БИБЛИОТЕКА

Обработка повехностей пластическим деформированием

Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986, Т. 2. – 496 с.

(383 - 417 с.)

КАЛИБРОВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ

Калиброванием (деформирующее протягивание, дорнование) – чистовая операция обработки отверстий детали машин пластическим деформированием. Эту операцию выполняют перемещением с натягом деформирующего инструмента (оправки с деформирующими элементами или шарика).

При l/d<7, где l – длина отверстия и d – его диаметр, детали обрабатывают методом прошивания (рис. 1,а и б), а при l/d>7 – методом протягивания (рис. 1,в-д). Глухие отверстия обрабатывают при возвратно-поступательном движении оправки (рис. 1,д). Различают обработку со сжатием (рис. 1,в) и растяжением (рис. 1,г). Наиболее часто обработку ведут со сжатием.

Рисунок 1 - Схема обработки отверстий: а и б – прошивание с помощью шарика и оправки; в – со сжатием детали; г – с растяжением детали; д – при возвратно-поступательном ходе оправки

При обработке с растяжением тонкостенных цилиндров при l/d>4 получают меньше отклонения от прямолинейности поверхностей детали, чем при обработке их со сжатием.Хорошие результаты в этом случае обеспечивает обработка с осевым заневоливанием (предварительным растяжением) детали (рис. 2).

Рисунок 2 - Обработка с осевым заневоливанием детали: 1 – инструмент; 2 - деталь;3 - опоры

Так при обработке цилиндра диаметром 70 мм, длиной 5000 мм и с толщиной стенки 2,5 мм, отклонение от прямолинейности не превышает 0,4 мм/м. Иногда применяют обработку с радиальным заневоливанием (деталь с зазором помещают в жесткий корпус, рис. 3).

Рисунок 3 - Обработка с размещением детали в жестком корпусе: 1 – опорная плита станка; 2 – раздвижная опора; 3 – деталь; 4 – инструмент; 5 – жесткий корпус

Основным технологическим параметром процесса является натяг i=d_ин-d_о, где d_ин – диаметр деформирующего инструмента, d_о – диаметр отверстия до обработки (средняя арифметическая величина с учетом отклонений формы в поперечном сечении).

Обработку проводят с малым (до 0,5 мм) или с большим натягом (до 20% от диаметра отверстия). При обработке с малыми натягами уменьшаются отклонения формы в поперечном сечении (отклонение от круглости) и и разброс значений диаметров отверстий в партии деталей (повышается точность размера) на 30-35% уменьшаются также параметры шероховатости. Метод применяют при обработке толстостенных деталей (отношение толщины стенки к радиусу отверстия h/r>0,5) и деталей, у которых нежелательно существенное изменение формы и размеров после обработки. С малыми натягами обрабатываются детали и после термической обработки.

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

Сущность процесса. В инструментах центробежной обработки деформирующие элементы (шарики или ролики) размещают в радиальных пазах диска (рис. 4). При работе элементы могут смещаться в радиальном направлении. За счет величины h при обработке создается натяг. Диск с элементами вращается с высокой скоростью. Элементы при этом наносят по поверхности детали многочисленные удары, пластически деформируя поверхность, и мгновенно отскакивают от нее.

Рисунок 4 - – Схема процесса центробежной обработки поверхности шариками: 1 – обрабатываемая деталь; 2 – шарики; 3 – диск

В результате пластической деформации микронеровностей и поверхностного слоя параметр шероховатости поверхности повышается до Ra=0,1-0,4 мкм при исходном значении Ra=0,8-3,2 мкм. Твердость поверхности увеличивается на 30-80% при глубине наклепанного слоя 0,3-3 мм. Остаточные напряжения сжатия достигают на поверхности 400-800 МПа.

Предварительная обработка детали: шлифование до значения параметра шероховатости Ra=0,4-1,6 мкм, а также чистовое точение или растачивание поверхностей с шероховатостью Ra=3,2 мкм.

Центробежно-ударную обработку применяют при изготовлении деталей из цветных металлов и сплавов, чугуна и стали твердостью до HRC 58-64. Помимо наружных и внутренних поверхностей вращения этим способом обрабатывают плоскости, а с применением копира – фасонные поверхности. Можно также обрабатывать прерывистые поверхности и места сопряжения поверхностей.

Условия обработки. Твердость поверхностного слоя, глубина наклепа и шероховатость поверхности зависят от силы удара и числа ударов, приходящихся на 1 мм? поверхности. Эти параметры, в свою очередь, зависят от окружной скорости диска, натяга h, размера элементов, их числа в диске, частоты вращения, величины подачи на один оборот детали и числа проходов. Процесс наклепывания шариками малоизучен. В конкретных случаях необходима экспериментальная обработка режимов. При неправильно выбранном режиме может возникнуть перенаклеп поверхности и в поверхностном слое могут возникнуть растягивающие остаточные напряжения.

Для получения хороших результатов необходимо соблюдать следующие условия обработки. Необходимо обеспечивать постоянную величину натяга h. Допускаемое радиальное биение шариков (в прижатом к сепаратору состоянии), отклонение формы и радиальное биение детали не должны превышать 0,03-0,04 мм. Обработка с большими натягами приводит к увеличению шероховатости поверхности, но при этом несколько увеличивается эффект упрочнения. Для получения поверхности детали высокого качества перед обработкой детали очищают от следов коррозии и обезжиривают. Обработку ведут с использованием СОТС. Элементы смазывания смесью индустриального масла (60%) и керосина (40%), поверхность детали – керосином. Оставлять припуск под обработку не следует, так как изменение размера весьма незначительно (1 - 5 мкм). После обработки этим методом точность деталей соответствует 7-9-му квалитетам.

НАКАТЫВАНИЕ РИФЛЕНИЙ И КЛЕЙМ

Накатывание рифлений проводят цилиндрическими роликами, свободно установленными на осях в специальных державках. Обработку выполняют на токарных, револьверных станках и автоматах как один из переходов обработки или как самостоятельную операцию на специальных станках. Рифление на плоских поверхностях накатывают на строгальных, долбежных и фрезерных станках. Накатывание рифлений могут быть прямыми и сетчатыми (ГОСТ 21474-75). Шаг рифлений выбирают из рядов: прямых – 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; сетчатых – 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2,0. В результате накатывания происходит увеличение наружного диаметра детали на величину 0,5-1,0 шага рифлений.

Режимы накатывания. Рекомендуемые скорости при накатывании: для стали – 10-25 м/мин, для чугуна – 10-15 м/мин, для латуни и бронзы – 30-50 м/мин, для алюминия – 90 м/мин. Для накатывания рифлений поперечной подачей ширина накатного ролика должна быть на 3-4 мм больше длины обрабатываемой поверхности, в противном случае обработку ведут с продольной подачей. Значения подачи зависят от диаметра обрабатываемой поверхности. Необходимый профиль рифлений получают за пять-десять последовательных проходов. Число проходов зависит от материала детали, шага накатки и связанной с ним глубины рифлений.

Схема клеймения деталей методом накатывания показаны на рис. 5,а–г. Накатывание по схеме, приведенной на рис. 5,б, осуществляется при перекатывании роликовой каретки с заготовкой.

Рисунок 5 - Схемы клеймения деталей накатыванием:а и б – плоских деталей на поперечно-строгальном и горизонтально-фрезерном станках, в и г – цилиндрических деталей на токарном и горизонтально-фрезерном станках, 1 – деталь, 2 – накатный ролик, 3 – опорные ролики, 4 – каретка

Каретка возвращается в исходное положение пружиной. Возможно накатывание клейм на резьбонакатных станках с плоскими и круглыми плашками и на других станках, удобных для накатывания по кинематике рабочих движений.

Список использованой литературы

Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986, Т. 2. – 496 с.

Главная страница

Автореферат

Отчет о поиске

Ссылки

Индивидуальное задание