Методы черновой, чистовой и отделочной обработка плоских поверхностей лезвийным и абразивным инструментом. Особенности и технологические возможности.

Плоские поверхности можно обрабатывать: точением, фрезерованием, зенкерованием, протягиванием, шлифованием, притиранием, полированием и обработкой без снятия стружки.

Обработка точением производится на станках токарной группы. Точение обеспечивает шероховатость 5…6 класс, точность JT7…8. Отклонение от плоскостности – 5 мкм на 100мм.

Фрезерование

Самый распространенный способ обработки плоских поверхностей. Применяется от единичного до массового производства.

Обработка ведется на фрезерных, агрегатных и специальных станках. В качестве режущего инструмента используют цилиндрические фрезы. Процесс применяется, в основном, в единичном и мелкосерийном производстве при обработке небольших по размерам поверхностей. Инструмент чаще всего из б/режущей стали, реже – из твердого сплава (фрезы со вставными ножами)

Станок карусельного типа

Торцевое фрезерование наиболее предпочтительно по сравнению с цилиндрическим, т.к. позволяет вести обработку на более высоких скоростях (200-600 м/мин) с большими подачами. В крупносерийном и массовом производстве применяют агрегатные станки и специальные станки (карусельно-фрезерные, барабанно-фрезерные). Торцевое фрезерование обеспечивает 4-7 класс шероховатости, цилиндрическое – 6 класс. 10-9 квалитет.

В массовом производстве находят применение специальные конструкции фрез, позволяющие совмещать в одном переходе черновую и чистовую обработку (цилиндроконические фрезы, фрезы-протяжки, у которых режущие зубья располагаются на торцевой поверхности по спирали, имеют подъем на зуб).

Обработка корпусных деталей больших размеров осуществляется на продольно-фрезерных станках. Для повышения производительности одновременно обрабатывается несколько деталей с одной установки благодаря большим размерам стола. При этом возможна последовательная, параллельная или последовательно-параллельная схема обработки.

Протягивание

Черновая, чистовая и отделочная обработка плоских поверхностей специальным инструментом, сборными протяжками на вертикально-протяжных станках полуавтоматах (одностоечных и многостоечных). Сборные протяжки, оснащенные твердым сплавом, позволяют вести процесс резания со скоростью резания 20-50м/мин.

Используя специальные конструкции протяжек, станки позволяют обрабатывать одновременно несколько поверхностей, расположенных рядом или на расстоянии.

Процесс применяется только в к/серийном и массовом производствах. В массовом производстве также используют специальные станки - карусельно-протяжные, барабанно-протяжные.

Находят применение 3 схемы резания: профильная, генераторная и прогрессивная.

По профильной схеме выполняются чистовые режущие зубья (подъем на зуб 0,03-0,05 мм/зуб). Генераторная схема допускает S_z=0,7 мм/зуб.

Прогрессивная схема резания допускает S_z=0,4-0,5 мм/зуб. Протяжка состоит из 2 частей. Первая часть прорезает трапециидальные пазы (зубья выполнены в виде трапеции). Вторая часть протяжки имеет зубья по всей ширине детали и обрабатывает оставшиеся участки.

Обеспечивается отклонение от плоскостности 4-10 мкм на длине 100 мм, 6-7 класс шероховатости.

Шлифование

Чистовая и отделочная обработка, как правило, закаленных поверхностей периферией или торцом круга. Шлифование периферией отличается низкой производительностью, но обеспечивает высокую точность и минимальные напряжения в поверхностном слое.

Обработка периферией

S=0,3мм; Sв=0,3мм => 300 дв. ходов.

В единичном и м/серийном производствах. Непроизводительный процесс, применяют для тонколистовых материалов.

Обработка торцев

Интенсификацией процесса шлифования является импульсное шлифование периферией круга. Прерывистый контакт круга с поверхностью детали позволяет уменьшить температуру в зоне резания, т.е. исключить прижоги. Иногда для исключения прижогов через поры круга подают СОЖ, но дорого.

Обеспечивает высокую точность формы и взаимного расположения поверхностей, отклонение от плоскостности – 2мкм/100мм, 6-9 класс шероховатости.

Высокоскоростное шлифование (>60 м/с) позволяет получить 10-14 класс шероховатости.

Притирание

Процесс отделочной обработки плоских поверхностей абразивными порошками или пастами, нанесенными на чугунные притиры.

Обработка ведется на специальных притирочных или доводочных станках. Детали типа пластин, плиток или плоских клапанов помещаются в сепаратор между двумя притирами, вращающимися в разные стороны.

В процессе притирания кассета совершает сложные движения, что позволяет получить класс шероховатости 10-14, отклонение от плоскостности – 1 мкм/100 мм.

Поверхность под притирание должна быть получена тонким шлифованием. СОЖ – керосин и масло.

Полирование

Процесс отделочной обработки абразивными порошками или пастами, нанесенными на мягкие войлочные круги в единичном и мелкосерийном производстве.

В серийном и крупносерийном производствах – процесс полирования абразивной лентой, установленной между двумя вращающимися кругами. Обеспечивается 10-14 класс шероховатости, точность формы не повышается. Припуск под полирование не оставляется (в пределах допуска).

Широко применяется процесс полирования абразивной шкуркой с плоской рабочей поверхностью.

Шабрение

Процесс отделочной обработки плоской поверхности режущим инструментом шабером с целью создания на ней специального рельефа, а также для обеспечения особо высокой точности в случаях, исключающих возможность механической обработки, для обеспечения высокой точности взаимного расположения поверхностей.

Выполняется вручную в исключительных случаях, например, для обеспечения высокой точности сборки по методу пригонки, а также в ремонтном деле.

Процессы шабрения могут производиться по краске или по копоти для обеспечения особо высокой точности. Точность и качество определяются количеством пятен на 1кв.дюйм (обычно 12-30 пятен/дюйм²). Отклонение от плоскостности 0,001 мм/100 мм.