Исследование шероховатости поверхности деталей после обработки многопомпонентными рабочими средами

А.В. Кузовкин, Э.А. Азаренков, А.А. Савин

В работе приведены данные по исследованию шероховатости поверхности деталей при локальной обработке с использованием дискретных токопроводящих рабочих сред

Немаловажным параметром качества поверхностного слоя детали, влияющим на ее эксплуатационные свойства, является его шероховатость. На образцах, подвергавшихся обработке с помощью комбинированной обработки с применением дискретных токопроводящих рабочих сред, производилось определение параметра шероховатости поверхности для различных вариантов обработки. Результаты этих экспериментов в виде профилограмм поверхности и их сравнение с расчетными значениями, полученными по эмпирическим зависимостям, представлены на рис. 1 и в табл. 1. Было установлено, что шероховатость образцов из стали 38Х2МЮА, обработанных на "мягких" режимах находится в диапазоне R_a 0,32 - 0,43 мкм, что соответствует 8-9 классам шероховатости поверхности, при этом базовая длина l составляла 0,25 - 0,80 мм (исходная величина шероховатости образца R_a = 1,6 - 3,2 мкм). Образцы из стали 40ХН2МА, обработанные на максимальных с кинетической точки зрения режимах, имеют шероховатость поверхности R_a 0,65 - 0,70 мкм (7-й класс шероховатости поверхности при базовой длине l = 0,80 мм). Исходная поверхность образца была получена фрезерованием с шероховатостью поверхности R_a = 7,26 - 8,86 мкм (4-й класс, базовая длина l = 2,50 мм).

Полученные результаты и их сходимость с расчетными значениями носят удовлетворительный характер. Расхождения между ними не превышают 10 — 15 %, что позволяет говорить о корректности той части математической модели, которая описывает процесс образования величины шероховатости поверхности при комбинированной обработке с наполнителем

а

б

в

г

Рис. 6. Профилограммы образцов: а, б - сталь 38Х2МЮЛ до (увеличение в 2000 раз, горизонтальное увеличение в 50 раз, скорость 300 мм/мин) и после обработки (увеличение в 2000 раз, горизонтальное увеличение в 50 раз, скорость 300 мм/мин); в, г - сталь 40ХН2МА до (увеличение в 1000 раз, горизонтальное увеличение в 50 раз, скорость 300 мм/мин) и после обработки (увеличение в 5000 раз, горизонтальное увеличение в 50 раз, скорость 300 мм/мин).

Таблица 1

Расчетные и экспериментальные показатели шероховатости поверхности детали (материал наполнителя сталь 45)

Схема обработки	Материал детали	Показатель шероховатости Ra, мкм			Исходная шероховатость Ra, мкм
		Эксперимент	Расчет	Величина расхождения ∆, %
Обработка с наложением электрического тока
Неподвижная дискретная рабочая среда	Сталь 45	1,6	1,67	4,40	3,2
	38Х2МЮА	1,6	1,62	1,25	3,2
	40ХН2МА	7,2	7,0	2,78	8,86
Скорость рабочей среды 5…10 м/с	Сталь 45	0,38	0,4	6,25	1,6
	38Х2МЮА	0,43	0,32	11,16	1,6
	40ХН2МА	3,64	3,2	1,21	7,26
Скорость рабочей среды 10…15 м/с	Сталь 45	0,3	0,28	6,67	1,6
	38Х2МЮА	0,65	0,6	7,7	1,6
	40ХН2МА	2,8	3,0	7,14	7,26
Обработка без наложения электрического тока
Скорость рабочей среды 5…10 м/с	Сталь 45	0,64	0,68	6,25	1,6
	38Х2МЮА	0,81	0,79	2,47	1,6
	40ХН2МА	4,6	4,21	8,48	7,26
Скорость рабочей среды 10…15 м/с	Сталь 45	0,52	0,45	13,46	1,6
	38Х2МЮА	0,69	0,73	5,80	1,6
	40ХН2МА	3,87	3,54	8,53	7,26

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.09