Bearbetningsmetoder

VÄNDNING

Under svarvningen roterar arbetsstycket för att bilda den huvudsakliga skärrörelsen.När verktyget rör sig längs den parallella rotationsaxeln bildas de inre och yttre cylindriska ytorna.Verktyget rör sig längs en sned linje som skär axeln för att bilda en konisk yta.På en profileringssvarv eller en CNC-svarv kan verktyget styras att matas längs en kurva för att bilda en specifik rotationsyta.Med hjälp av ett formsvarvverktyg kan den roterande ytan även bearbetas vid sidomatning.Svarvning kan även bearbeta gängytor, ändplan och excentriska axlar.Vridnoggrannheten är i allmänhet IT8-IT7, och ytjämnheten är 6,3-1,6μm.Vid efterbehandling kan den nå IT6-IT5, och grovheten kan nå 0,4-0,1μm.Svarvning har högre produktivitet, smidigare skärprocess och enklare verktyg.

FRÄSNING
Den huvudsakliga skärrörelsen är rotationen av verktyget.Vid horisontell fräsning bildas planets bildning av kanten på fräsens yttre yta.Vid ändfräsning bildas planet av fräsens ändkant.Genom att öka fräsens rotationshastighet kan högre skärhastigheter och därmed högre produktivitet uppnås.Men på grund av inskärningen och utskärningen av fräsens tänder, bildas stöten och skärprocessen är utsatt för vibrationer, vilket begränsar förbättringen av ytkvaliteten.Denna stöt förvärrar också slitaget på verktyget, vilket ofta leder till att hårdmetallskäret spricker.Under den allmänna tiden när arbetsstycket är avskuret kan en viss mängd kylning erhållas, så att värmeavledningsförhållandena är bättre.Enligt samma eller motsatt riktning av huvudrörelsehastigheten och arbetsstyckets matningsriktning under fräsning delas den in i nedfräsning och uppfräsning.
1. Klätterfräsning
Fräskraftens horisontella komponentkraft är densamma som arbetsstyckets matningsriktning.I allmänhet finns det ett gap mellan arbetsstyckets matningsskruv och den fasta muttern.Därför kan skärkraften lätt få arbetsstycket och bordet att röra sig framåt tillsammans, vilket gör att matningshastigheten blir plötslig.öka, vilket orsakar en kniv.Vid fräsning av arbetsstycken med hårda ytor såsom gjutgods eller smide, kommer tänderna på dunfräsen först i kontakt med arbetsstyckets hårda hud, vilket förvärrar slitaget på fräsen.
2. Uppfräsning
Det kan undvika rörelsefenomenet som uppstår under nedfräsning.Under fräsning uppåt ökar skärets tjocklek gradvis från noll, så skäreggen börjar uppleva en period av klämning och glidning på den skärhärdade bearbetade ytan, vilket påskyndar verktygsslitaget.Samtidigt, under uppfräsning, lyfter fräskraften arbetsstycket, vilket är lätt att orsaka vibrationer, vilket är nackdelen med uppfräsning.
Bearbetningsnoggrannheten för fräsning kan i allmänhet nå IT8-IT7, och ytråheten är 6,3-1,6μm.
Vanlig fräsning kan i allmänhet endast bearbeta plana ytor, och formfräsar kan också bearbeta fasta krökta ytor.CNC-fräsmaskinen kan använda mjukvara för att styra flera axlar som ska länkas enligt ett visst förhållande genom CNC-systemet för att fräsa ut komplexa krökta ytor.Vid denna tidpunkt används vanligtvis en kuländfräs.CNC-fräsmaskiner är av särskild betydelse för bearbetning av arbetsstycken med komplexa former, såsom blad på impellermaskineri, kärnor och hålrum i formar.

HYVLING
Vid hyvling är verktygets fram- och återgående linjära rörelse den huvudsakliga skärrörelsen.Därför kan hyvlingshastigheten inte vara för hög och produktiviteten är låg.Hyvling är mer stabil än fräsning, och dess bearbetningsnoggrannhet kan i allmänhet nå IT8-IT7, ytjämnheten är Ra6,3-1,6μm, precisionshyvlingens planhet kan nå 0,02/1000 och ytjämnheten är 0,8-0,4μm.

SLIPNING

Slipning bearbetar arbetsstycket med en slipskiva eller andra slipverktyg, och dess huvudsakliga rörelse är rotationen av slipskivan.Slipskivans slipprocess är faktiskt den kombinerade effekten av de tre åtgärderna av slipande partiklar på ytan av arbetsstycket: skärning, gravering och glidning.Under slipning blir själva de slipande partiklarna gradvis trubbiga av skärpa, vilket gör skäreffekten sämre och skärkraften ökar.När skärkraften överstiger limmets styrka, faller de runda och matta slipkornen av och exponerar ett nytt lager av slipkorn som bildar slipskivans "självslipande".Men spån och slipande partiklar kan fortfarande täppa till hjulet.Därför, efter slipning under en viss tid, är det nödvändigt att klä slipskivan med ett diamantsvarvningsverktyg.
Vid slipning, eftersom det finns många blad, är bearbetningen stabil och hög precision.Slipmaskinen är en efterbehandlingsmaskin, slipnoggrannheten kan nå IT6-IT4, och ytjämnheten Ra kan nå 1,25-0,01μm, eller till och med 0,1-0,008μm.En annan egenskap med slipning är att den kan bearbeta härdade metallmaterial.Därför används det ofta som det sista bearbetningssteget.Vid slipning alstras en stor mängd värme och tillräckligt med skärvätska krävs för kylning.Enligt olika funktioner kan slipning också delas in i cylindrisk slipning, intern hålslipning, plattslipning och så vidare.

BORRANDE och TRÅKIG

På en borrmaskin är rotation av ett hål med en borr den vanligaste metoden för hålbearbetning.Bearbetningsnoggrannheten för borrning är låg, når vanligtvis bara IT10, och ytjämnheten är vanligtvis 12,5-6,3 μm.Efter borrning används ofta brotschning och brotschning för halv- och finbearbetning.Brotschningsborren används för brotschning, och brotschningsverktyget används för brotschning.Broschningsnoggrannheten är i allmänhet IT9-IT6, och ytjämnheten är Ra1,6-0,4μm.Vid brotschning och brotschning följer borrkronan och brotscharen i allmänhet det ursprungliga bottenhålets axel, vilket inte kan förbättra hålets positionsnoggrannhet.Boring korrigerar hålets position.Borrning kan göras på en borrmaskin eller en svarv.Vid borrning på en borrmaskin är borrverktyget i princip detsamma som svarvverktyget, förutom att arbetsstycket inte rör sig och borrverktyget roterar.Den tråkiga bearbetningsnoggrannheten är i allmänhet IT9-IT7, och ytråheten är Ra6,3-0,8 mm..
Borrning tråkig svarv

TANDYTABEHANDLING

Ytbearbetningsmetoder för kugghjul kan delas in i två kategorier: formningsmetod och genereringsmetod.Verktygsmaskinen som används för att bearbeta tandytan genom formningsmetoden är i allmänhet en vanlig fräsmaskin, och verktyget är en formningsfräs, som kräver två enkla formningsrörelser: verktygets rotationsrörelse och den linjära rörelsen.De vanligen använda verktygsmaskinerna för bearbetning av tandytor genom genereringsmetod inkluderar kugghjulsmaskiner och kuggformningsmaskiner.

KOMPLEX YTBEHANDLING

 
Bearbetningen av tredimensionella krökta ytor använder huvudsakligen metoderna för kopieringsfräsning och CNC-fräsning eller speciella bearbetningsmetoder (se avsnitt 8).Kopfräsning måste ha en prototyp som master.Under bearbetningen är kulhuvudets profileringshuvud alltid i kontakt med prototypytan med ett visst tryck.Profileringshuvudets rörelse omvandlas till induktans, och bearbetningsförstärkningen styr rörelsen av fräsmaskinens tre axlar, vilket bildar banan för skärhuvudet som rör sig längs den krökta ytan.Fräsarna använder mestadels kuländfräsar med samma radie som profileringshuvudet.Framväxten av numerisk styrteknik ger en mer effektiv metod för ytbearbetning.Vid bearbetning på en CNC-fräsmaskin eller bearbetningscenter bearbetas den av en kuländfräs enligt koordinatvärdet punkt för punkt.Fördelen med att använda ett bearbetningscenter för att bearbeta komplexa ytor är att det finns ett verktygsmagasin på bearbetningscentret, utrustat med dussintals verktyg.För grovbearbetning och efterbearbetning av krökta ytor kan olika verktyg användas för olika krökningsradier för konkava ytor, och lämpliga verktyg kan också väljas.Samtidigt kan olika hjälpytor såsom hål, gängor, spår etc. bearbetas i en installation.Detta garanterar helt den relativa positionsnoggrannheten för varje yta.

SPECIELL BEHANDLING

Särskild bearbetningsmetod avser en allmän term för en serie bearbetningsmetoder som skiljer sig från traditionella skärmetoder och använder kemiska, fysikaliska (elektricitet, ljud, ljus, värme, magnetism) eller elektrokemiska metoder för att bearbeta arbetsstyckesmaterial.Dessa bearbetningsmetoder inkluderar: kemisk bearbetning (CHM), elektrokemisk bearbetning (ECM), elektrokemisk bearbetning (ECMM), elektrisk urladdningsbearbetning (EDM), elektrisk kontaktbearbetning (RHM), ultraljudsbearbetning (USM), laserstrålebearbetning (LBM), Jonstrålebearbetning (IBM), elektronstrålebearbetning (EBM), plasmabearbetning (PAM), elektrohydraulisk bearbetning (EHM), slipande flödesbearbetning (AFM), abrasiv jetbearbetning (AJM), vätskestrålebearbetning (HDM) och olika sammansatta bearbetning.

1. EDM
EDM är att använda den höga temperaturen som genereras av den momentana gnisturladdningen mellan verktygselektroden och arbetsstyckets elektrod för att erodera arbetsstyckets ytmaterial för att uppnå bearbetning.EDM-verktygsmaskiner är vanligtvis sammansatta av pulsströmförsörjning, automatisk matningsmekanism, verktygsmaskinskropp och arbetsvätskecirkulationsfiltreringssystem.Arbetsstycket är fixerat på maskinbordet.Pulsströmförsörjningen tillhandahåller den energi som krävs för bearbetning, och dess två poler är anslutna till verktygselektroden respektive arbetsstycket.När verktygselektroden och arbetsstycket närmar sig varandra i arbetsvätskan som drivs av matningsmekanismen bryter spänningen mellan elektroderna ner gapet för att generera gnisturladdning och frigöra mycket värme.Efter att arbetsstyckets yta absorberat värme når det en mycket hög temperatur (över 10 000 ° C), och dess lokala material etsas av på grund av smältning eller till och med förgasning, vilket bildar en liten grop.Arbetsvätskecirkulationsfiltreringssystemet tvingar den rengjorda arbetsvätskan att passera genom gapet mellan verktygselektroden och arbetsstycket vid ett visst tryck, för att avlägsna de galvaniska korrosionsprodukterna i tid och filtrera de galvaniska korrosionsprodukterna från arbetsvätskan.Som ett resultat av flera urladdningar produceras ett stort antal gropar på arbetsstyckets yta.Verktygselektroden sänks kontinuerligt under matningsmekanismens drivning, och dess konturform "kopieras" till arbetsstycket (även om verktygselektrodmaterialet också kommer att eroderas, är dess hastighet mycket lägre än arbetsstyckets material).EDM-maskin för bearbetning av motsvarande arbetsstycken med specialformade elektrodverktyg
① Bearbetning av hårda, spröda, sega, mjuka och ledande material med hög smältpunkt;
②Bearbetning av halvledarmaterial och icke-ledande material;
③ Bearbeta olika typer av hål, böjda hål och små hål;
④ Bearbeta olika tredimensionella böjda kaviteter, såsom smidesformar, formgjutningsformar och plastformar;
⑤Den används för skärning, skärning, ytförstärkning, gravering, tryckning av namnskyltar och märken, etc.
Tråd EDM-maskin för bearbetning av 2D-profilformade arbetsstycken med trådelektroder

2. Elektrolytisk bearbetning
Elektrolytisk bearbetning är en metod för att forma arbetsstycken med hjälp av den elektrokemiska principen för anodupplösning av metaller i elektrolyter.Arbetsstycket är anslutet till den positiva polen på DC-strömförsörjningen, verktyget är anslutet till den negativa polen och ett litet gap (0,1 mm ~ 0,8 mm) upprätthålls mellan de två polerna.Elektrolyten med ett visst tryck (0,5MPa~2,5MPa) strömmar genom gapet mellan de två polerna med en hög hastighet på 15m/s~60m/s).När verktygskatoden kontinuerligt matas till arbetsstycket, på arbetsstyckets yta som är vänd mot katoden, löses metallmaterialet kontinuerligt i enlighet med formen på katodprofilen, och elektrolysprodukterna tas bort av höghastighetselektrolyten, så formen på verktygsprofilen "kopieras" på motsvarande sätt på arbetsstycket.
①Arbetsspänningen är liten och arbetsströmmen är stor;
② Bearbeta en komplex formad profil eller kavitet på en gång med en enkel matningsrörelse;
③ Den kan bearbeta svårbearbetade material;
④ Hög produktivitet, cirka 5 till 10 gånger den för EDM;
⑤ Det finns ingen mekanisk skärkraft eller skärvärme under bearbetningen, vilket är lämpligt för bearbetning av lätt deformerade eller tunnväggiga delar;
⑥Den genomsnittliga bearbetningstoleransen kan nå cirka ±0,1 mm;
⑦ Det finns många extrautrustning, som täcker ett stort område och höga kostnader;
⑧ Elektrolyten korroderar inte bara verktygsmaskinen utan förorenar också lätt miljön.Elektrokemisk bearbetning används huvudsakligen för bearbetning av hål, kaviteter, komplexa profiler, djupa hål med liten diameter, rifling, gradning och gravering.

3. Laserbearbetning
Laserbearbetningen av arbetsstycket slutförs av en laserbearbetningsmaskin.Laserbehandlingsmaskiner är vanligtvis sammansatta av lasrar, strömförsörjning, optiska system och mekaniska system.Lasrar (vanligtvis använda halvledarlasrar och gaslasrar) omvandlar elektrisk energi till ljusenergi för att generera de erforderliga laserstrålarna, som fokuseras av ett optiskt system och sedan bestrålas på arbetsstycket för bearbetning.Arbetsstycket är fixerat på det trekoordinerade precisionsarbetsbordet, som styrs och drivs av det numeriska styrsystemet för att slutföra matningsrörelsen som krävs för bearbetning.
①Inga bearbetningsverktyg krävs;
② Laserstrålens effekttäthet är mycket hög och den kan bearbeta nästan alla metaller och icke-metallmaterial som är svåra att bearbeta;
③ Laserbearbetning är beröringsfri bearbetning och arbetsstycket deformeras inte av våld;
④Hastigheten för laserborrning och skärning är mycket hög, materialet runt bearbetningsdelen påverkas knappast av skärvärmen och den termiska deformationen av arbetsstycket är mycket liten.
⑤ Slitsen för laserskärning är smal och skärkantskvaliteten är bra.Laserbearbetning har använts i stor utsträckning i diamanttrådsdragningsformar, lager för ädelstenar för klockor, porösa skal av divergerande luftkylda stansar, bearbetning av små hål i motorns bränsleinsprutningsmunstycken, flygmotorblad, etc., samt skärning av olika metallmaterial och icke-metalliska material..

4. Ultraljudsbearbetning
Ultraljudsbearbetning är en metod där ändytan på verktyget som vibrerar med ultraljudsfrekvens (16KHz ~ 25KHz) påverkar det suspenderade slipmedlet i arbetsvätskan, och de slipande partiklarna slår och polerar ytan på arbetsstycket för att förverkliga bearbetningen av arbetsstycket .Ultraljudsgeneratorn omvandlar strömfrekvensen AC elektrisk energi till ultraljudsfrekvens elektrisk oscillation med en viss uteffekt och omvandlar ultraljudsfrekvensens elektriska svängning till ultraljuds mekanisk vibration genom givaren.～0,01 mm förstoras till 0,01–0,15 mm, vilket driver verktyget att vibrera.Verktygets ändyta träffar de suspenderade slipande partiklarna i arbetsvätskan i vibrationen, så att den kontinuerligt träffar och polerar ytan som ska bearbetas med hög hastighet, och krossar materialet i bearbetningsområdet till mycket fina partiklar och träffar det ner.Även om det är väldigt lite material i varje slag, finns det fortfarande en viss bearbetningshastighet på grund av den höga frekvensen av slag.På grund av det cirkulerande flödet av arbetsvätskan tas materialpartiklarna som har träffats bort i tid.När verktyget successivt sätts in, "kopieras" dess form till arbetsstycket.
Vid bearbetning av svårklippta material kombineras ultraljudsvibrationer ofta med andra bearbetningsmetoder för kompositbearbetning, såsom ultraljudsvarvning, ultraljudsslipning, ultraljudselektrolytisk bearbetning och ultraljudstrådskärning.Dessa sammansatta bearbetningsmetoder kombinerar två eller till och med flera bearbetningsmetoder, som kan komplettera varandras styrkor, och avsevärt förbättra bearbetningseffektiviteten, bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten på arbetsstycket.

VALET AV BEHANDLINGSMETOD

Valet av bearbetningsmetod tar främst hänsyn till delens ytform, kraven på dimensionsnoggrannhet och positionsnoggrannhet, kraven på ytjämnhet, såväl som befintliga verktygsmaskiner, verktyg och andra resurser, produktionsbatch, produktivitet och ekonomisk och teknisk analys och andra faktorer.
Bearbetningsrutter för typiska ytor
1. Ytterytans bearbetningsväg

• 1. Grovsvarvning→halvfinbearbetning→finbearbetning:

Den mest använda, tillfredsställande IT≥IT7, ▽≥0,8 yttre cirkel kan bearbetas

• 2. Grovsvarvning → halvfinishsvarvning → grovslipning → finslipning:

Används för järnmetaller med härdningskrav IT≥IT6, ▽≥0,16.

• 3. Grovsvarvning→halvfinishvarvning→finbearbetningssvarvning→diamantsvarvning:

För icke-järnmetaller, yttre ytor som inte lämpar sig för slipning.

• 4. Grovsvarvning → halvslipning → grovslipning → finslipning → slipning, superfinbearbetning, bandslipning, spegelslipning eller polering för vidare efterbearbetning på basis av 2.

Syftet är att minska grovheten och förbättra dimensionsnoggrannheten, form- och positionsnoggrannheten.

2. Hålets processväg

• 1. Borra → grov dragning → findragning:

Den används för bearbetning av inre hål, enkel nyckelhål och splinehål för massproduktion av skivhylsdelar, med stabil bearbetningskvalitet och hög produktionseffektivitet.

• 2. Borra→Expandera→Ream→Handream:

Den används för att bearbeta små och medelstora hål, korrigera positionsnoggrannheten före brotschning och brotschning för att säkerställa storlek, formnoggrannhet och ytjämnhet.

• 3. Borrning eller grov borrning → halvbearbetande borrning → fin borrning → flytande borrning eller diamantborrning

Ansökan:
1) Bearbetning av lådporer vid tillverkning av små partier i ett stycke.
2) Hålbearbetning med höga krav på positionsnoggrannhet.
3) Hålet med en relativt stor diameter är mer än 80 mm, och det finns redan gjutna hål eller smidda hål på ämnet.
4) Icke-järnmetaller har diamantborrning för att säkerställa deras storlek, form och positionsnoggrannhet och krav på ytjämnhet

• 4. /Borrning (grovborrning) grovslipning → halvslipning → finslipning → slipning eller slipning

Användning: bearbetning av härdade delar eller hålbearbetning med höga precisionskrav.
illustrera:
1) Hålets slutliga bearbetningsnoggrannhet beror till stor del på operatörens nivå.
2) Särskilda bearbetningsmetoder används för bearbetning av extra små hål.

3. Plane processing route

• 1. Grovfräsning→halvfinbearbetning→finbearbetning→höghastighetsfräsning

Vanligtvis används i plan bearbetning, beroende på de tekniska kraven på precision och ytråhet hos den bearbetade ytan, kan processen arrangeras flexibelt.

• 2. /grovhyvling → halvfinhyvling → finhyvling → bredkniv finhyvling, skrapning eller slipning

Det används ofta och har låg produktivitet.Det används ofta vid bearbetning av smala och långa ytor.Det slutliga processarrangemanget beror också på de tekniska kraven på den bearbetade ytan.

• 3. Fräsning (hyvling) → halvbearbetning (hyvling) → grovslipning → finslipning → slipning, precisionsslipning, bandslipning, polering

Den bearbetade ytan härdas, och den slutliga processen beror på de tekniska kraven på den bearbetade ytan.

• 4. dra → findragning

Högvolymproduktion har räfflade eller stegade ytor.

• 5. Svarvning→Halvbearbetningssvarvning→finbearbetningssvarvning→diamantsvarvning

Platt bearbetning av icke-järnmetalldelar.