TMOKP

36 ЦЕНТРОБЕЖНО-ШАРИКОВЫЙ НАКЛЕП

(стр. 18)

Шарики стальные до 12мм Диск сепаратора вращается до 40м/с Деталь вращается 50-90м/мин Подача 0,1

Глубина и степень наклепа и величина остаточных напряжений увеличивается с увеличением скорости сепаратора, скорости детали, вылета шариков, диаметр шариков – все это вместе энергия ударов шариков. Обработка ведется за счет центробежно-ударного действия

Расположение может быть однорядным, многорядным, винтовым. Иногда используются игольчатые подшипники.

Биение шариков на выходе не должно быть больше 0,03. Сепаратор с шариками должен быть отбалансирован. Применяется смазка при обработке – веретенное масло или машинное масло с добавкой керосина, но подача не поливом, а туманом. Для получения равномерного наклепа необходимо обеспечить высокую геометрическую точность поверхности и исключить биение деталей, например в центрах. Шероховатость заготовки должна быть минимальной иначе гребешки выполнили бы функцию защиты поверхности. Припуск не требуется. Фактическая глубина для мягких материалов – 1,5 мм. Для твердых – 0,5мм. Точность формы не меняется, но размер может немножко увеличиться на 3-5мкм.

38 УПРОЧНЕНИЕ ОБКАТЫВАНИЕМ РОЛИКАМИ. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ИНСТРУМЕНТОВ.

Обкатывание роликами выполняется с помощью свободно вращающихся одного или нескольких роликов приводимых в соприкосновение с обрабатываемой поверхностью под давлением. Обкатывание выполняется на металлорежущих и специальных станках. Форма роликов стр. 28. Рабочая поверхность должна быть до 65HRC. Шероховатость рабочей поверхности до Ra0,32. Чем меньше диаметр ролика при том же усилии глубина наклепа и шероховатость увеличиваются. Скорость обкатывания до 80м/мин. Подача примерно 0,1 ширины контактного следа. Сила прижима должна быть достаточной чтобы вызнать платическое деформирование. Микрошероховатость самого ролика копируется на обрабатываемой поверхности. Шероховатость в результате обработки как правило снижается, но если материал был слишком пластичный то может увеличиться. Размер обрабатываемой поверхности будет уменьшаться на эту же величину. Глубина наклепанного слоя пропорциональна пластичности материала и величине удельного давления и для жестких деталей может достигать 30мм. Обкатывание роликами повышает износостойкость.

Обкатыванию можно подвергать черные и цветные металлы с твердость до 400HB и любые материалы деформируемые в холодном состоянии.

Применение обкатки роликами:

-вагонные оси

-торсионные валы

-штоки штамповочных молотов

Обкатывание осей вагонов увеличивает срок службы в 25 раз. Обкатывание впадин зубчатых колес повысило выносливость в 50%.

Конструкция обкатников бессепараторного типа (стр.38) и сепараторного типа.

39. ОБКАТЫВАНИЕ ШАРИКАМИ. СРАВНЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБКАТЫВАНИЯ РОЛИКАМИ И ШАРИКАМИ. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ИНСТРУМЕНТОВ.

Обкатывание с упругим контактом предпочтительнее. Устройства простые, легко обеспечивается постоянство силы пржима, обеспечивается равномерный наклеп, но погрешности формы не исправляются.

Шарики обычно используются от шарикоподшипников, они не имеют принудительного вращения. Для их вращения необходимо, чтобы сила трения между деталью и шариком была больше, чем между шариком и опорой.

Обкатывание происходит в условиях трениякачения с проскальзыванием (стр.44-низ)

Основные параметры процесса обкатывания:

давление в контакте, площадь контакта, размеры шарика, величина продольной подачи, скорость обработки (скорость вращения детали)

Продольная подача влияет на шероховатость и равномерность деформации. Величина подачи определяет количество повторных деформаций. С увеличением подачи уменьшается наклеп, увеличивается шероховатость.

Глубина наклепа определяется силой давления и некоторыми механическими свойствами.

При обкатывании шариком идет волна, волна есть и за шариком, может быть искажен рельеф поверх-

ности. Чем больше усилие и меньше диаметр, тем больше шероховатость.

Точность обработки при обкатывании: если подпружиненный, то точность или неточность копируется – не исправляется; размер немного уменьшается за счет разности Rz до и после обработки.

По сравнению с обкатыванием роликами обкатка шариками имеет преимущества: простота конструкции, универсальность приспособления, свободное вращение шариков под разным углом изменяя диаметр шарика, можно просто регулировать степень наклепа.

Обкатка шариками:

+простота конструкции выглаживателя.

+возм-ть применения стандартных шарикоподшипников.

+возм-ть достижения высоких контактных давлений при небольших усилиях.

40 ЧЕКАНКА – КАК МЕТОД ППД. ОСОБ-ТИ ПРОЦЕССА. ОБЛАСТЬ РАЦ-ГО ПРИМЕНЕНИЯ.

Чеканка – ППД(пластическое поверхностное деформирование) при возвратно-поступательном относительном перемещении инструмента и дефомируемого материала. Упрочняющая чеканка – при которой происходит упрочнение поверхностным наклепом

Рельефная – при которой на деформируемом материале образуются рельефные изображения

Уплотняющая – при которой происходит уплотнение стыка поверхностей

Калибрующая – при которой происходит калибрование

Сущность способа упрочнения чеканкой состоит в том, что с помощью пневматических, гидравлических, электрических, механических устройств наносят удары байком по упрочняемой поверхности. Глубина наклепа может достигать до 35 мм. Образуются напряжения сжатия, твердость увеличивается.

Очень эффективно ее применять при обработке сварочных швов, галтелей валов, впадин крупномодульных зубьев, эвольвентная поверхность которых закалена, а впадина нет.Стр.47.

Инструмент – ударник с байком.

Для обработки неровных пов-й (сварных швов) исп-ся чекан в форме пучка стальных проволок.

В рез-те чеканки шерох-ть повышается после этого производят мех обработку с глубиной резания 0,05 мм.

41 КАЛИБРОВАНИЕ ШАРИКАМИ. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА. ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТ.

Инструмент – шарик из шарикоподшипника. ШХ15 Оборудование –микропресс для проталкивания шарика.

Шарик подбирается опытным путем. Шероховатость Ra 0,08, точность 6-8 квалитет, твердость 5060% повышается. Для отверстий диаметром меньше 30 мм, длина до 3 диаметров (стр 48). Стр 48 в центре: наплыв металлов у верхнего торца (1) искажение формы вверху (2), припуск на деформирование(5), увеличение наружного диаметра (6), искажение отверстия опорного торца (3), наплыв опорного торца (4)

51 ПЛАЗМЕННОЕ НАПЫЛЕНИЕ. СУЩНОСТЬ СПОСОБА. ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В НАПЫЛЕННОМ СЛОЕ И МЕТОДЫ ИХ УМЕНЬШЕНИЯ.

В дуговом разряде газ находится в особом состоянии, в нем есть и нейтральные молекулы и ионы и электроны.

Плазма – это ионизированный газ в котором концентразии положительных и отрицательных зарядов равны. Слабо ионизированная плазма имеет температуру 50000С, а полностью ионизированная 500000С.

Схема плазменного напыления стр69 вверху. В качестве плазмообразуешего газа используется азот, гелий, аргон, водород. Самая высокая температура у гелия 200000С.

Оборудование состоит из источника тока, плазмотрона, порошкового дозатора и блока управляющей аппаратуры. Расстояние между плазмотроном и изделием 100-150мм. Диаметр пятна 10-15мм. Температура нагрева детали до 150С, толщина покрытия до 1мм. Плазмотрон генерирует и стабилизирует в пространстве поток плазмы.

Требования к плазмотронам:

-большая длительность непрерывной работы;

-надежность конструкции;

-простота обслуживания;

-возможность использовать различные плазмообразующие газы;

Хорошо изготовленные плазмотроны служат до 200часов без замены эллектрода. Мощные плазмотроны, которые используются для сварки, резки, имеют мощность до 100кВт.

Для производства плазменного напыление используются металлические порошки. 1меш – это число ячеек на длине 1дюйм. Зернистость алюминия 325меш. Использу-

ются композиты Никельграфит, металлические сплавы. Твердые сплавы.

Кроме порошков используется проволочный материал (стр70). Молибденовая проволка, алюминивая проволока, из алюминиевой бронзы, проволока из бобита..

Что бы уменьшить деформацию от остаточных напряжений используют:

-подогрев изделия;

-подбирают покрытие с примерно одинаковым коэффициентом температурного расширения.

-наносят промежуточный слой, который будет гасить колебания;

-абразивная обработка.

Контроль качества определяют визуально, выявляют несплошности покрытия, а в лаборатории измеряют адгезию на образцах, а не на деталях.

Область применения плазменного напыления:

-калибры;

-гидроцилиндры;

-плунжеры;

-направляющие токарных станков;

-шнеки;

-кокили.

Преимущества плазменного напыления – высокий коэффициент использования порошка – 85%, высокая прочность сцепления с основой, плотность 99%, возможность использования порошков неограниченной тугоплавкости, низкая температура воздействия на деталь.

Недостатки:

-наличие остаточных напряжений;

-не всегда достаточная прочность сцепления

44 АЛМАЗНОЕ ВЫГЛАЖИВАНИЕ.

45 ТОЧНОСТЬ ПРИ АЛМАЗНОМ ВЫГЛАЖИВАНИИ. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

Метод отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием обрабатываемой поверхности скользящим по ней инструмента (выглаживателя) закрепленным в оправке алмазным кристаллом. Выглаживание производится для снижения шероховатости, упрочнения поверхностного слоя, повышения точности формы и размеров. Обработка производится на универсальных металлорежущих станках. Инструмент при скольжении изнашивается из-за температурного воздействия и большого контактного давления. Износ алмаза зависит от ориентации кристалла, механических свойств обрабатываемого материала, качества применяемой СОЖ и режимов обработки. Материал выглаживателя должен иметь поэтому высокую твердость и износостойкость, высокую теплопроводность и низкий коэффициент трения. Выглаживатели изготавливаются из природных и синтетических материалов, таких как баллас (поликристаллический алмаз в форме шара) и карбонадом. Рабочая часть выглаживателя доводится чугунными притирами, кристаллы припаивают серебряным припоем. В качестве материала применяется не только алмаз, кроме алмаза можно применять синтетический рубин, твердые сплавы.

Формы выглаживателей (стр 56 внизу)

Режимы выглаживания: подача до 0,04мм/об – зависит от радиуса (от пятна контакта) подача меньше

чем 0,02 не рекомендуется;скорость до 150м/мин; коэффициент трения до 0,1. Титан, цикроний, тантал налипают на инструмент алмаз и поэтому не рекомендуется. В качестве СОЖ используется индустриальное масло 20.

Нормальная сила давления как правило до 20 кгс, поэтому алмазное выглаживание можно применять для нежестких тонкостенных деталей.

Шероховатость при алмазном выглаживании достигается такая же как при обкатывании шариком (стр

55).

Выглаженная поверхность отличается от шлифованной зеркальным блеском, эта поверхность отличается большой опорной поверхностью. Именно поэтому детали обработанные обладают лучшими эксплуатационными свойствами, но если поверхность была волнистая то она как правило копируется, а если система оказалась не жесткой, то волнистость может увеличиться.

Выглаживаетли бывают жесткими и упругими. При жестком закреплении происходит некоторое исправление погрешностей формы на 25-50%, а при упругом копируется. Обработанный диаметр изменяется за счет изменения шероховатости.

Время действия теплового источника в контакте зависит от скорости и как правило это тысячные доли секунды. Поэтому нагреваются только тончайшие поверхностные слои, температура не превышает 300С и она распространяется на глубину 0,2-0,3 мм, фазовых превращений не образуется, но зерна дробятся, деформируются, происходит распад аустенита с образовани-