10.2.5 Обработка стальными щетками
Обработка стальными щетками позволяет упрочнить поверхность детали на глубину 0,04 … 0,06 мм. Щетки состоят из стальных проволочек диаметром d = 0,3 … 0,1 мм и вращаются со скоростью V =30 … 45 м/с. Их стойкость составляет несколько тысяч часов. Исходная шероховатость поверхности при обработке щетками уменьшается в 2 … 4 раза. Микротвердость поверхностного слоя увеличивается в 3 … 4 раза.
10.2.6 Наклепывание поверхности ударами шариков
Этот метод применяют для местного наклепа участка небольшой повер-хности. Шарики расположены на быстровращающемся диске и падают на определенный участок детали. Твердость наклепанного слоя детали увели-чивается на 20 … 60 %. При этом, чем выше исходная твердость материала, тем меньше эффект наклепа. Исходная шероховатость поверхности детали Rа = 2,5 … 0,4 мкм уменьшается до Rа = 0,63 … 0,16 мкм. При перенаклепе поверхностей чугунных деталей, поверхностный слой разрушается. Твер-дость шариков должна быть значительно выше твердости обрабатываемой поверхности детали.
10.2.7 Алмазное выглаживание
Выглаживание наружных и внутренних поверхностей вращения можно производить с помощью алмазных наконечников (рис. 10.6).
Алмазное выглаживание не рекомендуется для обработки прерывистых поверхностей, при значительных отклонениях формы поверхности в поперечном сечении, а также при значительных колебаниях твердости. Разброс твердости не должен превышать четыре-пять единиц HRC.
б
а
Рис. 10.6. Схемы алмазного выглаживания наружной (а) и внутренней (б)
поверхностей: 1 – обрабатываемая деталь; 2 – алмазный кристалл;
3 – нагружающая пружина
Предварительную обработку под алмазное выглаживание выполняют тонким точением или шлифованием. Допустимая исходная шероховатость зависит от твердости материала детали и изменяется от Rа = 6,3 мкм (при твердости меньше 300 НВ) до Rа = 1,25 мкм (при твердости больше 50 HRC). С увеличением твердости материала детали следует уменьшать радиус сферы выглаживающего алмазного кристаллика с 3 до 1 мм.
Сила Р, воздействия на выглаживающий кристаллик, возрастает с увеличением твердости материала детали и соотношения rс/Dд (где rc – радиус сферы выглаживающего алмаза, Dд – диаметр обрабатываемой поверхности). Однако, сила Р не должна превышать 0,3кН.
Подача s и скорость V выглаживания также зависят от твердости материала детали. Подача изменяется в пределах от 0,04 … 0,08 мм/об (при твердости < 300 НВ) до 0,02 … 0,05 мм/об (при твердости 30 … 60 HRC). Соответственно скорость перемещения алмазного кристалла изменяется в диапазоне от 10 … 80 м/мин до 200 … 280 м/мин.
Алмазное выглаживание осуществляется в один-два прохода. При алмазном выглаживании наружный диаметр может уменьшаться (внутренний − увеличиваться) на 1 … 15 мкм. При правильно подобранных режимах обработки значение параметра Rа может быть снижено до 0,16 … 0,04 мкм, микротвердость поверхности увеличена на 20 … 60 %, толщина упрочненного слоя может достигать 400 мкм.
Таким образом, применяя различные методы обработки деталей поверхностным пластическим деформированием (ППД) можно получать заданное качество поверхностного слоя детали в соответствии с эксплуатационными требованиями, предъявляемыми к ней. Различные методы обработки позволяют в широком диапазоне варьировать точностью и качеством обрабатываемых поверхностей. Правильный выбор схем базирования и закреплении в процессе механической обработки, а также методов и режимов обработки позволяют получать высокую и точность и качество обработки деталей, обеспечивая тем самым высокое качество современных машин.
ЛЕКЦИЯ № 11