Back

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫМИ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩИМИ МЕТОДАМИ

Т.А. Легащева, А.В. Кирьяков, Т.Г. Ивченко

Донецкий государственный технический университет

            Поверхностный слой деталей, определяющий основные эксплуатационные свойства изделий, формируется на стадии их окончательной обработки. Наиболее часто в качестве отделочных используются методы алмазно-абразивной обработки, обеспечивающие минимальный уровень шероховатости. Однако эти методы, в результате выделения большого количества абразивной пыли, являются экологически небезопасными.

            В настоящей работе произведено сравнение методов алмазно-абразивной обработки с отделочно-упрочняющей обработкой поверхностным пластическим деформированием, не оказывающей вредного экологического воздействия на окружающую среду. Критерии сравнения - достигаемые параметры состояния поверхностного слоя в зависимости от условий обработки и производительность.

            Известна взаимосвязь параметра шероховатости поверхностного слоя деталей с параметрами механической обработки для круглого наружного шлифования:

,

            где V_з - скорость детали, м/мин; S_пр - продольная подача, в долях от ширины круга B, S_пр;= (0,3-0,8)B;  S_рад - радиальная подача, мм/двойной ход; N - число выхаживаний; H -твердость круга, принимаемая для кругов твердостью СТ2: Н = 5, для кругов твердостью СМ: Н = 1; z - зернистость круга;  j_ст - статическая жесткость станка, кН/мм.

            На рис.1 представлены графики зависимости параметра шероховатости обработанной поверхности R_a при шлифовании от скорости детали Vз и продольной подачи Sпр для следующих параметров механообработки: t = 0,03мм, N = 10, z = 6, H = 2, j_ст = 12 кН/мм, В = 63мм.

На основании исследования закономерностей формирования поверхностного слоя при отделочно-упрочняющей обработке накатыванием и алмазным выглаживанием наружных цилиндрических поверхностей установлены основные взаимосвязи параметров состояния поверхностного слоя с параметрами обработки:

;

,

            где R_{a исх} – исходная шероховатость, d – диаметр ролика, ,v, s – скорость и подача, s _max – максимальные напряжения на контакте; d_a – диаметр алмазного индентора

            На рис.2 представлены графики зависимости параметра шероховатости обработанной поверхности R_a при накатывании и алмазном выглаживании от скорости детали v и подачи s для следующих параметров механообработки: R_aисх = 1.0мкм, d = 10 мм, d_a = 3мм, s _max = 900МПа.

а)                                                                           б)

Рисунок 2. - Влияние скорости V(м/мин) и подачи S (мм/об) на шероховатость

поверхности R_a (мкм) при накатывании - а) и выглаживании - б).

            Представленные графики подтверждают преимущества накатывания и алмазного выглаживания по обеспечению шероховатости поверхностей в сравнении со шлифованием. Более высокая производительность этих методов обусловлена отсутствием многопроходности, характерной для шлифования. Снижение трудоемкости и исключение из технологического процесса обработки деталей дорогостоящего шлифовального оборудования обеспечивает уменьшение себестоимости отделочно-упрочняющей обработки в сравнении с алмазно-абразивной.

Back