Разрушающие методы формообразования пластичных и малопластичных материалов

Характерным признаком разрушающих методов формообразования является наличие деформации сдвига и развитие этих деформаций до значений превышающих предел прочности материала. Такие методы называют еще методами резания и разделяют на резание без стружкообразования и со стружкообразованием.

К методам резания без стружкообразования относят разделительные операции, когда плоскость зоны разрушения непосредственно отделяет готовую деталь от отходов, к таким операциям относят резку, обрубку, вырубку, пробивку.

К методам резания со стружкообразованием относят точение, фрезерование, сверление, нарезание резьб, протягивание, а также виды чистовой обработки связанным абразивом: шлифование, притирка, хонингование и суперфиниш.

Классификация разделительных операций основано на форме контура разрушения (замкнутый или нет) и месте расположения детали относительно этого контура (внутри, вне контура или по обе стороны от него).

Резкой называют операцию, при которой форма контура разрушения представляет собой прямую линию, а готовое изделие располагается вне контура разрушения.

Обрубкой называют операцию с незамкнутым прямолинейным или криволинейным контуром разрушения и расположением детали внутри этого контура.

Вырубкой называют операцию с замкнутым контуром разрушения, когда готовая деталь расположена внутри него.

Пробивкой называют операцию, подобную вырубке, но с расположением готового изделия вне контура разрушения.

Процессы резки без стружкообразования проводят на ножницах или на прессах, у которых форма контура режущих кромок инструментов соответствует форме–контура готового изделия. В электронной промышленности методы резки без стружкообразования применяют для изготовления многих деталей внутриламповой арматуры (аноды, сетки, экраны, радиаторы и лучевые пластины) Кроме того эти методы применяются для изготовления деталей корпусов приборов.

Чистовые и отделочные методы обработки основаны на применении в качестве режущих материалов сверхтвердых абразивных микропорошков в виде шлифовальных кругов, притиров и абразивных брусков. Основные характеристики инструментов определяются видом связи зерен абразива, размером зерна абразива и его природой.

Для предварительного шлифования применяют крупнозернистые круги, а для окончательного - мелкозернистые, потому что при обработке крупнозернистым абразивом скорость обработки больше, но поверхность получается шероховатой.

Достоинством абразивной обработки в том, что зерна постепенно выкрашиваются, образуя острые режущие кромки других зерен, т.е. происходит как бы самозатачивание инструментов.

Шлифование производят с помощью шлифовальных кругов при скорости перемещения инструмента порядка 4 - 10 м/с и глубиной резания от 5 до 100 мкм. Точность обработки составляет 1 - 2 мкм.

Притирку (лапингование) производят о помощью специального круга, изготовленного из чугуна, меди или специальных пород дерева, который называется притиром. Поверхность притира покрывают шлифовальным порошком, смешанным с маслом. После предварительного втирания порошок внедряется в поверхность притира и служит режущим инструментом. Точность размеров после притирки составляет порядка 2 мкм.

Хонингование - это особый вид такого шлифования, который применяют для окончательной отделки цилиндрических отверстий. Процесс отличается от шлифования значительно меньшей скоростью резания и малым удельным давлением (100 - 300 кН/м²). Инструмент представляет собой цилиндрическую головку с абразивными брусками. Точность хонингования составляет 5 - 20 мкм.

Суперфиниш - это процесс доводки, применяемый к наружным поверхностям деталей для придания высокой степени чистоты. Процесс проводят с помощью абразивных брусков с применением смазывающей жидкости. Скорость перемещения инструмента составляет обычно 0,05 - 0,7 м/с, а удельное давление 50 - 300 кН/м². Пока высота неровностей велика, они прорывают пленку смазывающей жидкости (не скользят), соприкасаются с брусками и срезаются. Однако с уменьшением высоты неровностей удельное давление инструмента на поверхность детали в зоне обработки резко уменьшается и неровности уже не могут прорвать пленку жидкости (скользят), поэтому процесс автоматически прекращается.