книги из ГПНТБ / Якобсон, Михаил Осипович. Технология станкостроения
.pdfТаблица 26
Чистота поверхности и процент несущей поверхности на образцах до и после испытаний на изнашивание
Обработка трущихся |
Чистота |
|
повер хности |
||
Условия опытов |
||
поверхностей образцов |
Нср в мк |
|
|
|
скорость |
|
то |
то |
|
|
|
ь ш |
X |
X |
|
|
|
|
перемеще- |
ф |
||
верхнего |
нижнего |
смазка |
ния в |
л к |
СО |
Ч то |
X |
||||||
|
|
|
м/мин |
> X |
о |
о о |
|
|
|
|
Е Я |
tc |
С X |
Шабрение |
Шабрение |
Веретен- |
69 |
132,8 |
1,44 |
0,29 |
|
|
ное мае- |
|
|
|
|
Шлифование |
Тонкое |
ло |
69 |
66,4 |
1,5 |
1,07 |
То же |
||||||
торцом круга |
строгание |
» |
69 |
69,1 |
10,5 |
4,5 |
Т( иксе строга- |
То же |
|||||
ние |
Тонкое фре- |
» |
69 |
132,8 |
4,35 |
2,25 |
Тонкое фрезеро- |
||||||
вание |
зерсвание |
» |
69 |
— |
1,8 |
0,53 |
Наклепывание |
Наклепыва- |
|||||
Шабрение |
ние |
Веретен- |
7 |
|
2,15 |
2,2 |
Шабрение |
2,0 |
|||||
|
|
ное мае- |
|
|
|
|
|
|
ло с аб- |
|
|
|
|
Шлифование |
Шлифова- |
разив'к м |
7 |
1,8 |
0,6 |
1,7 |
То же |
||||||
периферией кру- |
ние |
|
|
|
|
|
га |
периферией |
|
|
|
|
|
Тонкое строга- |
круга |
» |
7 |
2,0 |
9,3 |
1,32 |
Тонкое |
||||||
ние |
строгание |
» |
7 |
2,0 |
2,88 |
2,04 |
Наклепывание |
Наклепыва- |
|||||
после |
ние |
|
|
|
|
|
шлифования |
п< еле шли- |
|
|
|
|
|
|
ф.вания |
|
|
|
|
|
Несущая поверх
ность в
м
то |
. |
У |
« |
о |
s |
ТО <L>
® 5S
оо о
КС С X
28,0 46,1
45,7 64,6
25,2 43,7
31,4 58,7
25,8 30,0
53,4 39,1
46,3 32
35,6 35,7
33,7 35,6
Ш- шабрение; Штшлифование торцом круга; Шп-шлифование периферией круга; Тстонкое строгание.
Фиг. 82. Изнашивание при перемещении в условиях смазки веретенным маслом при скорости возвратно-поступательного движения 7 м.1мин; р = 10 кг!см', путь трения 24 км; заштрихован верхний образец, без штри. овки нижний.
Линейный износ
Линейный износ
Фиг. 83. Распределение износа «а поверхности образцов при изнашивании
(LT —путь трения); |
v = 7 м/мин, р = 10 кг1с-Л’. |
а — верхний образен — шлифование |
периферией круга; б — нижний образец — |
шабрение.
НО
мк
рией круга; Тутонкое фрезерование; Тс-тонкое строгание; Н-накле пывание; Ншнаклепывание с шабрением.
Фиг. 84. Изнашивание образцов при применении смазки, загрязненной аб
разивом; у = 7 м)мин, р=10 кг/см2 |
(путь трения |
1,2 км); заштрихованы |
верхние образцы, |
без штриховки |
нижние. |
111
трения в период приработки не всегда имеет место прямая пропор циональность.
Опыты по изнашиванию образцов при применении смазки, за грязненной абразивами, показали, что изнашивание сопрягаемых поверхностей происходит неравномерно, как показано на фиг. 83.
Результаты опытов по изнашиванию при скорости 7 м)мин и смазке, загрязненной абразивами, за 12 000 ходов (длина пути трения 1,2 км) приведены на фиг. 84.
в)
Фиг. 85. Микротвердость поверхностных слоев:
а, — после тонкого строгания и после изнашивания, режим строгания: предварительный
проход v = 45 mImuh, |
s = 20 мм/дв. ход |
и |
t |
= 0,4 0,5ял<; окончательный |
проход. |
|||||
& = 45 м]мин, s = 15 мм/дв. ход и t — 0,05 мм; |
б — после |
шлифования торцом круга и |
||||||||
после изнашивания; режим шлифования: |
черновое s = 10 mImuh |
и |
t = 0,05 |
мм!дв. ход. |
||||||
чистовое s= м)мин и. t = 0,01 мм/ов. ход, |
в — после |
тонкого |
фрезерования и |
после из |
||||||
нашивания; режим тонкого фрезерования |
однозубой |
фрезой: |
v — 300 |
mImuh; t |
— 0,5 |
мм и |
||||
= 1 мм/об, ширина режущей кромки 4 мм; 1 |
— до испытания на |
износ; 2 — после |
испы |
|||||||
|
тания со смазкой с абразивами. |
|
|
|
|
|||||
Изнашивание |
твердыми частицами представляет собой по су |
|||||||||
ществу процесс срезания стружки. |
|
|
|
|
|
сочетании ниж |
||||
Наибольшая износостойкость наблюдалась при |
|
них образцов, обработанных шлифованием периферией или торцом круга, с верхними образцами, обработанными другими способами.
Упрочнение путем механического наклепывания при испытании со смазкой, загрязненной абразивами, не дало повышения износо стойкости. В табл. 27 приведены данные об изменении микротвердо сти и чистоты поверхностей трущихся пар до и после абразивного изнашивания.
112
Фиг. 86. Профилограммы поверхностей образцов, обработанных тонким
строганием |
и шабрением до |
и после |
изнашивания |
со |
смазкой, за |
грязненной |
абразивом; 10 000 |
двойных |
ходов, v — 7 |
м/мин |
(увеличение |
|
|
4000 X 40): |
|
|
а-образец, обработанный шабрением, до изнашивания; б — тот же образец после изнашивания; в - образец, обработанный тонким строганием, до изнашивания; г-
тот же образец после изнашивания
113
8 М О Якобсон
Приведенные на фиг. 85 данные об изменении твердости в по верхностных слоях образцов, обработанных тонким строганием, шлифованием торцом круга, тонким фрезерованием, полученные
по косым срезам, показывают, что при износе происходит снижение микротвердости в поверхностных слоях. Это объясняется тем, что при интенсивном абразивном изнашивании тонкий наклепанный
слой металла довольно быстро изнашивается.
Фиг. 87. Влияние направления следов обработки на изнашивание в условиях
смазки веретенным маслом |
(о = 69 м/мин, р = |
10 кг)см2,Ьт= 132,8 км)-. |
а — верхние образцы обработаны |
шлифованием торцом |
круга, тонким фрезерованием и |
шабрением, а нижние образцы — шабрением; б — верхние образцы обработаны тонким строганием и шлифованием торцом круга, а нижние образцы — шлифованием торцом круга; в — верхние образцы обработаны тонким фрезерованием, а нижние образцы — шабрением и тонким фрезерованием; г — верхние образцы обработаны шлифованием тор цом круга, а нижние образцы — шабрением и шлифованием торцом круга.
Опыты показали, что независимо от способа отделки поверхно сти до изнашивания и первоначальной ее шероховатости после на
ступления периода установившегося изнашивания чистота поверх
ности нижних образцов лежит в пределах 8-го класса, а верхних —
7—8-го класса.
В процессе абразивного изнашивания изменяется как форма, так и высота микронеровностей. Если в процессе изнашивания с
чистым маслом наблюдается притупление вершин неровностей, то при изнашивании с маслом, загрязненным абразивом, наблюдается
114
появление микронеровностей с большим количеством острых вер шин (фиг. 86). При абразивном изнашивании либо уменьшается за полнение микропрофиля металлом, либо заполнение микропрофиля металлом остается неизменным (табл. 27).
Влияние направления следов обработки на эксплуатационные свойства деталей машин недостаточно изучено. Поэтому были по-
/!)
Фиг. 88. Влияние направления следов обработки на изнашивание верхних об разцов в условиях смазки веретенным маслом
(о = 7 м/мин, р = 10 кг/см2, LT = 24 км):
фованием торцом круга; в — верхние образцы обработаны тонким строганием и шлифо.
ванием периферией круга, а нижние — шлифованием периферией круга.
ставлены опыты для установления связи между изнашиванием
верхних и нижних образцов и направлением следов обработки при изнашивании со смазкой. Результаты опытов даны на фиг. 87—89.
Характер влияния направления следов обработки на износо стойкость верхних и нижних образцов в условиях изнашивания со смазкой при скоростях 7 и 69 м!мин примерно одинаков.
Наибольший износ наблюдался тогда, когда трущиеся поверхно сти верхнего и нижнего образцов были обработаны одним и тем же
8* 115
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 27 |
|
|
Микротвердость и чистота поверхности образцов до и после абразивного изнашивания |
|
||||||
Способ обработки образца |
Микротвердость |
|
Чистота поверхности Н в мк |
|
||||
верхнего образца в |
|
|
|
|
||||
|
|
кг, мм2 |
верхнего образца |
нижнего образца |
||||
|
|
|
|
|||||
верхнего |
нижнего |
до изна |
после из |
до изнаши |
после изнаши |
до изнаши |
после изнаши |
|
шивания |
нашивания |
вания |
вания |
вания |
вания |
|||
|
|
Шабрение
Шлифование торцом круга
Тонкое фрезерование
Шлифование торцом круга
Тонкое строгание
То же
Тонкое фрезерование
Наклепывание шари ками
Шабрение |
|
264 |
236 |
16 |
0,6-0,65 |
16 |
0,5—0,6 |
|
|
|
|
|
25 пятен в |
|
|
25 пятен в |
|
|
|
|
|
квадрате со |
|
|
квадрате со |
|
|
|
|
|
стороной |
|
|
стороной |
|
|
|
|
|
25 мм |
|
|
25 мм |
|
> |
|
415 |
330 |
0,4-0,6 |
1.1 —1.2 |
То же |
0,5—0,6 |
|
> |
|
398 |
300 |
1,7—1,8 |
1,4 |
1,5 |
» » |
0,4—0,5 |
Шлифование |
торцом |
424 |
325 |
0,4—0,6 |
0,9 |
1,0 |
0,4-0,6 |
0,6—0.7 |
круга |
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
|
379 |
302 |
2,2-2,5 |
0,45-0,5 |
0,4—0,6 |
0,5—0,6 |
|
Шлифование перифе |
374 |
297 |
2,2—2,5 |
0,5 |
0,6 |
0,4—0,45 |
||
рией круга |
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
|
409 |
338 |
1,7-1,8 |
1,1 —1,2 |
0,6 |
0,5-0,6 |
|
Наклепывание |
шари |
448 |
352 |
1,0-1.2 |
0,35—0,4 |
1,0—1,6 |
0,45—0,5 |
|
ками |
|
|
|
|
|
|
|
|
способом. Это объясняется тем, что при одинаковом направлении следов обработки облегчается попадание посторонних частиц в зо ну трения между трущимися поверхностями, нарушается процесс жидкостного трения вследствие разрушения несущего масляного слоя. Опыты показали, что износостойкость повышается, когда мик ронеровности расположены взаимно-перпендикулярно, так как при взаимно-параллельном расположении следов обработки нарушает ся процесс жидкостного трения и возможно контактное схватывание.
i)
Фиг. 89. Влияние направления следов обработки на изнашивание нижних
образцов в условиях смазки |
веретенным маслом |
(о = 7 |
м/мин, |
|||||
а — верхние |
р = 10 кг1см.2,Ьт = 24 км): |
|
|
|
|
|||
образцы обработаны |
шлифованием |
периферией |
круга, |
а нижние — |
||||
шабрением и |
шлифованием периферией |
и торцом |
круга; 6 — верхние |
образцы обра |
||||
ботаны шлифованием торцом круга, а |
нижние — шабрением |
и |
шлифованием *тор |
|||||
цом круга; в |
— верхние образцы |
обработаны тонким строганием, |
а |
нижние — ша |
брением, шлифованием торцом и периферией круга.
Поверхности, обработанные наклепыванием шариками, оказа
лись наиболее износостойкими при трении со смазкой. Эти поверх ности обладают также высокой противозадирной стойкостью.
ВЫБОР МЕТОДА ОТДЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
Технологический анализ различных методов отделочной меха нической обработки прямолинейных направляющих базовых дета лей показал, что обработка, осуществляемая абразивным инстру ментом, обеспечивает получение более высокой точности геометри
ческой формы и лучшей чистоты поверхностей, чем обработка ме таллическим инструментом.
1)7
Таблица 28
Режимы резания при отделочной обработке
Способ отделочной обработки |
Применение |
|
|
Режим обработки |
|
Вид отделочной |
|
|
|
обработки |
Скорость |
Подача |
Глубина |
|
резания |
резания в мм |
|
|
В M/MUH |
|
|
гюверхности<гаемая чис |
||
н |
тота |
|
о |
||
|
(класс: чистоты по ГС)СТу 2789-'5 0
Тонкое строгание
Тонкое фрезерование
Шлифование торцом кру га незакаленных направляю щих (из чугуна)
Шлифование торцом кру га закаленных направляю щих (из чугуна)
Шлифование периферией круга незакаленных направ ляющих (из чугуна)
Шабрение
Наклепывание шариками
Базовые детали круп ных и тяжелых станков
Базовые детали стан ков общего назначения
То же
>
Базовые детали стан ков общего назначения и прецизионных
Базов.ые детали стан ков особо высокой точ ности
Базовые детали стан ков общего назначения
Предварительная |
45—60 |
0*.5Л |
0,5 |
|
|
Окончательная |
45-60 |
0,38/. |
0,5 |
6—7 |
|
Окончательная |
160-200 |
1 мм /зуб |
0,3 |
7 |
|
Предварительная |
9** —11 |
— |
0,05 мм/дв-ход |
8 |
|
Окончательная |
3,5** |
—4 |
|
0,03—0,04 |
|
|
|
|
|
мм/дв.ход |
|
Предварительная |
9** —11 |
|
0,02—0,03 |
8 |
|
Окончательная |
2** —3 |
|
мм/дв.ход |
|
|
— |
0,01 мм/дв.ход |
|
|||
Предварительная |
**15 |
20** |
|
0,10 мм/дв.ход |
8 |
Окончательная |
—20 |
— |
0,05 мм/дв.ход |
|
|
Окончательная |
|
— |
— |
— |
8-9 |
> |
|
|
|
|
8-9 |
*L — длина режущей кром КИ.
** Скорость продольного пеэемещения детали в м/мин.