8.1.2 Наклепывание бойками
Осуществляется при помощи пневматических молотков (рис. 8.2).
Рис. 8.2. Схема наклепывания поверхности детали бойком
Рабочим инструментом при наклепывании является ударник со сферической рабочей поверхностью. Этот способ упрочнения применяют для наклепывания участков концентрации напряжений крупных деталей перед их окончательной обработкой.
8.1.3 Обкатывание поверхности детали шариками или роликами
Этот способ ППД применяется для отделки и упрочнения поверхностей деталей (рис. 8.3).
а б
Рис. 8.3. Схемы обкатывания поверхности детали шариком (а) и роликом (б)
Обкатывание цилиндрических поверхностей производят закаленными или твердосплавными роликами (шариками), закрепленными в державке. Обкатывание переходных поверхностей и канавок производят, так называемыми радиусными роликами. Обкатывание шариками или роликами производят после чистовой обработки. При этом высота микронеровностей (шероховатость) поверхности уменьшается в 2 … 3 раза, предел выносливости для стали 45 возрастает в 2 раза.
При обкатывании между обкаточным инструментом (шариком или роликом) и поверхностью детали имеет место трение качения с возможным проскальзыванием. Для упрочняющей обкатки увеличивают силу обкатывания Р, но при этом снижается точность обработки.
8.1.4 Раскатывание отверстий
Раскатывание отверстий выполняют на сверлильных, токарно-револь-верных, горизонтально-расточных и агрегатных станках. Инструментом для раскатывания могут быть шарики или ролики (рис. 8.4).
б
а
Рис. 8.4. Схемы раскатывания отверстий шариком (а) и роликами (б)
1 – деталь; 2 – инструмент.
Раскатывание увеличивает твердость поверхностного слоя детали на 20 – 50 %. Износостойкость повышается в 1,5 … 2,0 раза. Расточенное до 8…10 квалитета отверстие можно довести до 5 … 6 квалитета. Основным технологическим параметром процесса раскатывания (выглаживания) является натяг, то есть превышение диаметра инструмента для раскатывания над диаметром отверстия
. (8.1)
Раскатывание отверстий шариками (рис. 8.4, а) в толстостенных деталях (у которых отношение толщины стенки к диаметру обрабатываемого отверстия больше 0,25) осуществляется с относительно малым натягом, значение которого зависит от диаметра обрабатываемого отверстия, точности его обработки на предшествующей операции (тонкое растачивание или развертывание), материала детали и его твердости. Например, для стальных деталей при изменении раскатываемого отверстия от 15 до 65 мм величина натяга изменяется от 0,03 до 0,1 мм. При увеличении прочности материала детали в 1,5 раза, требуемый натяг при раскатывании отверстия увеличивается примерно на такую же величину. После калибрования (раскатывания) отверстия в толстостенной детали одним элементом на 25 … 30 % снижается значение параметра Rа, погрешность формы и разброс значений диаметра отверстия.
Однако, более лучший результат достигается применением не шаров, в качестве инструмента, а дорнов (рис. 8.4, б). В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия и назначения обработки применяют одно- или многозубые дорны. Ширина b калибрующей части дорна (деформирующего элемента) зависит от диаметра обрабатываемого отверстия и равна: b =0,35Dд. Чаще всего, обработку ведут дорнами с несколькими деформирующими элементами (многозубыми дорнами). Наиболее эффективным с точеи зрения точности обработки является первый элемент (или проход). Для последующих элементов (проходов) выигрыш в качестве снижается в геометрической прогрессии. Высота микронеровностей интенсивно снижается после первых трех-четырех деформирующих элементов.
Для повышения качества обработки и снижения силы Р при дорновании применяют смазку. В качестве смазочного материала применяют сульфо-фрезол (для стальных и бронзовых деталей), керосин (для чугунных деталей) и специальные смазочные материалы, например смесь 90 % петролатума и 10 % канифоли, которые обеспечивают жидкостное трение. Силу дорнования Р можно уменьшить в несколько раз путем приложения к дорну (выглаживающей протяжке) осевых колебаний (ударных импульсов) с частотой порядка 20 Гц и амплитудой 0,3 … 1,5 мм. Скорость осевого перемещения обрабатывающего инструмента равна: для стали и чугуна V = 5 … 10 м/мин, а при обильном охлаждении V = 15 м/мин; для цветных металлов и сплавов V = 2 … 6 м/мин, при обильном охлаждении СОЖ ско-рость можно увеличивать до 25 м/мин.