Обладнання для поверхнево-пластичного деформування роликом.
Обкатування кульками або роликом проводиться на токарних або спеціальних верстатах.
Роликовий обкатник: під час обробки ролик 6 обертається з шариком 8 у ШП валки 9. Шток останньої загвинчений у корок 5. Необхідне зусилля створює гартована пружина 4, яку регулюють за допомогою гвинта 2 і корка 3, розміщених у корпусі І. Обертаючи гвинт 2 тиску на повзуні 11 встановлюють напроти потрібної поділки шкали 10. Обкатник кріплять у різцетримачі верстата 1К62 замість різця для попередньої обробки.
Деформуючі елементи при обкатуванні: кулі ШП, ролики з твердих сплавів ВК6М, ВК8, Т30К4, сталь: ШХ15.ХВГ
Токарна обробка перед обкатуванням повинна забезпечити точність розмірів і форми, відсутність вібрації та жорсткість на 2-3 класи нижчу від тієї, що має бути отримана в результаті обкатування
Основні параметри режиму зміцнення: зусилля обкатування (тиск інструменту); подача, число проходів
Тиск роликів і куль на поверхні, що обробляється вибирають в залежності від матеріалу поверхні, кожну особливість деталі, початковій шорсткості, контурні і геометрія інструменту
Із збільшенням зусилля зміцнюючий ефект збільшується, проте надмірне зусилля може призвести до перенапруження і руйнування поверхневого шару, до деформації деталі, збільшення спрацювання інструменту
Орієнтовно для зменшення шорсткості з 5-6 до 8-9 класу необхідне зусилля забезпечується натягом 0,02-0,2 мм залежно від матеріалу деталі. Наприклад, Сталь 30, 45 - оптимальний натяг 0,1-0,2 мм; чавун СЧ18-36 - 0,1 -0,15 мм.
Поздовжня подача інструменту залежить від вимог щодо шорсткості. Стійкість проти спрацювання обкатних деталей значно вище на 20-60%. Підвищення міцності проти втоми наплавленого металу після холодної пластичної деформації є наслідком утворення в поверхневому шарі деталі залишкових стискуючих напружень. В деяких випадках для відновлення деталей використовують нетверді матеріали з наступною обробкою на металорізальних верстатах і ППД кулькою чи роликом для надання поверхневому шару твердості, а деталі міцності.
|
Рисунок 1.3 – Пристрій для роликового обкочування: 1 - корпус; 2 - гвинт; 3 - корок; 4 - тарована пружина; 5 - пробка; 6 - ролик; 7 – кульковий підшипник; 8 - валик; 9 - вилка; 10 - шкала; 11 - повзун шкала;
|
Обладнання для поверхнево-пластичного деформування виглажуванням.
Вигладжування: в порівнянні з іншими методами поверхневого зміцнення є використання в якості деформуючого елемента алмазів або інших надтвердих матеріалів, що володіють дуже високого твердістю, низьким коефіцієнтом тертя по металу і малою жорсткістю. RA 0,02-0,4 мкм.
Завдяки малому R робочої частини інструменту R = 0,75-3,5 мм і при порівняно невеликих навантаженнях. 50-300 Н. В результаті створення на контактній площі високих тисків можна обробляти малошорсткі деталі як з м'яких так і загартованих до твердості HRC 60-65 сталей і сплавів. Операцій вигладжування можуть здійснюватись на токарних і фрезерних станках за допомогою приспосіблень.
Для вигладжування циліндричних, конічних, фасонних і торцевих поверхонь на станках токарної групи використовують пристрій, що складається з корпусу 1, в якому встановлений повзун 2 з вигладжувачем 3, пружина 4, що створює силу вигладжування, шток 5 з покажчиком 6. Силу вигладжування регулюють з допомогою гвинта 7, що стискає або розтискає пружину 4 через шток 5. Покажчик 6 для встановлення необхідної сили. Сила вигладжування 10-500 Н.
|
Рисунок 1.5 – Конструкція пристрою для алмазного вигладжування на верстатах токарної групи: 1 - корпус; 2 - повзун; 3 - вигладжувач; 4 - пружина; 5 - шток; 6 - показчик; 7 - гвинт
|
Алмазне вигладжування на фрезерних станках з ЧПУ доцільно використовувати з допомогою пристрою, що складається з циліндричного корпусу 1, в якому встановлено повзун 8, пружина 2 і шток- гвинт 9, який використовується для встановлення необхідної сили вигладжування. Гайка 3 і заглушка 4. Сила вигладжування встановлюється по покажчику 5 і шкалі на корпусі 1. Пристрій має дві змінні головки 6 і десять з алмазним вигладжувачем 7.
|
Рисунок 1.5 – Конструкція пристрою для алмазного вигладжування на верстатах токарної групи: 1 - корпус; 2 - повзун; 3 - вигладжувач; 4 - пружина; 5 - шток; 6 - показчик; 7 - гвинт
|
Перша показана на пристрої і призначена для обробки поверхонь доступ до яких затруднений.
Друга для зміцнення відкритих поверхонь
Пристрій встановлюють в цангову оправку, яка входить в комплект станка.
Універсальний вигладжувач складається з оправки 1 і алмазної кульки 2. Вигладжування відбувається в умовах тертя-ковзання, чим і відрізняється від обкатування При вигладжуванні алмаз не деформується, внаслідок чого поверхня контакту алмазу з деталлю незначна Це зумовлює високі контактні тиски при невеликих нормальних силах. Режими вигладжування:Радіус сфери = 0,5-3,5 мм; Швидкість = 0,5-3,5 м/с; Подача - 0,02-0,1 мм/об; Радіус робочої поверхні: для гартованої сталі ШІС 50-65 = 1,0-1,5 мм; для гартованої сталі ШІС 35-60 = 1,5-2,5 мм; Конструкційна не гартована сталь = 2,0-3,5мм, кольорові та не гартовані метали = 3,0-4,0мм Інтенсивність зносу алмазної кульки залежить від форми і розмірів робочої поверхні і режимів обробки. Основний критерій затуплення - шорсткість оброблюваної поверхні. Стійкість алмазної кульки 8-38год машинного часу. Для збільшення стійкості використовують періодичне повертання алмазу, повертання оправки навколо осі. Примінення вібраційного ППД проходить на основі ГОСТ 18296-72. Вона поділяється на вібраційне обкатування, вібраційне вигладжування, галтовку, віброударну обробку
З допомогою віброобкатування і вигладжування оздобляють і зміцнюють деталі. Застосування методів створення поверхні з високо однорідним мікрорельєфом відкриває широкі можливості для встановлення зв'язку між параметрами рельєфу, робочими параметрами. Мікрорельєф поверхні є регульованою системою, на яку діють інструменти з певними параметрами обробки.