1.3 Методы обработки заготовок деталей машин

1.3.1 Общие принципы выбора методов обработки

Технология машиностроения располагает различными методами обра­ботки заготовок на металлорежущих станках. Каждая деталь может быть получена несколькими технически равноценными методами. Однако для повышения качества изделий из всех методов нужно отбирать только те, которые в наибольшей степени соответствуют служебному назначению деталей. В производственной практике это положение распространяется в основном на такие показатели качества, как точность размера и шероховатость, хотя существует большое число показателей для более полной оценки качества.

Методы обработки классифицированы по ряду параметров, хорошо изучены, известны их точностные возможности. Основная же трудность выбора связана с обеспечением соответствия результатов обработки, проведенной при правильно назначенных режимах, условиям работы детали в реальной машине. Это находит подтверждение, например, при выборе метода обработки для получения определенной шероховатости поверхности. Если конструктор предусмотрел рабочую поверхность детали с относительно большой шероховатостью, то при эксплуатации детали шероховатость будет уменьшаться, а по истечении определенного времени достигнет некоторого значения и далее изме­няться практически не будет. Такой процесс представляется закономерным. Если же предусмотрена поверхность с весьма малой шероховатостью, то последняя будет в тех же условиях эксплуатации расти и через некоторое время достигнет, как правило, того же значения, что и в первом случае. Следовательно, конструктор и в первом и во втором случаях назначал шероховатость (а технолог ее обеспечивал) ошибочно. Кинематическая пара как бы сама выбрала нужную шероховатость, но пока такая шероховатость будет достигнута при экс­плуатации, необходима приработка деталей. Поэтому работа по обеспечению качества деталей технологическими методами основана на знании физической картины явлений, связанных с эксплуатацией деталей.

Определенным резервом повышения качества деталей является умелое комбинирование методов обработки, что при определенных сочетаниях может обеспечить синергетические эффекты, т. е. такие эффекты, общее действие которых превышает сумму отдельно взятых эффектов. Важную роль син­ергетические эффекты играют при резании металлов, когда сочетается механическая, химическая, тепловая и электрическая энергия. Химические процессы влияют на механическое действие режущего инструмента и процесс трения по передней и задней граням. Выделяемое же при резании тепло может изменять механические свойства материала и влиять, в свою очередь, на скорость химической реакции, а электрическая энергия может еще больше ее увеличивать.

В этом же вопросе нельзя недооценивать режимные условия обработки. Так, один и тот же метод шлифования, очень широко распространенный в промышленности, при различных скоростях резания, подаче и глубине резания может дать поразительно различные результаты по распределению в поверхностных слоях деталей технологических остаточных напряжений.