8. Явления, происходящие в поверхностном слое при обработке деталей ппд

Явления, происходящие в очаге деформирования:

- многократные упругие и пластические деформации,

- изменение прочностных и пластических свойств металла,

- трение,

- тепловые процессы,

- изменения микро- и макроструктуры, микрогеометрии поверхности.

Параметры ППД, оказывающие влияние на явления в поверхностном слое:

- упругая и пластическая деформации в очаге деформирования,

- площадь контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью,

- сила, приложенная к инструменту,

- напряжения, возникающие под действием силы,

- кратность приложения силы.

При обработке ППД в результате деформирования поверхностного слоя металла и работы трения образуется теплота, которая нагревает обрабатываемую заготовку, инструмент и рабочие тела, окружающую среду.

Теплота образуется в основном вследствие пластического деформирования, поэтому источник теплоты соответствует форме очага деформирования, а сам процесс характеризуется мгновенным локальным нагревом и быстрым отводом теплоты внутрь заготовки. Время контакта поверхности с источником теплоты зависит от скорости перемещения и размеров источника.

Локальные участки поверхностных слоев нагреваются до различной температуры:

при обкатывании — до 300—400 °С,

при выглаживании — до 600—700 °С,

при ударных методах — до 800—1000 °С.

Обработка ППД сопровождается структурными и фазовыми превращениями. Происходит дробление зерен металла на блоки (полиганизация), образуется мозаичная структура.

Удельный объем структурных составляющих следующий (в порядке уменьшения): тетрагональный мартенсит, мартенсит с кубической решеткой, перлит (сорбит, троостит), аустенит.

Если при обработке происходят структурные превращения, сопровождаемые увеличением удельного объема (например, переход аустенита в мартенсит), то образуются остаточные сжимающие напряжения, при обратном процессе — растягивающие напряжения.

Суммарное максимальное увеличение удельного объема для сталей достигает 1,1 %. Это обусловливает образование остаточных напряжений сжатия (достигают 1200 - 1500 МПа); глубина залегания напряжений обычно на 10—50 % превышает глубину слоя с повышенной твердостью.

При завышенных силовых параметрах обработки может происходить перенаклеп, в результате которого в поверхностном слое появляются опасные микротрещины, резко увеличивается шероховатость поверхности.

9. Материалы для инструментов и рабочих тел при ппд

ОТСУТСТВУЕТ!!!

10. Накатывание шаровым инструментом. Схема процесса, давление и кратность приложения деформирующей силы.

Классификация шарового инструмента:

1) По характеру обрабатываемых поверхностей

- для наружных цилиндрических,

- для внутренних цилиндрических,

- для плоских;

2) По числу деформирующих элементов:

- одношаровой

- многошаровой;

3) По характеру создания деформирующей силы:

- упругий (деформирующая сила создается с помощью тарированной пружины, пневматическим или гидравлическим способом)

- жесткий (деформирующая сила создается благодаря натягу между инструментом и обрабатываемой поверхностью).

Шаровой инструмент применяют для обработки специальных или сложнопрофильных поверхностей: сфер, галтельных переходов, желобов подшипников и т. д.

В процессе накатывания шаровым инструментом форма пятна контакта - это правильная геометрическая фигура (эллипс или окружность), искаженная упругой и пластической деформациями металла.

При обработке различных материалов

на оптимальных режимах (давление

1200—3000 МПа) Fк = 0,4 ... 1,2 мм2.

Соотношение сил при обкатывании

Pz/Py = 0,07 ... 0,12;

Рх/Ру = 0,05 ... 0,1.

При обработке одношаровым инструментом S = 0,06 ...0,4 мм/об, а размер пятна контакта в направлении подачи — 0,6—1,1 мм, следовательно, кратность приложения нагрузки N = 3 ... 10. Наиболее рациональное значение N = 4 ... 6. При таком значении достигается наиболее высокая производительность и обеспечивается достаточно высокое качество поверхностного слоя. Использование многошаровых устройств позволяет увеличить подачу при постоянном N.