Технічні принципи обробки литва

Механічна обробка лиття передбачає використання литої металевої деталі як необробленої заготовки та використання механічних процесів-таких як токарна обробка, фрезерування, свердління, розточування та шліфування-для видалення зайвого матеріалу з поверхні, таким чином досягаючи розмірів, форми та якості поверхні, визначених у проекті. Хоча зовнішній профіль виливка в основному встановлений після заливки та охолодження, такі проблеми, як відхилення розмірів, шорсткість поверхні та припуски на механічну обробку, зазвичай залишаються, що вимагає подальшої обробки. Під час обробки між ріжучим інструментом і заготовкою виникає відносний рух; інструмент врізається в ливарну поверхню, видаляючи надлишки матеріалу, зрештою створюючи оброблену поверхню, яка відповідає специфікаціям проекту.

Фундаментальним принципом обробки лиття є видалення матеріалу, що досягається шляхом відносного руху між різальним інструментом (або абразивним інструментом) і литтям. Наприклад, під час точіння заготовка обертається на шпинделі верстата, а інструмент рухається в заданому напрямку, поступово видаляючи матеріал шляхом контролю глибини різання та швидкості подачі. Для фрезерування використовується високошвидкісний обертовий різець для обробки ливарної поверхні, уможливлюючи створення таких деталей, як плоскі поверхні, прорізи та вигнуті контури. Свердління в основному використовується для створення отворів, тоді як розточування служить для подальшого підвищення точності розмірів і позиціонування. Для виливків, які вимагають високої точності розмірів і чудової якості поверхні, також можуть бути використані такі процеси обробки, як шліфування.

Механічна обробка лиття становить унікальні труднощі порівняно з механічною обробкою стандартної сталі, оскільки внутрішній матеріал може містити пористість, усадочні порожнини, включення або мікроструктурні не-однорідності. Перед початком механічної обробки важливо вибрати відповідні методи та визначити відповідні припуски на механічну обробку на основі властивостей і якості матеріалу литва. Під час процесу надмірна глибина різання може призвести до збільшення сили різання та зносу інструменту, тоді як недостатній припуск на обробку може не повністю усунути дефекти поверхні. Отже, зазвичай застосовується поетапний підхід,-що включає грубу механічну обробку, напів-чистову обробку та фінішну обробку-, щоб спочатку швидко видалити основну частину надлишкового матеріалу, а потім поступово покращувати точність розмірів і якість поверхні.

Механічна обробка лиття також вимагає контролю виділення тепла, вібрації та деформації. Виливки часто мають складну геометрію та значні зміни товщини стінок, що робить їх чутливими до нерівномірного розподілу напруги під час різання. Таким чином, правильний вибір базових позицій і методів затискання має вирішальне значення під час налаштування, щоб запобігти деформації заготовки, викликаної надмірною силою затиску. У той же час відповідні швидкості різання, швидкості подачі та глибини різання повинні бути обрані на основі ливарного матеріалу, а також застосовані відповідні методи охолодження та змащування, щоб мінімізувати тертя та температурні коливання між інструментом і заготовкою. Слід також звернути особливу увагу на потенційну деформацію під час обробки тонкостінних-або велико-виливків.

Після завершення механічної обробки необхідні вимірювання та перевірки, щоб перевірити, чи відповідає деталь специфікаціям конструкції. Стандартні критерії контролю включають точність розмірів, точність форми, точність розташування та шорсткість поверхні. Для цих перевірок зазвичай використовуються такі інструменти, як штангенциркулі, мікрометри, внутрішні калібри та координатно-вимірювальні машини (КІМ). Для критично важливих відливок необхідно також проводити перевірки для виявлення будь-яких внутрішніх дефектів, які можуть погіршити продуктивність. Через послідовність процесу «лиття-очищення чорнової відливки-чорнова обробка-напів-чистова обробка-чистова обробка-перевірка якості», відливка поступово доводиться до кінцевих технічних вимог.