IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Обработка пластическим деформированием экономична высокой производительностью,  возможностью получения  поверхностей с малой шероховатостью и необходимыми физико-механическими свойствами и как результат - существенное улучшение поверхностного слоя. Детали становятся менее чувствительными к усталостному разрушению, у них повышается коррозионная стойкость и износостойкость сопряжений, удаляются риски и микротрещины, оставшиеся от предшествующей обработки. Поэтому качество поверхностного слоя является одним из главнейших факторов, определяющих долговечность деталей машин и инструментов.

Для улучшения качества поверхностного слоя дополнительно или взамен некоторых способов обработки резанием эффективно применять упрочняюще - чистовую обработку пластическим деформированием. При такой обработке дефекты, образовавшиеся в поверхностном слое детали на предшествующих операциях резания, особенно при шлифовании, в значительной мере ликвидируются, слой упрочняется, в нем создаются сжимающие остаточные макронапряжения, долговечность деталей возрастает.

Основными показателями упрочняюще - чистовой обработки являются толщина  и степень наклепа, величина остаточных макронапряжений сжатия и шероховатость поверхности.

Одним из способов упрочняюще - чистовой обработки пластическим деформированием является обкатывание роликом. Это наиболее распространенный процесс, так как имеет большие возможности: снижается шероховатость поверхности от R_z = 40 до R_a = 0,16 мкм; увеличивается микротвердость поверхностного слоя на 40 - 60%, получается наклеп значительной толщины, а точность размеров повышается на 10 - 12%.

Ориентировочно припуск под обработку методом пластической деформации может быть определен по формуле

2D = K(R¹_z - R²_z),

где 2D - припуск на диаметр;

 R¹_z, R²_z - шероховатость поверхности до и после обработки, мкм;

K - коэффициент, равный 1,1 - 1,5, зависит от твердости металла; чем выше твердость, тем меньше коэффициент. Параметры режима обработки, обеспечивающие получение заданной шероховатости, указаны в табл.1.

 Таблица 1.

^*При R_z = 40 мкм число рабочих ходов равно 2, для остальных параметров шероховатости - 1.

 Полученные значения P должны быть умножены на коэффициент K, зависящий от твердости обрабатываемого материала:

K = 0,01HB - 0,4.

При обработке стальных деталей в качестве смазки применяются 5%-ная эмульсия, сульфофрезол, смесь машинного масла с керосином (каждого по 50%). Чугунные детали обрабатывают без смазки.

Обкатка штоков штамповочных молотов роликами является завершающей операцией технологического процесса. Обкатке подвергаются все штоки штамповочных молотов. Обкатывается цилиндрическая и конусная часть штока. Обкатывание производится на токарном станке, обеспечивающем продольную подачу суппорта 0,42 - 0,84 ^мм/_об. Для обкатки используют однороликовое приспособление. Ось центров станка и ось ролика должны лежать в одной плоскости, допускаемое смещение не более 0,5 мм. Поверхность, подлежащая обкатке, должна соответствовать R_z = 20. Во избежание прогиба штока, а так же выдавливания его из центров обкатку  производят с применением люнета. Накатка производиться роликом  Д = 80 мм., R = 8 мм. Усилие ролика на шток  P = 10000 н, подача суппорта S = 0,42 ^мм/_об. Скорость вращения штока приведена в табл.2. Перед обработкой, шток обильно смазывается машинным маслом. Обкатку начинают с цилиндрической части штока при равномерном усилии на всей длине штока. Режим давления ролика при обкатке приведен в табл.3. Анализ режимов упрочнения штоков штамповочных молотов был проведен по исследованиям технологических процессов ряда крупнейших металлургических предприятий ( г.г. Ижевск, Волгоград, Нижний Тагил, Екатеринбург и др.).

Таблица 2.    

Таблица 3.             

Список литературы

1. Д. Г. Белецкий «Справочник токаря - универсала». «Машиностроение» 1987г.
2. А. И. Дальский «Технология конструкционных материалов». «Машиностроение» 1977г.