30-80м/с, иногда до 300м/с). Глубина же резания и подача обычно не велики и действующие на заготовку и инструмент силы незначительны. Поэтому шлифованием можно получить наиболее высокую точность обработки при минимальной шероховатости поверхности (до 3-4 квалитета точности, Ra до 0,1 мкм).
...
Высокие скорости резания могут приводить к существенному нагреву поверхностных слоев заготовки, что может отразиться на качестве получаемого изделия. Поэтому при шлифовании обычно применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Применение жидкостного охлаждения при шлифовании существенно снижает запыленность рабочей зоны разрушенными частицами абразива и связки, которые вредно действуют на здоровье обслуживающего персонала и могут приводить к возникновению профессиональных заболеваний (силикоз).
...
Характерной особенностью шлифования является зависимость достигаемой точности и шероховатости от параметров инструмента. Так величина зерна (характеристика - зернистость) определяет производительность процесса и шероховатость. Чем крупнее зерна абразива в круге, тем больше производительность удаления материала заготовки, но выше шероховатость. Поэтому часто шлифование проводят в два этапа: на первом удаляют основной припуск и увеличивают точность, а на втором, другим (мелкозернистым) инструментом достигают заданной точности и шероховатости.
...
Шлифованием можно обрабатывать сколь угодно твердые материалы, естественно, что абразивный материал должен применяться более твердый, чем обрабатываемый. Шлифованием обрабатывают точные поверхности деталей машин, выполненные из различных материалов, стеклянные изделия (линзы, хрусталь), кристаллы (например, драгоценные камни: алмаз, рубин, изумруд) и т. д. Во многих случаях шлифование является единственным методом достижения заданной точности и шероховатости (например, в оптике, микроэлектронике).
...
Твердость круга обычно выбирается с учетом правила: - чем тверже обрабатываемый материал, тем мягче следует применять круг. Надо помнить, что твердость круга не связана с твердостью абразивных зерен, а всего лишь определяет прочность их удержания в структуре круга.
...
Конструкция инструмента обычно определяет предельную окружную скорость резания, поэтому на этом этапе определяется и скорость главного движения (20 ...80 м/с).
...
2.Выбирают глубину резания t (либо поперечную подачу Sn). На черновых проходах t = 0,05-0,1мм/дв.ход На чистовых проходах t = 0,005 - 0,02 мм/дв.ход 3.Определяют продольную (круговую) подачу по рекомендациям нормативов для конкретных условий обработки.
...
Последовательность выбора управляющих параметров процесса при шлифовании
...
Хонингование в настоящее время широко применяется при обработке цилиндров двигателей, компрессоров, т.к. позволяет создать рельеф поверхности хорошо удерживающий смазку.
...
Абразивная обработка несвязанным абразивным порошком применяется обычно в тех случаях, когда нужно обеспечить только низкую шероховатость поверхности при невысоких требованиях к ее точности (рис.8.8).
...
В этих случаях абразивный материал применяется в виде порошка, паст, наносимых на поверхность эластичного и мягкого носителя (круги из кожи, фетра, различные тканевые ленты и т.д.).
...
Хонингование в настоящее время широко применяется при обработке цилиндров двигателей, компрессоров, т.к. позволяет создать рельеф поверхности хорошо удерживающий смазку.
...
Абразивная обработка несвязанным абразивным порошком применяется обычно в тех случаях, когда нужно обеспечить только низкую шероховатость поверхности при невысоких требованиях к ее точности (рис.8.8).
...
В этих случаях абразивный материал применяется в виде порошка, паст, наносимых на поверхность эластичного и мягкого носителя (круги из кожи, фетра, различные тканевые ленты и т.д.).
...
Хонингование в настоящее время широко применяется при обработке цилиндров двигателей, компрессоров, т.к. позволяет создать рельеф поверхности хорошо удерживающий смазку.
...
Абразивная обработка несвязанным абразивным порошком применяется обычно в тех случаях, когда нужно обеспечить только низкую шероховатость поверхности при невысоких требованиях к ее точности (рис.8.8).
...
Достижимая шероховатость может быть предельной (менее 0,05мкм) и зависит от величины зерен применяемого абразивного материала. (Самый мелкий из применяемых абразивных порошков имеет величину зерна менее 1 мкм).
...
Абразивный порошок в процессе шлифования или полирования может находиться и в струе быстродвижущейся жидкости (гидроабразивная обработка). При этом воздействие зерен происходит за счет их кинетической энергии и гидравлического напора. Такая обработка позволяет полировать труднодоступные для обычных методов полирования поверхности.
...
Следует отметить, что наибольшую точность при минимальной шероховатости поверхности обеспечивает притирка (рис.8.9), при которой абразив в виде пасты или порошка наносится на специальный инструмент -притир, который выполняется из материала менее твердого, чем обрабатываемый.
...
В процессе движения поверхности притира относительно обрабатываемой поверхности частицы абразива внедряются в поверхность притира " шаржируют" его. При этом они снимают тончайшие стружки с поверхности обрабатываемого изделия. При притирке обрабатываемая поверхность приобретает геометрические параметры поверхности притира, или ее геометрия определяется кинематикой движения притира и заготовки друг относительно друга.
...
Достижимая шероховатость может быть предельной (менее 0,05мкм) и зависит от величины зерен применяемого абразивного материала. (Самый мелкий из применяемых абразивных порошков имеет величину зерна менее 1 мкм).
...
Абразивный порошок в процессе шлифования или полирования может находиться и в струе быстродвижущейся жидкости (гидроабразивная обработка). При этом воздействие зерен происходит за счет их кинетической энергии и гидравлического напора. Такая обработка позволяет полировать труднодоступные для обычных методов полирования поверхности.
...
Следует отметить, что наибольшую точность при минимальной шероховатости поверхности обеспечивает притирка (рис.8.9), при которой абразив в виде пасты или порошка наносится на специальный инструмент -притир, который выполняется из материала менее твердого, чем обрабатываемый.
...
В процессе движения поверхности притира относительно обрабатываемой поверхности частицы абразива внедряются в поверхность притира " шаржируют" его. При этом они снимают тончайшие стружки с поверхности обрабатываемого изделия. При притирке обрабатываемая поверхность приобретает геометрические параметры поверхности притира, или ее геометрия определяется кинематикой движения притира и заготовки друг относительно друга.
...
9. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов
...
При проведении процесса специальная следящая система движения электрода-инструмента обеспечивает отсутствие его механического контакта с заготовкой, поддерживая среднюю величину зазора близкой к величине, при которой происходит электрический (искровой) пробой промежутка. Так как величина напряжения между электродами обычно невелика (200-300В), то и величина зазора достаточно мала (5-300мкм), что позволяет с большой точностью копировать профиль инструмента.
...
На ход процесса совершенно не влияет твердость материала заготовки, что позволяет обрабатывать твердые и сверхтвердые электропроводные материалы (т. е. практически любые металлы).
...
Размеры обрабатываемых поверхностей принципиально не ограничены. Технологические задачи, решаемые таким методом обработки, обусловили выпуск оборудования, позволяющего обрабатывать заготовки с максимальными габаритами менее 1м. Форма обрабатываемой поверхности может быть сколь угодно сложной и зависит от профиля
...
электрода инструмента при реализации процессов копирования (рис.9.1а,в) или задаваться программой перемещения электрода при реализации схемы профильной вырезки электродом-проволокой (рис.9.1б).
...
3.Точность и шероховатость поверхностей. Отсутствие значительных силовых нагрузок на заготовку и инструмент в процессе обработки позволяет
...
При проведении процесса специальная следящая система движения электрода-инструмента обеспечивает отсутствие его механического контакта с заготовкой, поддерживая среднюю величину зазора близкой к величине, при которой происходит электрический (искровой) пробой промежутка. Так как величина напряжения между электродами обычно невелика (200-300В), то и величина зазора достаточно мала (5-300мкм), что позволяет с большой точностью копировать профиль инструмента.
...
получать точность до 4-5 квалитетов. Шероховатость поверхности зависит от размеров кратеров, образующихся при каждом элементарном разряде.
...
Уменьшая мощность разрядов можно достичь шероховатости до Ra 0,1. Уменьшение мощности разрядов приводит к падению производительности обработки. Поэтому процесс часто проводят в два этапа: на черновых режимах удаляют основную массу припуска, а затем на пониженных режимах достигают заданной шероховатости поверхности.
...
НЕДОСТАТКОМ процессов электроэрозионной обработки являются значительные энергозатраты, на порядок и более превышающие энергозатраты при обработке резанием. Поэтому процесс следует применять только в тех случаях, когда обработка резанием невозможна.
...
Химическая обработка (рис.9.2) основана на растворении определённых областей обрабатываемого изделия в активных растворителях. Большинство металлов растворяется в кислотах, но есть металлы (например, алюминий) хорошо растворяющиеся в щелочах. Ограничение областей растворения осуществляется за счет покрытия защищаемых зон каким либо веществом, не реагирующим с растворителем.
...
Художественная обработка металлов таким способом известна со средних веков, когда в качестве растворителей использовали соляную кислоту, а в качестве защитного покрытия пчелиный воск.
...
В настоящее время процесс широко применяется в промышленности для получения проводников и контактных площадок на печатных платах, применяемых для монтажа радиоэлектронной аппаратуры.
...
Электрохимическая обработка обладает значительно большими технологическими возможностями и позволяет производить полирование Изделий (рис.9.2), их размерную профильную обработку(рис.9.2,б), механическую обработку ряда труднообрабатываемых материалов (рис.9.2,а).
...
получать точность до 4-5 квалитетов. Шероховатость поверхности зависит от размеров кратеров, образующихся при каждом элементарном разряде.
...
9.2 Химическая и электрохимическая обработка материалов
...
Более интенсивное растворение анода происходит в тех областях, где плотность электрического тока выше. Более высокая плотность тока образуется там, где электроды расположены ближе друг к другу. Поэтому, по истечении определенного периода после начала процесса, профиль анода (заготовки) становится эквидистантен профилю катода (инструмента) (б). При работе такого оборудования специальная следящая система поддерживает определенный средний зазор между электродами , перемещая катод -инструмент по мере растворения анода-заготовки.
...
Таким способом можно обрабатывать сложные по форме поверхности: лопатки турбин, лопасти гребных винтов, поверхности штампов и прессформ. Отличительной особенностью процесса является независимость его протекания от механических свойств материала заготовки.
...
НЕДОСТАТКОМ же процесса является значительный (на 2-3 порядка) больший расход энергии, чем при механической обработке, что связано с разрушением обрабатываемого материала до молекулярного уровня.
...
Естественно, что способ позволяет обрабатывать только электропроводные материалы (металлы), не образующие прочных диэлектрических пленок на поверхности при анодном электролитическом процессе.
...
Более интенсивное растворение анода происходит в тех областях, где плотность электрического тока выше. Более высокая плотность тока образуется там, где электроды расположены ближе друг к другу. Поэтому, по истечении определенного периода после начала процесса, профиль анода (заготовки) становится эквидистантен профилю катода (инструмента) (б). При работе такого оборудования специальная следящая система поддерживает определенный средний зазор между электродами , перемещая катод -инструмент по мере растворения анода-заготовки.
...
Таким способом можно обрабатывать сложные по форме поверхности: лопатки турбин, лопасти гребных винтов, поверхности штампов и прессформ. Отличительной особенностью процесса является независимость его протекания от механических свойств материала заготовки.
...
НЕДОСТАТКОМ же процесса является значительный (на 2-3 порядка) больший расход энергии, чем при механической обработке, что связано с разрушением обрабатываемого материала до молекулярного уровня.
...
Для возбуждения интенсивных ультрозвуковых колебаний применяют магнитострикционные и пьезокерамические преобразователи. При прохождении ультрозвука в жидкости содержащей мелкие частицы абразива (суспензия)возникают также колебания этих частиц с максимальной скоростью
...
Частицы производят микроудары по поверхности заготовки, выкалывая микрочастицы с ее поверхности. Так как таких ударов много, то образующиеся микрократеры сливаются и образуется единая обработанная поверхность.
...
Интенсивность колебаний частиц абразива велика только в непосредственной близости от индентора-инструмента и обработка происходит, в основном, в зазоре между ним и заготовкой. Поэтому профиль колеблющегося индентора копируется (с некоторым небольшим
...
Обработка таким способом пластичных материалов либо невозможна, либо чрезвычайно неэффективна. Это связано с тем, что при ударе частиц абразива
...
о поверхность не происходит хрупкого выкола, а только смятие материала, без его удаления. Поэтому инденторы - инструменты, для уменьшения их износа,
...
Частицы абразива должны находиться в жидкой среде, так как только она способна передавать на них колебательные движения индентора. В качестве такой жидкости применяют воду, минеральные масла и т.д.
...
Таким методом можно обрабатывать хрупкие электропроводные и диэлектрические материалы любой твердости , применяя абразивный порошок ещё большей твердости. Можно обработать даже заготовки из самого твердого из известных веществ - алмаза. Суспензия при этом также будет содержать алмазный порошок и обработка возможна только из-за различной случайной ориентации частиц абразива в процессе обработки. Так как твердость кристаллических веществ различна по разным кристаллографическим направлениям, то поворачиваясь в процессе обработки (случайно) своими
...
Для возбуждения интенсивных ультрозвуковых колебаний применяют магнитострикционные и пьезокерамические преобразователи. При прохождении ультрозвука в жидкости содержащей мелкие частицы абразива (суспензия)возникают также колебания этих частиц с максимальной скоростью
...
Частицы производят микроудары по поверхности заготовки, выкалывая микрочастицы с ее поверхности. Так как таких ударов много, то образующиеся микрократеры сливаются и образуется единая обработанная поверхность.
...
Такие методы основаны на удалении обрабатываемого материала испарением и плавлением под действием лучевых потоков или высокоэнергетических струй с плотностью энергии 107 - 109 Вт/см2
...
При электронно-лучевой обработке, сфокусированный поток электронов испаряет вещество заготовки образуя кратер (отверстие) соответствующее пятну фокусировки. Так как пучок электронов можно сфокусировать в пятно размером до 0,01 мм, этим методом можно обрабатывать отверстия малого диаметра или производить чрезвычайно тонкие резы на материалах любой твердости, независимо от их электропроводности.
...
Процесс может быть реализован только в условиях достаточно глубокого вакуума (< 10-5 мм рт.ст.). Поэтому наиболее перспективно его применение в космических условиях, хотя и в земных условиях он достаточно широко применяется, для чего используются вакуумные камеры различных размеров (вплоть до 10м в диаметре).
...
Оборудование для реализации метода обычно работает в многоимпульсном режиме с частотой следования импульсов 10 -1000Гц и длительностью импульсов 15-100мкс. При этом диаметр электронного пучка в фокальной плоскости составляет 10 - 50мкм, а плотность энергии 107-108 Вт/см .
...
Такие методы основаны на удалении обрабатываемого материала испарением и плавлением под действием лучевых потоков или высокоэнергетических струй с плотностью энергии 107 - 109 Вт/см2
...
При электронно-лучевой обработке, сфокусированный поток электронов испаряет вещество заготовки образуя кратер (отверстие) соответствующее пятну фокусировки. Так как пучок электронов можно сфокусировать в пятно размером до 0,01 мм, этим методом можно обрабатывать отверстия малого диаметра или производить чрезвычайно тонкие резы на материалах любой твердости, независимо от их электропроводности.
...
Процесс может быть реализован только в условиях достаточно глубокого вакуума (< 10-5 мм рт.ст.). Поэтому наиболее перспективно его применение в космических условиях, хотя и в земных условиях он достаточно широко применяется, для чего используются вакуумные камеры различных размеров (вплоть до 10м в диаметре).
...
Оборудование для реализации метода обычно работает в многоимпульсном режиме с частотой следования импульсов 10 -1000Гц и длительностью импульсов 15-100мкс. При этом диаметр электронного пучка в фокальной плоскости составляет 10 - 50мкм, а плотность энергии 107-108 Вт/см .
...
При лазерной обработке используются как импульсные лазеры, так и лазеры с непрерывным потоком излучения. Для обработки отверстий чаще используют импульсные лазеры, постепенно испаряя слой за слоем материал заготовки. Лазером можно производить резку самых различных материалов, перемещая луч относительно заготовки по любому, сколь угодно сложному контуру. В настоящее время таким способом производят резку металлов толщиной до 10 мм, различных пластиков, тканей, кожи и т. д. Метод также позволяет обрабатывать заготовки любой твердости. Так, с помощью лазерной обработки, получают алмазные волоки для производства проволоки, камни рубиновых подшипников (для часов).
...
Недостатком лазерной обработки является чрезвычайно низкий КПД современных лазеров (1-2%) и наличие на поверхности реза термически изменённого слоя, что иногда недопустимо или может затруднять последующую обработку.
...
При лазерной обработке используются как импульсные лазеры, так и лазеры с непрерывным потоком излучения. Для обработки отверстий чаще используют импульсные лазеры, постепенно испаряя слой за слоем материал заготовки. Лазером можно производить резку самых различных материалов, перемещая луч относительно заготовки по любому, сколь угодно сложному контуру. В настоящее время таким способом производят резку металлов толщиной до 10 мм, различных пластиков, тканей, кожи и т. д. Метод также позволяет обрабатывать заготовки любой твердости. Так, с помощью лазерной обработки, получают алмазные волоки для производства проволоки, камни рубиновых подшипников (для часов).
...
Недостатком лазерной обработки является чрезвычайно низкий КПД современных лазеров (1-2%) и наличие на поверхности реза термически изменённого слоя, что иногда недопустимо или может затруднять последующую обработку.
...
При лазерной обработке используются как импульсные лазеры, так и лазеры с непрерывным потоком излучения. Для обработки отверстий чаще используют импульсные лазеры, постепенно испаряя слой за слоем материал заготовки. Лазером можно производить резку самых различных материалов, перемещая луч относительно заготовки по любому, сколь угодно сложному контуру. В настоящее время таким способом производят резку металлов толщиной до 10 мм, различных пластиков, тканей, кожи и т. д. Метод также позволяет обрабатывать заготовки любой твердости. Так, с помощью лазерной обработки, получают алмазные волоки для производства проволоки, камни рубиновых подшипников (для часов).
...
Недостатком лазерной обработки является чрезвычайно низкий КПД современных лазеров (1-2%) и наличие на поверхности реза термически изменённого слоя, что иногда недопустимо или может затруднять последующую обработку.
...
При лазерной обработке используются как импульсные лазеры, так и лазеры с непрерывным потоком излучения. Для обработки отверстий чаще используют импульсные лазеры, постепенно испаряя слой за слоем материал заготовки. Лазером можно производить резку самых различных материалов, перемещая луч относительно заготовки по любому, сколь угодно сложному контуру. В настоящее время таким способом производят резку металлов толщиной до 10 мм, различных пластиков, тканей, кожи и т. д. Метод также позволяет обрабатывать заготовки любой твердости. Так, с помощью лазерной обработки, получают алмазные волоки для производства проволоки, камни рубиновых подшипников (для часов).
...
Недостатком лазерной обработки является чрезвычайно низкий КПД современных лазеров (1-2%) и наличие на поверхности реза термически изменённого слоя, что иногда недопустимо или может затруднять последующую обработку.
...
9.Какие материалы можно обрабатывать электронно-лучевым методом? 10.За счет каких процессов происходит удаление материала при лазерной обработке?
...

Физические методы исследования металлов и сплавов
Ручная дуговая сварка
Технология металлов и сварка
Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка, резка и пайка металлов
Променеві методи обробки: Навч. посібник

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие