50187

Вивчення основних закономірностей вібраційної обробки

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Вібраційна обробка залежно від характеру робочого середовища яке використовується наповнювача абразивної пасти поверхневоактивних речовин являє собою механічний та фізикохімічний процеси зняття невеликих часток металу і його оксидів з оброблюваних поверхонь у також стирання згладжування мікронерівностей шляхом їхнього пластичного деформування які здійснюють у процесі обробки коливальні рухи. Процес вібраційної обробки залежить від таких складових: режиму вібрації амплітуди й частоти коливань; матеріалу оброблюваних заготовок...

Украинкский

2014-01-17

274 KB

0 чел.

Лабораторна робота №80

Вивчення основних закономірностей вібраційної обробки

Мета роботи: вивчити основні закономірності вібраційоної обробки виробів із чорних і кольорових металів; визначити вплив складу й характеристик робочого середовища на продуктивність і якість поверхонь оброблюваних виробів.

Вібраційна обробка залежно від характеру робочого середовища, яке використовується (наповнювача, абразивної пасти, поверхнево-активних речовин), являє собою механічний та фізико-хімічний процеси зняття невеликих часток металу і його оксидів з оброблюваних поверхонь, у також стирання (згладжування) мікронерівностей шляхом їхнього пластичного деформування, які здійснюють у процесі обробки коливальні рухи. Робоче середовище й оброблювані заготовки здійснюють відносні два рухи: коливальний і циркуляційний - незначний обертовий рух усієї маси.

Процес вібраційної обробки залежить від таких складових:

  •  режиму вібрації (амплітуди й частоти коливань);
  •  матеріалу оброблюваних заготовок, їх маси й форми;
  •  характеристики робочого середовища;
  •  співвідношення деталей, які обробляються, і робочого середовища;
  •  типу абразиву, який застосовується, і його зернистості;
  •  обсягу робочої камери;
  •  ступені заповнення камери робітничим середовищем і виробами,
    які обробляються.

У табл. 80.2 і 80.3 (див. далі) наведені характеристики робітничих середовищ (наповнювачів, абразивних паст і їх компонентів) для обробки виробів з різних матеріалів.

Характеристика вібраційних установок

Конструктивно вібраційні установки відрізняються:

- типом вібраторів (механічні, інерційні, дебалансні, електро-індукційні, пневматичні, гідравлічні та комбіновані);

- розміщенням вібраторів (установки з виносним та внутрішнім розміщенням вібраторів);

- числом валів і типом дебалансних механізмів (одне-, дво-, чотири- і десяти валкових);

- типом підвіски контейнера (на спіральних і плоских ресорних пружинах, на гумових амортизаторах, резинокорундних і пневматичних);

- типом подачі рідинного середовища в контейнер (періодичної й безперервної).

На вітчизняних підприємствах розроблені й використовуються різні типи вібраційних установок з обсягом робочих камер прямокутної форми 40,  І00, 200, 300, 500 і  1000 дм3  і тороїдної - 50,  100, 800, 2000 дм3.

На окремих підприємствах машино- і приладобудування використовуються установки  відомих іноземних фірм: ТIРТО (Японія). Вальтер Треваль (ФРН), Лорд Комикл (США), Рота-Фініш (Англія).

На мал. 80.1 показана схема віброустановки ТВУ-5. Основні параметри цієї установки: місткість віброконтейнера 5 л, максимальна маса завантаження 14 кг,  максимальна довжина оброблюваних заготовок 50 мм, амплітуда коливань 0..1.5, потужність електродвигуна 0.5 кВт, частота обігу дисбалансів 3000 хв-1, розміри l x b x h= 550x360x510 мм, маса установки 40 кг.

Вібраційний процес заснований на принципі передачі коливальних
рухів заготовкам у контейнері з наповнювачем, а тому важливе значення має вибір оптимальних величин
 частоти й амплітуди коливань. Дослідженнями встановлене, що оптимальну частоту й амплітуду коливань необхідно зменшити в оберненій пропорційності твердості оброблюваних заготовок.

 Для виробів із загартованих сталей частота коливань повинна становити 0=30...38 Гц, з амплітуда коливань - А=4.5... 5.5 рр. Для виробів з кольорових металів частота коливань вибирається ц= 35...40 Гц, а амплітуда коливань -А= 1...3 рр. Більше значення частоти й менше амплітуди ухвалюють у випадку полірування й зміцнення поверхонь деталей, а менші значення частоти й більші амплітуди - за очисних операцій. Амплітуду необхідно знижувати у випадку зменшення

Рис. 80.1. Пристрій віброустановки ТВУ-5: 1 - контейнер;
2 - пружинн
і амортизатори; 3 - вібратор; 4 - еластична муфта; 5 -
електродвигун; 6 - підставка; 7 - пульт керування; 8 - станина;
9 - дисбаланс; 10 - сепаратор

Співвідношення обсягу деталей наповнювача й пасти визначають
інтенсивність обробки. Обсяг незаповненого простору в контейнері повинен становити 20...25 %, а співвідношення оброблюваних заготовок і наповнювача за обсягом може змінюватися в процесі зачищення від 1:1 до 1:2, у процесі очищення від 1:2 до 1:4, і  зміцнення - від 1:2 до 1:3.

На рис. 80.2 показана графічна залежність зняття металу від
ступеня заповнення камери робітничим середовищем. Сутність механічного
впливу, який перевершує  вібраційні методи обробки, визначається силою взаємодії деталей, яка залежить від режиму обробки й
кута їх зіткнень (кута атаки). Динаміка зіткнень і кут атаки залежать від розмірів, форми й маси оброблюваних заготовок і часток наповнювача, від опору робочого середовища їх переміщенню.

Рис. 80.2. Видалення метала в залежності від ступеня заповнення камери робочого середовища (вироби з золота 585проби): Q- видалення метала, %; V -
ст
упінь заповнення робочої камери

При дуже гострому куті (0...200) зіткнень відбувається проковзування деталей одна по одній зі зняттям мікронерівностей поверхонь; з-за рогу зіткнень (20...70°) маємо мікрорізання із частковим зміцненням (зміцненням) поверхневого шару, а при тупому куті (70...90°) зіткнень - ущільнення поверхневого шару з утвором вм'ятин.

Головне значення для якості обробки має вибір робочого середовища з абразивним матеріалом. Абразивний наповнювач (абразивний порошок, абразивна паста) вибирається залежно від таких вимог, як продуктивність обробки, твердість оброблюваної поверхні, а також фізико-механічних властивостей матеріалів оброблюваних деталей. На рис. 80.3.-80.4 показана залежності продуктивності обробки й твердості поверхні, яка обробляється від типу абразивного матеріалу і його зернистості.

Рис 80.3. Вплив природи абразива на продуктивність обробки (вироби з золота 585 проб): 1 - діборид тітана М28; 2 - карбід кремнія зелений М28; 3 - електрокорунд М28; 4 - карбід тітана М28; t час обробки, год;   Q- видалення металу, мг

Твердий наповнювач, який може мати різну форму, вибирається
залежно від твердості оброблюваних поверхонь деталей. Для виготовлення твердих наповнювачів використовуються металеві висічки з різних металів, які мають форму у вигляді зірочок, шарів, роликів, а неметалічні - з абразивного бою, плавленого електрокорунду, кварциту, порцеляни, мармуру й ін.

Рис 80.4. Залежність шорсткості Ra від зернистості абразива при віброобробці заготовок з: Б83 - бронза; Д16 - алюмінієвий сплав; Ст3 - сталь 3; В10А - інструментальна вуглецева сталь; N3 - номер зернистості абразива

Обладнання, інструменти та матеріали:

  1.  Тороїдно-вібраційнні установки ТВУ-5 и ТВУ-80-1Г;
  2.  Ваги ВТ 100.
  3.  Набір металевих та керамічних наповнювачів, абразивних водосмивних паст.
  4.  Еталони шорсткості поверхонь.

Порядок проведення  роботи

  1.  Пояснення викладачем будови и принципу дії віброустановок типа ТВУ-5 и ТВУ-80-1Г;
  2.  Ознайомитися з різними типами наповнювачів, порошків та абразивних паст.

Оформлення протоколу

  1.  Описати (привести) основні закономірності вібраційної обробки виробів різних конфігурацій та накреслити схему вібраційної установки ТВУ-5 (див. рис. 80 1)
  2.  Підібрати необхідний тип наповнювача та марку абразива
    (паста), вид механ
    ізованної  обробки для заданих виробів (за табл. 80.1- 80.3)
  3.  Демонстрація учбовым майстером работы установок ТВУ-5, ТВУ-80-1Г;
  4.  Самостійна работа студентов: підібрати необхідний тип наповнювача, марку абразива (пасти) та зернистість  з довідникових таблиць в залежності від фізико-механічних властивостей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20059. Абразивные, полирующие и вспомогательные материалы. Зернистость алмазных и неалмазных абразивов. Зерновой состав порошка 26.5 KB
  Синтетич абразивные матлы: _Карборунд _Электрокорунд _Корбид бора _Кубическ. характеристика абразивного матла его зернистость т. В зависимости от зернистости абразивные матлы делят на шлифзерно зернистость 160 мкм шлифпорошки 30120 мкм и микропорошки 540 мкм.
20060. Полирующие материалы. Материалы полировальников. Наклеечные материалы. Защитные лаки. Смазочно-охлаждающие и промывочные жидкости 42 KB
  Полирующие абразивы применяют для удаления следов шлифования с поверхности стекла и приобретения им прозрачности с необходимой степенью чистоты. Размер зерен до 5 мкм твердость 67 являются основными характеристиками для полирующих абразивов при изготовлении оптических деталей; окись тория TnO2 размер зерен до 10 мкм; имеет высокую полирующую способность но не обеспечивает высокой чистоты поверхности; двуокись циркония ZnO2 средний размер зерен 355 мкм. Материалы полировальников Обработка металлической поверхности полировальников...
20061. Инструмент и приспособления для шлифования и полирования. Алмазные круги и притиры. Инструмент для шлифования свободным абразивом. Полировальный инструмент 62 KB
  Шлифовальники исп для исполнительных поверхностей оптических деталей свободным абразивом и изготавливают из латуни и серого чугуна. Полировальники исп для получения исполнительных поверхностей оптических деталей и по конструкции сходны со шлифовальниками. Слой смолы наносят на нагретую поверхность корпуса и формируют обрабатываемым блоком деталей. На этих станках применяются две группы приспособлений: приспособления для обработки деталей в центрах; приспособления для обработки деталей в станках и шпинделях станка.
20062. Показатели качества оптических деталей 90.5 KB
  : 1 N допустимое отклонение в кольцах Ньютонас =550нм. Допустимое отклонение стрелки прогиба поверхности детали от стрелки прогиба пробного стекла данного радиуса характеризующее отклонение от заданной сферысм. 1; 2 это отклонение от правильной сферы или плоскости разность числа колец по 2м взаимно диаметрам детали или искривлении полос; 3 С допустимая децентрировка или смещение центров кривизны поверхности или точки фокуса геометрической оси или разнотол щинности в мм.
20063. Изготовление плоскопараллельных пластин и клиньев 29.5 KB
  Технология изготовления призм. Для обработки исполнительных поверхностей и подгонки углов призм заготовки склеиваются в столбик длина которого по отношению к высоте призмы составляет б:1. Блокирование призм в приспособлениях осуществляется приклеиванием или механическим зажимом. После обработки призм в столбиках наносят фаски на ребрах контролируют расклеивают столбики и промывают призмы.
20064. Обработка деталей на станках с жестко устанавливаемым инструментом. Способ свободной притирки 27.5 KB
  Инструмент устанавливается под углом относительно оси вращения блока. Соотношение между радиусом сферы R диаметром инструмента d и углом α : R=d 2sinα.
20065. Изготовление пробных стекол. Изготовление шкал и сеток 393 KB
  Для получения точных плоских поверхностей принимают одно стекло например 1 на рис.31 б в Рис. При наложении стекол 2 и 3 друг на друга общий бугор составит 2 полосы рис 4. Эллиптические зеркала большого диаметра изготавливают за несколько переходов с промежуточным отжигом из тонкого латунного листа 1 выдавливанием на токарном станке с помощью приспособления 2 имеющего выпуклую форму с наружной асферической поверхностью рис.
20066. Способы формообразования сферических и плоских поверхностей. Шлифование стекла свободным абразивом. Полирование стекла 39 KB
  Шлифование стекла свободным абразивом. Шлифование используется для придания необходимых форм размеров и образования поверхностей с тонкой структурой. Для формообразования поверхности с постепенным снижением шероховатости производят последовательно грубое среднее и тонкое шлифование. Грубое шлифование плоских поверхностей выполняют алмазными кругами на спец фрезерных или плоскошлифовальных станках.
20067. Влияние основных технологических факторов на процессы шлифования и полирования стекла. Обработка деталей на станках с жестко устанавливаемым инструментом. Способ свободной притирки 28.5 KB
  Обработка деталей на станках с жестко устанавливаемым инструментом. Обработка деталей на станках с жестко устанавливаемым инструментом. Для обработки оптических деталей способом свободного притира используются шлифовальнополировальные станки.