к о м п а н и я
Л М С
Лаборатория Механики и Сборки
(903) 741-77-05, (495) 366-96-00 tixon54@gmail.com

Главная

Металлообработка

ДЕТАЛИ НА ЗАКАЗ

Корпуса для РЭА

Фотогалерея

Чистота поверхности

Термообработка

Сварка

Терминология

История

Новости

Выставки

О компании

Контакты





Объявление:

Обращаем ваше внимание, что мы работаем по Упрощенной Системе Налогообложения (УСН) без налога на добавленную стоимость (НДС).





Облако тэгов:

Виды обработки и чистота обработанной поверхности | Выставки по станкостроению, металлообработке и инструменту | География посетителей сайта | Допуски и посадки | Изготовление деталей | Изготовление корпусов для РЭА | История технологии металлообработки | Конструкции миникорпусов | Лаборатория механики и сборки | Материалы корпусов для радиоэлектроники | Металлообработка и покрытия | Наши контакты, схема проезда | Новости металлообработки | Партнерские ссылки | Покрытия деталей | Сварка сталей и алюминиевых сплавов | Термообработка сталей | Фотогалерея наших изделий |


Главная страница >> Изготовление деталей.



Изготовление изделий по чертежам заказчика.



Фрагмент тонкостенной фрезерованной обечайки.

1. Вступление.
2. Разработка конструкторской документации.
3. Технологическая проработка чертежей.
4. Рекомендации по выбору материалов.
5. Механическая обработка.
6. Термообработка.
7. Нанесение покрытий.
8. Слесарная доработка и сборка.
9. Заключение.

Производство сложных корпусов по собственной технологии. 1. Очень много творческих людей, у которых есть собственные разработки или даже просто некоторые технические "идеи", рано или поздно понимают, что для того, чтобы убедиться в том, что их идея правильная, что она "работает", необходимо изготовить опытный образец или небольшую опытную партию изделий.
Иногда достаточно даже небольшой действующей модели или макета, чтобы понять правильность и перспективность задуманного. Вероятно, так же рассуждали инженеры, которые придумали и реализовали т.н. "прототипирование". Для этого была создана машина, которая по трехмерной виртуальной модели будущего изделия (например, нового корпуса мобильного телефона), позволяет получить "твердую копию" этого будущего изделия из полимерного материала с особыми свойствами. Ее можно пощупать, подержать в руках, ощутив ее удобство, рассмотреть со всех сторон. Эти живые тактильные ощущения не может в полной мере заменить даже цветная 3-D модель на мониторе компьютера, хотя ее тоже можно поворачивать и разглядывать со всех сторон.

Сборный корпус. Фрагменты деталей. 2. Перед тем, как начать разрабатывать технологический процесс изготовления деталей, необходимо внимательно изучить конструкторскую документацию, а проще говоря, рабочие чертежи деталей. К сожалению, в наши руки совсем не часто попадали от заказчика грамотные чертежи, выполненные в соответствии с ЕСКД (Единой Системой Конструкторской Документации). Самая распространенная ситуация, когда есть некий эскиз, на котором в лучшем случае присутствуют все необходимые размеры, но напрочь отсутствуют такие необходимые параметры, как требования точности, чистота поверхности, точность взаимного расположения поверхностей или осей отверстий, и т.д. Эту ситуацию можно понять, поскольку чаще всего разработчики идеи являются квалифицированными специалистами совсем в других областях знаний, и с черчением знакомы довольно поверхностно. Но без правильно оформленного и законченного чертежа, на котором указаны все необходимые размеры и требования невозможно изготовить деталь! Рабочий или оператор станка с CNC все равно придет к нам и задаст все вопросы, на которые он не нашел ответа в чертежах. Поэтому первым важнейшим этапом в процессе получения готовых изделий является разработка корректной конструкторской документации на основании эскизов или даже устных формулировок заказчика.

Фрезерованные детали с отверстиями. 3. Технологическая проработка чертежей имеет своей целью получение ответа на вопросы: как, по какой технологии, на каком оборудовании и каким режущим инструментом на каких режимах резания можно получить все указанные на чертеже геометрические элементы, отверстия и поверхности с требуемой точностью и чистотой, и каким измерительным инструментом можно будет проконтролировать готовую деталь. В процессе технологической проработки может возникнуть интересная ситуация, когда к удивлению разработчика конструкции выясняется, что некоторые элементы детали, так как они изображены на чертеже, на имеющемся оборудовании или по известным сегодня технологиям изготовить просто невозможно. Такое бывает не так уж редко. (Возникают такие казусные ситуации в тех случаях, когда конструктор не задумывается или даже, что еще хуже, понятия не имеет, как будет изготавливаться деталь, которую он начертил). Поэтому конструктор совместно с технологом должны найти такое конструкторское решение, которое позволит не нарушая главной идеи, переработать деталь таким образом, чтобы ее можно было изготовить. Идеальным является случай, когда разработчик изделия воплощает в себе двух специалистов - конструктора и технолога.

4. Правильный выбор материала при изготовлении той или иной детали имеет очень важное значение для достижения желаемых результатов. Чтобы сделать этот правильный выбор, необходимо хорошо представлять себе всю гамму конструкционных материалов и обладать информацией об их физико-химических свойствах, а также иметь представление о т.н. "обрабатываемости" материала. Другими словами, нужно вспомнить такую дисциплину как материаловедение. Втулка из нержавеющей стали. Например, вы хотите получить недорогую сварную корпусную деталь из стали. Из какой стали должны быть изготовлены листы, из которых вы будете "кроить" элементы вашей сварной детали? Конечно же первым претендентом на детали для сварных конструкций будет всем известная, недорогая и широко используемая по сей день Ст.3 (читается "Сталь три"). Она довольно мягкая, пластичная (хорошо поддается гибке, что позволяет формировать из нее пространственные детали). Очень хорошо сваривается. (См. статью "Сварка сталей и алюминиевых сплавов" на этом сайте). Но у нее есть два недостатка - она тяжелая (как вы помните, удельный вес стали приблизительно равен 7,8 г/куб. см, а дюралюмния - около 2,8 г/куб. см, разница почти в 3 раза!), и сильно корродирует, что влечет за собой необходимость обязательного нанесения надежных декоративно-защитных покрытий. И еще один момент - если вы хотите сделать стальную деталь высокой твердости (т.е. увеличить исходную твердость стали путем термообработки, например, закалки), Ст.3 вам не подойдет, поскольку она абсолютно не поддается закалке. Здесь вам потребуется, к примеру, конструкционная Сталь 45. Она хорошо закаливается, но плохо поддается свариванию... В последние годы очень часто и широко используются детали из нержавеющей стали ("нержавейки"). Нержавеющими называются легированные (с добавками) стали, в состав которых входит не менее приблизительно 11...13% хрома или никеля. У "нержавейки" есть ряд ценных качеств: она, действительно, не ржавеет, хорошо полируется и хорошо смотрится в полированном виде. Но она относительно дорогая сама по себе из-за дорогих легирующих элементов. Она тяжелая, как и все стали и с трудом поддается механической обработке (т.е. имеет плохую обрабатываемость). Это влечет за собой увеличение времени обработки, повышенный износ режущего инструмента, и в результате, высокую себестоимость обработки деталей из нержавейки.
Замечательные детали получаются из термообработанного дюралюминия ("дюраля"), напр. марки Д16Т. Он очень хорошо обрабатывается, позволяя получать высокую чистоту поверхности обычным резанием (в результате токарной или фрезерной обработки на высоких скоростях резания), без последующего шлифования. Он не очень дорогой, учитывае его низкий удельный вес. Он не корродирует (или, почти не корродирует). И он довольно твердый по сравнению с другими алюминиевыми сплавами. Однако так просто сварить детали из алюминиевых сплавов не получится. Для этого нужна специальная сварка в среде газа аргона ("аргоновая сварка").
Несложная деталь из латуни. Иногда "по конструктивным соображениям" (это, кстати сказать, замечательный термин! Его часто используют, когда нет других аргументов. Например: "А почему у вашей детали тут такая хитрая "загогулина торчит?" - "А по конструктивным соображениям!") необходимо использовать детали из медных сплавов. К примеру, для обеспечения простейшего подшипника скольжения используют пару "сталь - бронза", поскольку именно это сочетание дает очень низкий коэффициент трения. Для гравированных изделий хорошо зарекомендовала себя латунь марки ЛС-59 (т.н. "сыпучка"). При гравировке она, в отличие от других материалов, образует мелкую "сыпучую" стружку и не оставляет острых заусенцев на отгравированной поверхности. Другие материалы иногда образовывают длинную сливную стружку, которая может наматываться на гравировальную фрезу и вызывать ее поломку.

Детали, полученные фрезерованием. 5. Выбор оптимального вида механической обработки так же не прост, как и выбор "правильного" материала. Во-первых, нужно понять какой тип поверхности нам нужно обработать. Например, нужно обработать плоскость. Если деталь представляет собой тело вращения - плоскость можно получить торцеванием на токарном станке. Если деталь не тело вращения - плоскость можно обработать грубо строганием (на строгальном станке), довольно чисто фрезерованием (на фрезерном станке) и чисто шлифованием (на шлифовальном станке). А если нужна "зеркальная" поверхность - изделие придется после шлифовки еще дополнительно полировать на специальном оборудовании. Если деталь содержит элементы с наружной резьбой - ее также можно получить несколькими способами: нарезать резцом на токарно-винторезном станке, нарезать плашкой, отфрезеровать на резьбо-фрезерном станке гребенчатой или модульной (концевой или дисковой) фрезой, получить в результате пластических деформаций на резьбо-накатном станке и т.д. Если в распоряжении технолога имеется большой и разнообразный парк станочного оборудования, он должен выбрать наиболее экономичный и быстрый способ механической обработки деталей. Если набор станков ограничен - часто приходится прибегать к помощи партнеров, обладающих необходимым оборудованием и отлаженными технологиями.
Заготовка кронштейна, полученная методом гибки. Одним из наиболее рациональных и безотходных (без перевода металла в стружку) считается способ получения тонкостенных пространственных изделий методом точной гибки, в отличие от фрезерования аналогичной детали из объемной металлической плиты. Однако, перед тем как согнуть деталь и получить готовое изделие, нужно рассчитать и выкроить развертку будущего изделия из листового материала. Простейший способ получения развертки несложных прямолинейных деталей - рубка на гильотине. Более сложные конфигурации приходится фрезеровать или даже делать раскрой листа на лазерном станке. Тут необходимо помнить как минимум две вещи: лазерная резка иногда дает низкое качество разрезанной поверхности, которую приходится дополнительно механически обрабатывать и зачищать, а иногда и термообрабатывать для снятия внутренних напряжений металла, возникающих в результате высокотемпературного воздействия в процессе лазерной резки. И второй важный момент - рассчитывая развертку будущей детали, необходимо считать, что гибка идет по средней линии толщины листа с учетом радиуса сгиба, который не должен быть меньше толщины сгибаемого материала. В противном случае, в процессе гибки толстого листа на оправке, имеющей недостаточный радиус или вообще без него (острая кромка), лист по наружному радиусу сгиба в процессе деформации может лопнуть, что совершенно недопустимо.

Изделия из стали часто подвергают термообработке. 6. Термическая обработка (сокращенно "термообработка" ), представляет собой в общем случае процесс нагрева изделия из металла до определенной температуры, выдержка при заданной температуре в течение некоторого времени и охлаждение с определенной скоростью и в различных средах, в зависимости от целей термообработки.
Наиболее известный вид термообработки - это закалка деталей и инструмента (режущего, измерительного, слесарного и др.) с целью значительного повышения их твердости. Детали (чаще всего это изделия из инструментальной стали марки У7, У8, из быстрорежущей стали марки Р6М5 и др.) нагревают до очень высокой температуры (раскаляют в специальных муфельных печах "до красна") и почти мгновенно охлаждают, резко опуская в холодную воду или специальное масло. В результате такого сильного воздействия радикально меняется внутренняя структура металла, превращаясь в напряженную игольчатую мартенситную структуру. Ей свойственна очень высокая твердость и, как следствие, хрупкость. В результате мы из довольно мягкой заготовки получили твердый износостойкий инструмент.
Другими наиболее часто встречающимися видами термообработки являются отжиг и отпуск (для снятия внутренних напряжений, уменьшения твердостии и повышения пластичности стали), нормализация и др. В отличие от закалки, здесь нагрев идет до более низких температур, а охлаждение идет медленно, как правило просто "на воздухе", и если деталь довольно массивная, может занимать не один час.

7. Нанесение покрытий - очень важный и ответственный момент в процессе изготовления практически любой металлической детали. Современное требование к изделиям таково, что каждая деталь должная быть с оптимальным для ее материала, назначения и условий работы покрытием. "Непокрытая" деталь выглядит не как законченное изделие, а как заготовка или полуфабрикат. Тут есть, конечно, ряд исключений. К примеру, изделия из нержавеющей стали не требуют никаких декоративно-защитных покрытий. Физико-химические свойства этих сталей таковы, что они, с одной стороны, после полировки и даже чистовой механической обработки имеют очень привлекательный вид без всяких декоративных покрытий, и, с другой стороны, не подвержены коррозии. Т.е. совершенно не нуждаются в защитных покрытиях. Иногда используются детали из полированных медных сплавов. (Кстати сказать, в середине прошлого века в моде были самодельные массивные перстни из полированной бериллиевой бронзы, которые на первый взгляд были очень похожи на золотые, но стоили несравненно дешевле). Однако детали из полированных медных сплавов достаточно быстро окисляются и темнеют, приобретая неопрятный вид. Для предотвращения этого процесса изделия после полировки защищают нанесением специального лака. В нашей практике наиболее часто используемые покрытия это: а) так называемый "черный анод" (анодирование алюминиевых сплавов с добавлением в ванну специального черного красителя), б) окрашивание порошковыми полимерными красками в электростатическом поле с последующим спеканием (в результате получается очень стойкое и декоративное покрытие, используемое чаще всего для "внешних" элементов - кожуха, корпуса, лицевые панели приборов и т.д.). Для создания эффекта белого блестящего металла на чисто обработанные изделия наносят хром. Для возможности припаивания к деталям из алюминиевых сплавов их по сложной многоступенчатой технологии покрывают специальным покрытием "олово-висмут" или подвергают лужению (т.е. наносят оловосодержащие покрытие). Стальные детали обычно цинкуют, для получения довольно светлого декоративно-защитного покрытия, или, для получения практически черного блестящего покрытия, "облагораживают" Хим.Окс.Прм (Химическое Оксидирование с Промасливанием).

8. Слесарная доработка и сборка - без этих двух этапов технологического процесса изготовления корпуса для радиоэлектронной аппаратуры или прибора при единичном опытном производстве обойтись невозможно. Наиболее часто встречаются следующие виды слесарной доработки деталей и корпусных изделий:
- снятие заусенцев и задиров после механической обработки;
- опиливание острых кромок после рубки и фрезеровки;
- запиливание радиусов в "окнах" (отверстиях) прямоугольной и квадратной формы (эти радиусы остаются от концевой фрезы, которая обрабатывает это окно по контуру) до прямого угла;
- снятие фасок в отверстиях (зенкование);
- нарезание резьбы в отверстиях или прогонка резьбы метчиком после покраски детали с незащищенными резьбовыми отверстиями;
- формирование заходных фасок в сопрягаемых деталях;
- механическая зачистка (с помощью вращающихся стальных щеток) "черных" (необработанных) поверхностей листового металла перед последующим покрытием;
- расклепывание и развальцовывание в стенке корпуса специальных вставок-"столбиков" с резьбовым отверстием (в это отверстие в дальнейшем при сборке будет вворачиваться крепежный винт);
- подгонка сопрягаемых элементов, сборка и регулировка подвижных элементов изделия и др.

9. В заключение, наверное, нужно отметить, что в данной статье описывались в основном "классические", (а кто-то, возможно подумает "старомодные") технологии механической, пластической и термической обработки деталей. Это объясняется тем, что мы рассматриваем способы изготовления очень малых опытных партий изделий. А иногда это бывает просто единственный образец. И изготовить его необходимо с минимальной себестоимостью. Всем известно, что в таких условиях непосредственно процесс изготовления (или обработки) детали занимает по времени относительно небольшой процент от всех временных затрат. Львиную долю времени отнимает, как это ни покажется странным, процесс подготовки и завершающей обработки. Подготовка - это поиск нужного материала достаточного размера для изготовления заготовки, подбор, подготовка, при необходимости заточка и настройка режущего инструмента, подбор необходимого измерительного инструмента для контроля размеров детали как в процессе обработки, так и в результате изготовления. Сюда же входит подготовка рабочего места, подбор приспособлений, разметочные работы (если требуются) и настройка оборудования. Завершающая обработка, это в первую очередь слесарная доработка - снятие фасок и заусенцев, притупление острых кромок. Следующим важным моментом является нанесение различных специальных и декоративно-защитных покрытий. И, наконец, самый последний этап - подгонка, регулировка и сборка.



В конец страницы >>



Координаты:


E-mail:
tixon54@gmail.com

Адрес:
107023, г. Москва,
ул. Б.Семеновская, д.49, оф.28,
1 этаж. (В главном холле ВНИИ).

Телефон городской:
(495) 366-96-00

Телефон мобильный:
8-903-741-77-05

Время работы:
10.00 - 17.00

График присутствия в офисе гибкий.
О визите договариваемся заранее.

Выходные дни:
Суббота, воскресенье





У нас:


Практический опыт
Внимательное отношение
Рациональный подход
Ориентация на результат
Разумные цены




Литература.

"Справочник конструктора-машиностроителя". Том 1. Анурьев В.И.
"Справочник конструктора-машиностроителя". Том 2. Анурьев В.И.
"Справочник конструктора-машиностроителя". Том 3. Анурьев В.И.
"Справочник технолога-машиностроителя". Том 1. А.Г. Косилова, Р.К. Мещерякова.
"Справочник технолога-машиностроителя". Том 2. А.Г. Косилова, Р.К. Мещерякова.
"Технология машиностроения". Данилевский В.В.

SW-studio - создание и сопровождение сайтов

© "Лаборатория Механики и Сборки" 2010 - 2017

В начало страницы >>

Партнеры

Статистика

Каталоги

Посетители

Вебмастеру