
- •1. Сущность поверхностного пластического деформирования
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Процессы, протекающие в поверхностном слое при ппд
- •1.2.1. Обработка ппд пластичных материалов
- •1.2.2. Обработка ппд малопластичных материалов
- •2. Влияние ппд на эксплуатационные свойства деталей
- •2.1. Сопротивление усталости
- •2.2. Сопротивление коррозионной усталости
- •2.3. Износостойкость
- •3.Накатывание наружных поверхностей вращения
- •3.1.Схема процесса, инструмент, оборудование
- •3.2. Влияние условий накатывания на шероховатость поверхности а. Конфигурация рабочего тела
- •Б. Сила накатывания
- •В. Продольная подача
- •Г. Число рабочих ходов инструмента
- •Д. Скорость накатывания
- •Е. Материал обрабатываемой заготовки.
- •И. Исходная шероховатость поверхности
- •3.3. Влияние накатывания на погрешности заготовки а. Припуск под накатывание
- •Б. Погрешности размеров и геометрической формы заготовки
- •3.4.Влияние условий накатывания на структурные изменения, глубину и степень наклепа
- •Б. Глубина и степень наклепа
- •3.5. Влияние условий накатывания на остаточные напряжения
- •3.6. Выбор режимов накатывания
- •4. Раскатывание отверстий
- •4.1. Схема процесса, инструмент, оборудование
- •4.2. Выбор параметров раскатывания
- •5. Выглаживание
- •5.1. Схема процесса, инструмент, оборудование
- •5.2. Выбор параметров выглаживания
- •6. Вибронакатывание и вибровыглаживание
- •6.1. Схема процесса, инструмент, оборудование
- •6.2. Выбор параметров обработки
- •Фотографии вибронакатанных поверхностей:
- •7. Дорнование
- •7.1. Схема процесса, инструмент, оборудование
- •1 Заготовка; 2 однозубый дорн; 3 опора; 4 обойма.
- •7.2. Выбор параметров дорнования
- •8. Обработка дробью
- •8.1. Рабочие тела, оборудование
- •8.2. Выбор режимов обработки дробью
- •9. Центробежная обработка
- •9.1. Сущность процесса, инструмент, оборудование
- •9.2 Выбор параметров обработки
- •10. Упрочняющая чеканка
- •10.1. Чеканка сферическим бойком
- •10.2. Чеканка вибрирующим роликом
- •10.3.Чеканка пучком игл
- •10.4.Ультрaзвуковая обработка
- •11. Повышение надежности прямых и коленчатых валов
- •11.1. Причины поломок валов в эксплуатации
- •11.2. Влияние ремонта и восстановления кв на их сопротивление усталости
- •11.3. Конструкторские способы повышения сопротивления усталости валов
- •11.4. Технологические способы повышения сопротивления усталости валов
- •11.4.1. Закалка галтелей твч
- •11.4.2. Химико-термическая обработка шеек валов
- •11.4.3. Обработка галтелей валов поверхностным пластическим деформированием
- •А. Дробеструйная обработка
- •Б. Накатывание роликами (шариками)
- •Г. Чеканка галтелей валов
- •11.4.4. Комбинированные способы
- •11.4.5. Резюме
- •11.5. Коробление коленчатых валов при упрочнении их галтелей ппд
- •11.5.1. Влияние способов ппд на величину коробления кв
- •А. Дробеструйная обработка
- •Б. Накатывание роликами
- •11.5.2. Фрагменты теории коробления кв при упрочнении галтелей ппд
- •11.5.3. Методика расчета величины коробления коленчатых валов при упрочнении их галтелей ппд
- •11.5.4. Пути уменьшения величины коробления коленчатых валов при упрочнении галтелей ппд
- •12. Правка деталей машин поверхностным пластическим деформированием
- •12.1 Правка прямых и коленчатых валов
- •12.1.1. Нарушение правильной геометрической формы коленчатых валов в эксплуатации, при ремонте и восстановлении
- •12.1.2. Требования к геометрической форме прямых валов
- •12.1.3. Холодная правка валов на прессах
- •12.1.4. Возможности использования ппд для правки деталей
- •12.1.5. Способы правки валов с помощью ппд а. Способ правки кв путем рассредоточенной чеканки поверхностей щек
- •Б. Правка прямых валов шариковыми центробежными упрочнителями
- •В. Правка прямых валов роликом, катящимся вдоль образующей вала
- •Г. Правка прямых валов по патенту сша
- •Д. Правка прямых валов фасонным роликом
- •Е. Способ правки кв путем чеканки локальных участков щек
- •Ж. Способ правки кв путем секториальной чеканки галтелей
- •12.1.6. Фрагменты теории правки валов с помощью чеканки
- •12.2. Правка ппд других деталей
- •12.2.1. Правка рессор
- •12.2.2. Правка листов
- •12.2.3. Правка деталей типа “кольцо”
- •12.2.4. Обработка торцев фланцев
- •13. Технико-экономическая эффективность применения ппд
4.2. Выбор параметров раскатывания
При использовании сепараторных раскаток диаметр ролика d выбирают в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия D0 по табл. 4.1.
Таблица 4.1. Значения диаметра ролика d в зависимости от диаметра _ обрабатываемого отверстия D0 .
D0, мм |
6–15 |
15–20 |
20–30 |
30–40 |
40–100 |
100–200 |
200–300 |
d, мм |
2 |
3 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
Число роликов Z в раскатке подсчитывают по формуле (4.2) и округляют до четного числа:
(4.2)
где
мм –
расстояние между соседними роликами.
Длину деформирующего участка 1 обычно принимают в пределах 4 – 25мм, при этом 1min = 5 .
Длину калибрующего участка 2 выбирают по зависимости:
(4.3)
Длину сглаживающего участка 3 обычно принимают 3 = 2.
Оптимальная величина угла γ, при которой достигается минимальная шероховатость обрабатываемой поверхности, составляет 5-6°
Задний
угол
(см. рис. 4.5) принимают по табл. 4.2.
Таблица 4.2. Значения заднего угла в зависимости от материала и _ жестокости заготовки.
Обрабатываемый материал |
Жесткость заготовки |
|
высокая |
низкая |
|
Незакаленные стали, алюминиевые сплавы, бронза |
10′–30′ |
30′–50′ |
Закаленные стали |
15′–40′ |
40′–1° |
Чугун |
50′–1°10′ |
1°10′–1°40′ |
Натяг при раскатывании жесткими сепараторными раскатками принимают по табл. 4.3.
Припуск под раскатывание зависит от обрабатываемого материала и состояния исходной поверхности и обычно находится в приделах 0,01–0,08 мм.
Таблица 4.3. Значения натяга в зависимости от исходного и достигаемого _ параметра шероховатости Ra .
Исходный параметр шероховатости Ra, мкм |
Достигаемый параметр шероховатости Ra, мкм |
|||
0,32 |
0,16 |
0,08 |
0,04 |
|
1,25 |
0,01–0,04 |
0,015–0,05 |
0,02–0,06 |
0,02–0,08 |
2,5 |
0,03–0,06 |
0,04–0,07 |
0,06–0,09 |
0,08–0,11 |
5,0 |
0,06–0,10 |
0,08–0,13 |
0,09–0,16 |
0,14–0,19 |
10 |
0,12–0,17 |
0,14–0,19 |
0,17–0,22 |
0,19–0,24 |
20 |
0,15–0,22 |
0,18–0,23 |
0,21–0,27 |
– |
Допуск на диаметр раскатываемого отверстия принимают от 0,01 до 0,05 мм.
Подачу на один ролик Sр выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и параметра шероховатости Ra по табл. 4.4.
Таблица 4.4. Подача на один ролик Sр в зависимости от обрабатыва- _ емого материала и требуемого параметра шероховатости Ra
Обрабатываемый материал |
Требуемый параметр шероховатости Ra, мкм |
Sp, мм/ролик |
Незакаленные стали |
0,04–0,08 |
0,1–0,3 |
Алюминиевые и магниевые сплавы, бронза |
0,16–0,32 |
0,2–0,4 |
Сталь твердостью от HRCэ 28 до HRCэ 37 |
0,63–1,25 |
0,4–0,5 |
Чугун |
0,32–1,25 |
0,1–0,2 |
Подачу
на один оборот раскатки (или детали)
рассчитывают
по формуле:
(4.4)
Окружную скорость раскатывания V принимают в пределах от 2 до 200 м/мин.
Рекомендуется проводить раскатывание за один рабочий ход (иногда – за два) с применением интенсивного охлаждения. В качестве СОЖ используют индустриальные масла.
Сепараторные раскатки различных конструкций широко применяются во всех отраслях машиностроения, особенно в автомобильной и авиационной промышленности. Например, с помощью жестких сепараторных раскаток обрабатываются отверстия в следующих автомобильных деталях: шатуне компрессора (материал ─ баббит БОЦС 44-4-2,5), опоре распредвала (АЛ4), цилиндре пневмоусилителя (АЛ10В), цилиндре опрокидывающего механизма (сталь 35), обойме дифференциала (сталь 40Х), крышке переднего подшипника (СЧ18) и многих др.