Расчет режимов алмазного выглаживания
 Скачать 21.35 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Сарапульский политехнический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова» (СПИ (филиал) ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова») Практическая РАБОТА по дисциплине: «Современные технологии» тема: «Расчет режимов алмазного выглаживания» Вариант 5 Выполнил студент Группы Б17-721-51ЗУ _______________ М.Е. Глухова (шифр группы) (подпись, дата) (И.О. Фамилия) Преподаватель __________________ ______________ В.Н. Тюкпиеков (должность, звание) (оценка, подпись, дата) (И.О. Фамилия) преподавателя) Сарапул 2020 Тема: Расчет режимов алмазного выглаживания. Цель работы: Рассчитать усилие при выглаживании. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ АЛМАЗНОГО ВЫГЛАЖИВАНИЯ Для обработки деталей с высокой точностью и малой шероховатостью поверхности применяют алмазное выглаживание, с помощью которого достигается шероховатость поверхности Rа=0,1 мкм. В качестве инструмента при алмазном выглаживании применяют державку, в которой закрепляют в оправе кристалл алмаза или синтетического сверхтвердого материала массой 0,5-1,0 карата. Алмазное выглаживание осуществляют, как правило, за один проход, так как увеличение числа проходов не изменяет существенно шероховатость поверхности упрочняемой детали. Алмазное выглаживание сопровождается смятием гребешков микронеровностей и появлением наклепа на обрабатываемой поверхности вследствие скольжения по ней алмазного инструмента под определенным давлением. Поверхности, обработанные алмазным выглаживанием, обладают высокой износоустойчивостью при образовании пар трения и высокой усталостной прочностью. Особо важно значение этого процесса при изготовлении подвижных пар гидроуплотнений. В этом случае металлическая деталь гидроуплотнения не подвергается традиционной термической обработке для повышения твердости, поскольку необходимая твердость поверхности обеспечивается алмазным выглаживанием сырой заготовки. Рабочая поверхность алмаза имеет форму полусферы и отличается высоким качеством. Жестко закрепленная в резцедержателе державка с алмазом при поперечном движении суппорта подводится к вращающейся детали. При дальнейшем движении суппорта в поперечном направлении создается небольшой натяг. Затем при равномерной продольной подаче суппорта алмаз перемещается вдоль обрабатываемой поверхности детали. Усилие прижатия инструмента к детали также имеет большое значение. При усилии меньше оптимального микронеровности сглаживаются не полностью, а при большем поверхностный слой перенаклепывается и разрушается. Алмазный инструмент представляет собой кристаллический алмаз, закрепленный в специальной державке и отшлифованный по сфере с радиусом 0,6-4,0 мм. Отклонения выглаживания в положении алмазного инструмента при выглаживании фиксируется индикаторной головкой. На точность обработки алмазное выглаживание влияет слабо. Шероховатость поверхности в результате процесса может снизиться на 2-3 класса с доведением ее до 0,16-0,025 мкм. На качество поверхности в основном влияют усилие выглаживания и подача. Микротвердость поверхности повышается на 50-60%. Инструмент для выглаживания состоит из наконечника с алмазом и державки. Державка при работе крепится на суппорте станка или в пиноли задней бабки. Нагружающие механизмы державок имеют упругие элементы (пружины), обеспечивающие непрерывный контакт алмаза с обрабатываемой поверхностью и примерно одинаковое усилие выглаживания. Скорость алмазного выглаживания принимается в зависимости от материала обрабатываемой заготовки. Так, для цветных сплавов и мягких сталей она принимается в пределах 10-80 м/мин, для закаленных сталей 200-250 м/ мин. Алмазным выглаживанием обрабатывают заготовки из черных и цветных металлов, предварительно обработанных шлифованием, тонким точением и другими методами, обеспечивающими заданную точность. Из-за нестабильности качества выглаживанием не обрабатывают детали со значительными отклонениями формы в поперечном сечении или неравномерной твердостью поверхности (разброс значений твердости не более 4-5 единиц по Роквеллу). Выглаживание можно выполнять на универсальных и специальных станках. В процессе выглаживания поверхностей в месте контакта деформирующего элемента и обрабатываемой детали возникают значительные контактные напряжения. При определенном усилии выглаживания происходит пластическая деформация поверхностного слоя, в результате чего сминаются микронеровности и изменяются физикомеханические свойства поверхностного слоя. Выглаживанием могут обрабатываться наружные и внутренние поверхности вращения (цилиндрической, сферической и другой формы), торцовые поверхности на токарных, карусельных, сверлильных, расточных и других станках. Алмаз обладает анизотропными свойствами, свойства его неодинаковы по различным кристаллографическим осям; это оказывает влияние, в частности, на износостойкость алмаза при выглаживании. Поэтому при креплении алмаза его ориентируют по риске, которую наносят на корпусе наконечника в направлении скорости. Риска определяет по-ложение, при котором износ будет происходить в направлении наибольшей твердости алмаза. Алмазное выглаживание проводится копирующим инструментом. Поэтому отклонения формы в продольном и поперечном сечениях изменяются незначительно, а размер детали (за счет смятия исходных микронеровностей) — на 1-15 мкм. Точность обработки при этом может несколько снизиться. В связи с этим целесообразно на предшествующем переходе обеспечивать точность размеров на 20-30% выше заданной для окончательно обработанной детали. Качество обработанной поверхности существенно зависит от режимов выглаживания — усилия выглаживания и подачи. Число проходов и скорость выглаживания влияют на шероховатость и микротвердость обработанной поверхности в меньшей степени. При правильно подобранных режимах выглаживания микронеровности на поверхности могут быть уменьшены в несколько раз (Ra = 0,1 ÷ 0,05 мкм), микротвердость увеличивается на 5-60% (глубина наклепанного слоя до 400 мкм). На выглаженной поверхности возникают значительные остаточные напряжения сжатия. Так, например, величина наибольших остаточных напряжений для образцов из стали 45 после нормализации равна 200-350 МПа, а после закалки - 700 - 1000 МПа. Детали с поверхностью, обработанной алмазным выглаживанием, обладают хорошими эксплуатационными качествами: высокой износостойкостью и усталостной прочностью. Параметрами выглаживания, влияющими на шероховатость являются: сила выглаживания, подача и радиус рабочей части инструмента. При увеличении силы до определенного значения шероховатость уменьшается. Расчет усилия при алмазном выглаживании: Для закаленных сталей: P=  Для материалов невысокой и средней твердости: P=  Литература 1. Одинцов Л. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник./ Л. Г. Одинцов – М.: Машиностроение, 1987, 328 с., ил. |