Билет 14

Вопрос 1. Способы обработки поверхностно-пластическим деформированием и их характеристики.

Повышение качества инструмента при механическом упрочнении обеспечивается за счет геометрических (округление кромок, округление вершин, шероховатость кромок, высота микронеровностей поверхности, анизотропия и форма микрорельефа) и физических факторов(удаление тонких дефектных поверхностных слоев, повышение плотности дислокации и вакансий, создание мелкоблочной структуры, релаксация напряжений, аллотропические превращения, дисперсионное твердение). При этом увеличивается запасенная энергия поверхностного слоя, сглаживаются или «залечиваются» технологические концентраторы напряжений.

1.Обкатывание и раскатывание роликами или шариками.

Шарики и ролики из сталей ШХ15, ХВГ, 9Х (твердость 62…65 HRC) V=30…150 м/мин, S=0,2…0,6 мм/об, СОЖ – машинное масло, сульфофрезол (5% эмульсия), чугун – без охлаждения. Повышает твердость на 20 – 50%, износостойкость в 1,5 – 2 раза, усталостную прочность до 2 раз. Шероховатость Ra0,2…0,8 мкм (при исходной шероховатости Ra0,8…6,3).

2. Калибрование отверстий (дорнование, деформирующее протягивание) Чистовая операция обработки отверстии деталей машин пластическим деформированием. Основной параметр – натяг: i=dин-dо, где dо – диаметр отв.до обработки (i<0,5 мм). V=2–25м/мин. При l/d≤7 – метод прошивания (а и б), а при l/d>7 – метод протягивания (в-д).Инструмент – ВК15, ВК15М. Повышается точность размера на 30-35 %, уменьшается шероховатость.

3. Алмазное выглаживание. Алмаз, прижимается с определенной силой к обрабатываемой поверхности. Инструмент: наконечник с алмазом и державка, алмаз анизотропен, поэтому при креплении алмаза его ориентируют по риске, которую наносят на корпусе наконечника в направлении

скорости. V=50-150м/мин, S=0,05-1 мм/об, Р=100-400Н. Шероховатость уменьшается в несколько раз (Ra0,1…0,05мкм), микротвердость увеличивается на 5-60%, глубина наклепа до 0,4 мм, возникают напряжения сжатия. Высокая изностойкость и усталостная прочность.

4. Вибронакатывание (ВН) Процесс обработки плоских, цилиндрических, сферических поверхностей деталей шариком, алмазным индентором при наличии дополнительного осциллирующего движения. Позволяет сглаживать шероховатость (а), образовывать систему канавок (б), новый микрорельеф (в), регулярную волнистость (г).

Оборудование – токарные, вертикально-фрезерные станки. Р=100…800Н, i=nдв.х./nд – определяет форму неровностей. Гильзы цилиндров двигателя, прецизионные направляющие, подшипники скольжения, направляющие станин, шейки валов под манжетные направляющие, утюги.

5. Обработка дробью (ОД). Воздействие дроби на обрабатываемую поверхность. Используется для упрочнения деталей, сложной формы и малой жесткости: зубьев шестерен, листовых рессор, пружин, лопаток турбин.

Скорость подачи дроби – 1…100м/с, давление воздуха 0,1…0,5МПа Повышение твердости на 20-30%, глубины наклепа до 0,5-1мм.

6. Виброударная обработка (ВиУО) Метод, осуществляемый соударением частицобрабатывающей среды (в виде стальных закаленных шаров, роликов, абразивной среды) с поверхностью обрабатываемых деталей, помещенных в вибрирующую рабочую камеру. Полированные шары из ШХ15O1…16мм.Для тонкой отделки прим.шарики из высококачественного стекла. Уменьшение шероховатости до Ra0,2.Повышение микротвердости на 20…60% , долговечности в 3-10 раз, сопротивления усталости на 15…70%.

7. Ударно-импульсная обработка (УИО) ППД при возвратно-поступательном движении инструмента перпендикулярно обрабатываемой поверхности.

8. Ультразвуковая обработка (УЗО) Ультразвуковая обработка(УЗО)К инструменту (шарику, ролику, алмазному выглаживателю),установленному в концентраторе, наряду с силой прижима к поверхности, сообщают ультразвуковые колебания, создаваемые генератором. Прим. для чистовой обработки термообработанных сталей, инструментов из твердых сталей, деталей малой жесткости. Р=30…300Н, А=5…30 мкм, f=18…24 кГц На поверхности детали формируются маслоемкий микрорельеф, повышающий износостойкость.