2.7. Слесарная (снятие фасок и заусенцев)

Снимаются фаски и притупляются острые кромки.

Станок CD 250 предназначен для снятия фаски и удаления заусенцев с цилиндрических прямозубых и косозубых зубчатых венцов в обработке перед закаливанием. К тому же прямозубые и косозубые венцы могут одновременно обрабатываться с помощью специального запатентованного инструмента фирмы Samputensili. Обработка зубчатых колес со специальной геометрией (например, с наклонным торцом или торцами со связующими радиусами) происходит с помощью специального инструмента. Станок в базовом исполнении предназначен для обработки средних и крупных партий деталей. Благодаря интегрированной автоматизации достигается высокая производительность. Станок CDA 250 может быть оснащен либо роботом, либо портальным загрузчиком.

Рис. 6 –Станок CDA 250

2.8. Термическая обработка (цементация, закалка, отпуск, дробеструйная)

Ш естерни, в зависимости от материала, подвергаются улучшению (закалке и высокому отпуску) или цементации. Все термические операции осуществляются в шахтных электропечах на приспособлениях, разработанных на заводе.

Рис. 7- Термообработка шестерни

Шестерни из цементуемых марок сталей подвергаются газовой цементации в шахтных муфельных электропечах с подачей жидкого карбюризатора (керосина). О глубине слоя цементации судят по образцам-свидетелям, проходящим цементацию вместе с шестернями. Шестерни, после цементации, проходят нормализацию или высокий отпуск, закалку с охлаждением в масле и низкий отпуск. Все шестерни после термической обработки очищаются от окалины в дробеструйной установке и проходят контроль твердости по зубу на приборах Роквелла, с применением специально спроектированных и изготовленных на заводе, призм.

Цементация стали — поверхностное диффузионное насыщение малоуглеродистой стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости.

Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0.2 % C) и легированные стали, процесс в случае использования твёрдого карбюризатора проводится при температурах 900—950 °С, при газовой цементации (газообразный карбюризатор) — при 850—900 °С.

После цементации изделия подвергают термообработке, приводящей к образованию мартенситной фазы в поверхностном слое изделия (закалка на мартенсит) с последующим отпуском для снятия внутренних напряжений.

Способы цементации:

• в твёрдом карбюризаторе

• в газовом карбюризаторе

• в кипящем слое

• в растворах электролитов

• в пастах.

При газовой цементации используют и жидкий карбюризатор, который подают в рабочее пространство печи. При высокой температуре происходит разложение (пиролиз) жидкого карбюризатора, в результате чего образуется цементующий газ.

В качестве жидкого карбюризатора применяют бензол, пиробензол, керосин, синтин. Качество карбюризатора характеризуется количеством газа, сажи и кокса, образующихся при цементации, и цементующей способностью карбюризатора.

Газовая цементация жидкими карбюризаторами производится в шахтных и методических печах. В шахтных печах жидкий карбюризатор подается капляют, а имеющийся вентилятор создает движение газового потока, и цементация протекает равномерно. При подаче жидкого карбюризатора в муфель методической печи капельным способом на поверхности деталей откладывается сажа. Для уменьшения сажеобразовання карбюризатор подают топливным насосом через форсунки в распыленном состоянии. Оптимальный расход синтина составляет 1,6—1,8 л/ч, керосина 1—2 л/ч, пиробензола 1,8—2 л/ч. При использовании жидкого карбюризатора эффективно применять комбинированный цикл насыщения для получения на поверхности цементованного слоя содержания углерода в пределах 0,8—1%.

Закалка стали

Материал, подвергшийся закалке приобретает большую твердость, но становится хрупким, менее пластичным и вязким, если сделать большее количество повторов нагревание-охлаждение. Для снижения хрупкости и увеличения пластичности и вязкости, после закалки с полиморфным превращением применяют отпуск. После закалки без полиморфного превращения применяют старение. При отпуске имеет место некоторое снижение твердости и прочности материала.

Способы закалки

• Закалка в одном охладителе — нагретую до определённых температур деталь погружают в закалочную жидкость, где она остаётся до полного охлаждения. Этот способ применяется при закалке несложных деталей из углеродистых и легированных сталей.

• Прерывистая закалка в двух средах — этот способ применяют при закалке высокоуглеродистых сталей. Деталь сначала быстро охлаждают в быстро охлаждающей среде (например воде), а затем в медленно охлаждающей (масло).

• Струйчатая закалка заключается в обрызгивании детали интенсивной струёй воды и обычно её применяют тогда, когда нужно закалить часть детали. При этом способе не образуется паровая рубашка, что обеспечивает более глубокую прокаливаемость, чем простая закалка в воде. Такая закалка обычно производится в индукторах на установках ТВЧ.

• Ступенчатая закалка — закалка, при которой деталь охлаждается в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки для данной стали. При охлаждении и выдержке в этой среде закаливаемая деталь должна приобрести во всех точках сечения температуру закалочной ванны. Затем следует окончательное, обычно медленное, охлаждение, во время которого и происходит закалка, то есть превращение аустенита в мартенсит.

• Изотермическая закалка. В отличие от ступенчатой при изотермической закалке необходимо выдерживать сталь в закалочной среде столько времени, чтобы успело закончиться изотермическое превращение аустенита.

Отпуск стали

Отпуск — технологический процесс, заключающийся в термической обработке закалённого на мартенсит сплава или металла, при которой основными процессами являются распад мартенсита, а также полигонизация и рекристаллизация.

Отпуск проводят с целью получения более высокой пластичности и снижения хрупкости материала при сохранении приемлемого уровня его прочности. Для этого изделие подвергается нагреву в печи до температуры от 150—260 °C до 370—650 °C с последующим медленным остыванием.

Дробеструйная обработка

Дробеструйная обработка является процессом холодной обработки метала, при котором поверхность детали бомбардируется маленькими сферическими частицами, называемыми дробью. Каждая частичка дроби, ударяясь в материал, действует как ударение микроскопического молотка, которое приводит к образованию на поверхности материала небольшого отпечатка или углубления. Для того, чтобы могло образоваться углубление, поверхность материала должна подвергнуться деформации. Под такой деформированной поверхностью материал пытается вернуться к исходному состоянию, поэтому под образованной полусферой холоднодеформированного материала формируется слой с высокими сжимающими напряжениями.