4.2.4. Обкатывание и раскатывание шаровым инструментом.
Обработка шаровым инструментом является одной из самых распространённых и изученных при ППД. Шаровой инструмент классиффицируется по следующим признакам:
1.По характеру обрабатываемой поверхности:
а) обкатники (наружные цилиндрические поверхности),
б) внутри цилиндрические поверхности (раскатники),
в) плоские поверхности (обкатные головки),
г) фасонные поверхности.
2.По числу деформирующих элементов в инструменте:
а) одношаровые;
б) многошаровые.
3.По способу создания деформирующейей силы:
а) жёсткие; б) упругие.
4.По схеме работы:
а) простые;
б) дифференциальные (каждый шар имеет свой отдельный привод).
5.По типу привода;
а) механический,
б) гидравлический,
в) пневматический,
г) комбинированный.
Многошаровый инструмент является достаточно сложным по конструкции. Его применяют, как правило, только в крупносерийном и массовом типах производства.
Раскатники позволяют обработать отверстие диаметром от 6 до 300 мм. Конструкции жёстких раскатников стандартизированы. Подачу назначают исходя из требуемой шероховатости. Расчётную шероховатость уменьшают на 10-30%. Скорость назначают из учёта получения сжимающих О.Н. – v=0,5…2 м/c. Сила прижима для копирующего инструмента 1000-5000Н, для жёстких обкатников – до 15000Н, для многошаровых – до 30000Н.
Число рабочих ходов - не более 3-х. При увеличении рабочих ходов соответственно увеличивается и подача. Исходная шероховатость должна быть в 8-12 раз больше требуемой. В качестве СОЖ применяют индустриальные масла.
Обработка шаровым инструментом ведётся на универсальных металлорежущих станках в единичном, мелкосерийном и серийном типах производства и на специальном оборудовании - в крупносерийном и массовом типах производства. В основном исполняют токарные, сверлильные, расточные и фрезерные станки.
Сила прижатия обеспечивается механическими гидравлическими и пневматическими приводами.
Раскатники для обработки цилиндрических поверхностей выглядят так:
а) раскатник с коническими держателями
б) раскатник с вильчатыми держателями
в) одношаровый раскатник
Для обработки плоских поверхностей применяют следующие конструкции обкатных головок: а) шпиндельная, б) фланцевая
4.2.4. Обработка роликовым инструментом.
Роликовый инструмент можно классифицировать так же, как и шаровый. Но добавляяется пункт различий по конструкции роликов. Ролики 1-го и 2-го типов применяют для накатывания с осевой подачей цилиндрических непрерывных поверхностей. Ось роликов расположена под некоторым углом к оси детали. 3-й тип применяется для обработки цилиндрических поверхностей до упора в бурт. 4-й и 5-й тип – для обработки цилиндрических поверхностей с радиальной подачей. 6-й тип – можно применять для обрабработки как с радиальной, так и с осевой подачей.
Стержневые ролики (1-6) применяют в инструменте с нематериализованной осью вращения, возможно использование роликов из подшипников. 7-9 типы – для сглаживающе-упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей с осевой подачей до упора в бурт. 8 тип – для упрочняюще-калибрующей обработки с осевой подачей. 10 тип – для накатывания и создания регулярного микрорельефа. 11, 14, 15 типы – для получения полного или частично регулярного микрорельефа. 13 тип – для упрочняюще-калибрующего накатывания с радиальной подачей. 12 тип – для упрочняющего накатывания с радиальной подачей.
Кольцевые ролики (7-15) используются в инструменте с материализованной осью вращения. Их диаметр не более 160 мм. Максимальный диаметр стержневых роликов – не более 18 мм.
Обработка роликовым инструментом характеризуется кратностью приложения нагрузки.
,
,
где lk– ширина деформирования канавки;z– число роликов в инструменте; к – число рабочих ходов;S– подача.
Допустимые Nдля стали 20-200 раз, для чугуна 35-60 раз. ПревышениеNвыше допустимого приводят к переупрочнению, а значит и к быстрым разрушениям поверхностного слоя.
Силы в жёстких инструментах с материальнойой осью вращения могут достичь при однороликовом исполнении 15000Н, при многороликовом – 30000Н. В инструменте с нематериальной осью вращения – 1000-5000Н.
Подачу так же назначают исходя из требуемуемой шероховатости. Расчётную подачу уменьшают на 10-30%. Число роликов в обкатнике назначают в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия:
,
где Д - диаметр обработки; d- диаметр ролика;в– расстояние между двумя соседними роликами.
Скорость обработки 20-200 м/мин. Число рабочих проходов не более 2-3.
В качестве СОЖ используют индустриальные масла и их смеси с олеиновой кислотой (2-3%). При раскатке глубоких отверстий СОЖ подают принудительно. В единичном, мелкосерийном и серийном типах производства используют универсальные металлорежущие станки нормальной точности. Специальное оборудование применяют в крупносерийном и массовом типах производства, а так же при обработке уникальных и специфических деталей. В основном исполняют токарные, сверлильные, расточные и фрезерные станки.
Сила прижатия обеспечивается механическими гидравлическими и пневматическими приводами.