Альтернативные методы обработки

Применение ручных механизированных инструментов не позволяет кардинально решить проблему механизации шабрения. Поэтому на практике по мере возможности стараются заменить шабрение альтернативными методами обработки, позволяющими при меньших трудовых затратах получить аналогичные показатели точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей. К альтернативным методам обработки относятся тонкое строгание, шлифование на плоскошлифовальных станках, фрезерование (тонкое и финишное) и поверхностное пластическое деформирование.

Методы станочной обработки будут подробно рассмотрены во 2-ой части, поэтому здесь мы лишь кратко остановимся на характеристике этих методов, как замещающих шабрение.

Тонкое строгание применяется при обработке заготовок базовых деталей крупногабаритного оборудования, например направляющих станков. Обработка выполняется специальными строгальными резцами из быстрорежущей стали или резцами, оснащенными пластинами твердого сплава, отличающимися большой шириной режущей кромки (от 40 до 120 мм). Величина подачи при тонком строгании составляет приблизительно 0,5 ширины резца за один двойной ход, а глубина резания колеблется от 0,25 мм при черновой обработке до 0,05 при чистовой. Шероховатость поверхности при тонком строгании R_a 0,63, а отклонение от параллельности и плоскостности на 1000 мм длины обрабатываемой поверхности не превышает 0,02 мм. Недостатком этого метода обработки является большое время на установку, выверки и снятие обработанной заготовки со станка.

Шлифование взамен шабрения можно выполнять несколькими способами: на плоскошлифовальных и продольно-строгальных станках при использовании специальных головок и при помощи специальных переносных приспособлений, которые устанавливаются непосредственно на крупногабаритных заготовках, подлежащих обработке. Наиболее интересны самодвижущиеся шлифовальные головки, широко применяемые в условиях мелкосерийного производства и при ремонтных работах.

Самодвижущаяся шлифовальная головка (рис. 12.10) монтируется на плите 8, которая своими направляющими 9 устанавливается на обрабатываемую заготовку. Привод головки в поступательном движении осуществляется от роликовой цепи 10 через звездочку (на рис. не показана). Звездочка получает вращательное движении от электродвигателя 5 через червячную передачу (на рис. не показана). Движение шлифовальной головки в обратную сторону осуществляется за счет реверсирования вращательного движения двигателя переключателем 6.

На верхней плите 1 с помощью двух поворотных суппортов установлен рабочий электродвигатель 4, на конце вала ротора которого находится шлифовальный круг 11. Положение головки под заданным углом регулируется при помощи рукояток 2 и 3 суппортов. Перемещение шлифовальной головки в поперечном направлении осуществляется вращением рукоятки 7.

Фрезерование применяется как отделочная окончательная операция. В качестве инструмента используются однозубые фрезы со специальной заточкой режущей кромки. Скорость резания при этом виде обработки достаточна велика и составляет 200...250 м/мин, причем подача на один оборот фрезы не должна превышать 0,8 мм, а глубина резания – 1мм. Для окончательной обработки выполняется так называемое финишное фрезерование, при котором с поверхности заготовки снимаются очень малые припуски 75...125 мкм.

Вибрационное обкатывание позволяет увеличить прочность обработанной поверхности за счет ее пластического деформирования в процессе обработки (так называемое явление наклепа – упрочнения поверхностного слоя материала за счет воздействия на него высоких сдавливающих сил, изменяющих структуру материала). Вибрационное обкатывание, сопровождающееся выглаживанием микронеровностей за счет приложения вертикальных по отношению к обрабатываемой поверхности нагрузок, осуществляется при помощи специальных термически обработанных шариков и роликов, которым, помимо движения подачи в направлении перпендикулярном плоскости обрабатываемой заготовки, придается поступательное движение вдоль и поперек оси этой заготовки.