2. Вибір режимів обробки різанням

Обробка заготовок різанням супроводжується термодинамічною взаємодією між заготовкою та інструментом, пружно-пластичним деформуванням матеріалу оброблюваної заготовки, значним тепловиділенням та іншими процесами. Все це призводить до зміни параметрів якості поверхонь шарів оброблюваних деталей, які визначають їх напрацювання до відмови чи до граничного стану.

При виборі режимів обробки різанням необхідно враховувати наступне: всі технологічні фактори, що сприяють підвищенню температури у зоні пластичної деформації оброблюваного матеріалу заготовки чи збільшенню тривалості теплової дії, призводять до зниження ступеню зміцнення поверхні деталі; технологічні фактори, що збільшують швидкість деформації матеріала чи знижують температуру процесів різання, призводять до підвищення ступеню зміцнення поверхні деталі; для кожного матеріала існує критична швидкість різання, при якій глибина і ступінь зміцнення досягають максимальних значень.

Для обробки високоміцних та жаростійких сплавів перспективним способом обробки являється різання з нагріванням. Завдяки нагріванню електричним струмом поверхні деталі від 75А до 175А можна підвищити стійкість проти спрацювання ріжучого інструмента із твердого сплаву до 200%.

3. Зміцнення поверхонь деталей

Для сучасного машинобудування характерні високі вимоги щодо властивостей конструкційних матеріалів, які обумовлені зростанням навантажень, швидкостей, розширенням області використання при одночасній тенденції до зменшення ваги машин та збільшення строків їх служби. Таким вимогам більшість конструкційних матеріалів не відповідає. Основні технологічні методи, що дозволяють надати матеріалам деталей необхідні властивості, являються методи зміцнювання.

Всі методи зміцнювання деталей машин поділяють на три групи: методи об’ємного зміцнення, коли зміцнення відбувається по усьому об’єму деталі; методи поверхневого зміцнення, коли зміцненню підлягає поверхневий, невеликий по глибині, шар матеріалу; комбіновані методи, які поєднують об’ємне та поверхневе зміцнення.

При виборі методів зміцнення необхідно враховувати взаємодію конструкції деталі з особливостями технології зміцнюючих операцій. У цьому випадку реалізується своєрідний взаємозв’язок між технологією і конструкцією. Врахування цих багатосторонніх зв’язків доцільно розпочинати на ранніх етапах вибору основних конструкційних параметрів деталей.

Стосовно термічного зміцнення до таких параметрів відносяться: експлуатаційні та технологічні властивості матеріалу; форма та габаритні розміри деталей; загальний просторовий розподіл маси; оформлення перехідних ділянок між елементами деталі, які мають різну жорсткість; наявність та вид концентраторів напружень; значення допусків на розміри та форму готових деталей.

Основним методом об’ємного зміцнення є термообробка. Термообробка – причина виникнення у металах внутрішніх напружень, котрі у взаємодії з зовнішніми навантаженнями визначають основні механічні властивості матеріалів та довговічність елементів машин і конструкцій.

Об’ємне термомеханічне зміцнення може відбуватися двома шляхами: термомеханічне зміцнення напівфабрикату на металургійному заводі з наступним виготовленням деталей із зміцненої заготовки; термомеханічне зміцнення деталей у процесі їх виготовлення (кування, штампування) чи шляхом спеціальної термічної обробки на машинобудівному підприємстві.

Деталі, виготовлені з металічних порошків, не завжди мають необхідну довговічність. Тільки після об’ємного чи поверхневого зміцнення їх фізико-механічні характеристики можуть досягнути значень монолітного металу аналогічного хімічного складу.