1. Цель и задачи изучения дисциплины «Основы обработки поверхностей методами поверхностного пластического деформирования»

Дисциплина «Основы обработки поверхностей методами поверхностного пластического деформирования» предусматривает цель инженерной подготовки студентов в области различных методов поверхностного пластического деформирования (ППД), применяемой технологической оснастки.

Данная дисциплина дает студентам представление и рекомендации по эффективному использованию различных методов ППД на основе анализа их особенностей, преимуществ и недостатков для использования этих знаний при написании технологических процессов обработки деталей.

Задачи изучения дисциплины

Студент, изучавший дисциплину, должен знать:

•основные методы ППД;

•физическую сущность методов ППД;

•инструменты, оснастку и оборудование, применяемые для ППД;

•эксплуатационные свойства поверхностей деталей, обработанных ППД;

Студент, изучавший дисциплину, должен уметь:

•определить возможность и эффективность использования метода ППД;

•определить оптимальные параметры обработки методом ППД.

2. Классификация методов ппд

Поверхностное пластическое деформирование (ППД) – обработка давлением, при которой пластически деформируется только поверхностный слой металла.

ГОСТ 18296—72 Обработка поверхностным пластическим деформированием. Термины и определения.

Методы ППД подразделяют на

• статические;

• ударные.

Статическое ППД – ППД при статическом взаимодействии деформируемого материала с инструментом, рабочими телами или средой.

Инструмент, рабочие тела или среда воздействуют на обрабатываемую поверхность с определенной постоянной силой Р, происходит плавное перемещение очагов воздействия, которые последовательно проходят всю поверхность, подлежащую обработке. При этом инерционные силы не оказывают существенного влияния на ППД. К таким методам относятся различные виды выглаживания, накатывания, а также метод однократного обжатия обрабатываемой поверхности (рис. 2, в) без перемещения очагов воздействия.

Статические методы ППД, как правило, обеспечивают меньшую шероховатость поверхности с благоприятной формой микронеровностей.

Ударное ППД - ППД при ударном взаимодействии деформируемого материала с инструментом, рабочими телами или средой.

Инструмент, рабочие тела или среда многократно воздействуют на всю обрабатываемую поверхность, при этом сила воздействия Р в каждом цикле изменяется от нуля или от некоторого значения Рх до максимума.

С помощью ударных методов можно достичь большой степени упрочнения, которая характеризуется степенью повышения микротвердости, значениями сжимающих остаточных напряжений и толщиной упрочненного слоя.

Инструменты для ППД - ролик, шар с принудительной осью вращения или без нее, гладилка, дорн с нережущими кольцами, боек-чекан и т. д.

Рабочие тела для ППД - дробь, шарики из стали, стекла, пластмассы и др.

Рабочая среда при ППД - жидкость, газ и их суспензии с частицами абразива.

3. Статические методы ппд

Упрочняющее накатывание

ППД при качении инструмента ролик, шар) по обрабатываемой поверхности, для плоских и выпуклых поверхностей — обкатывание, для внутренних поверхностей — раскатывание.

Поверхности тел вращения типа втулок, валов н плоские поверхности, HRC < 45—55. Универсальное и специальное оборудование. Серийное и массовое производство.

Выглаживание

ППД при скольжении инструмента по локально контактирующей с ним поверхности. Поверхности тел вращения, HRC ≤ 70.

Тонкостенные и неравножесткие детали.

Универсальное оборудование.

Единичное и серийное.

Вибрационное накатывание

Накатывание или выглаживание при вибрации инструмента (шар, выглаживающий наконечник) по касательной к поверхности деформируемого металла.

Поверхности тел вращения и плоские поверхности.

Поверхностное дорнование

Поступательное скольжение дорна по охватывающей его поверхности.

Детали типа втулок и труб, HRC ≤ 40.

Специальное или протяжное и прессовое оборудование.

Серийное и массовое производство.