деформація металу
Квантовий комп'ютер - божевільна ідея або завтрашній день?
рочняемому валу ролики пристосування Самоустановлювальні в пазах біля основи шліців в результаті повороту напрямних на цапфах навколо загальної осі. Карбування шліцьових валів виконують на токарному верстаті при нерухомій деталі і поздовжньому переміщенні супорта. Оптимальною є чеканка з енергією удару 2,1 кгс-м і подачею, що забезпечує від 10 до 20 ударів на 1 мм довжини зміцнюючих поверхні.
У ЦНИИТМАШ розроблена технологія карбування западин між зубами (дна і галтелів) крупномодульних зубчастих коліс зі сталі 40ХНТ, попередньо зам - ленних з нагріву струмами високої частоти. Режим карбування: число ударів бойка в мі-нуту 1200, подача столу фрезерного верстата 300 мм / хв, діаметр ударної частини бойка мм, зусилля пружини до удару (в положенні заводу) 40 кгс, число ударів бойка (на лінійний міліметр в напрямку юбразованія доріжки ) 4, число проходів (два проходи по радіусу і один з впадаючи-ті) 3. за рахунок наклепу карбуванням межа зинослівості збільшується на 30-35%, а твердість-на 35% (з НВ260 до НВ353).
Ефективність зміцнення ряду деталей обкаткою роликами і карбуванням (за даними УЗТМ) представлена в табл. XII. 12.
3. Дробоструйна обробка
Дробеструйную обробку застосовують для підвищення конструктивної міцності деталей, що працюють при циклічних пе-Т> Ємен навантаженнях, а також для деталей, що піддаються ударним навантаженням. Прикладом зміцнюючих цим методом деталей машин і інструментів є ресори, пружини, торсіонні вали, зубчасті колеса, глубіннонасосной штанги, спіральні свердла, пуансони, гнучкі матриці, вкладиші підшипників, бурові шарошки і ін. Іноді дробеструйную обробку використовують для запобігання растрескі - вання деталей з кольорових сплавів.
Сутність процесу дробеструйной обробки полягає в наклепиваніі поверхні деталі сталевої або чавунної дробом
діаметром 0,4-2 мм, що рухається з великою швидкістю. Здійснюють наклеп дробом з допомогою пневматичних (див. Рис. Х11.1, а) або механічних (див. Рис. XII.1,6) дробемет, що забезпечують швидкість вильоту дробу в межах 50-85 м / с У пневматичних дробемет дріб рухається під дією стисненого повітря, а в механічних - під дією відцентрової сили, що розвивається в бистровраща-ющемся роторі (на поверхню деталі дріб викидається за допомогою лопатей). Більш широке поширення на практиці отримали механічні дробемет.
Глибина і ступінь наклепу, якість обробленої поверхні залежать від швидкості польоту дробу, її твердості і динамічної міцності, кута атаки та інших параметрів. В даний час найбільш часто застосовують сталеву дріб, що володіє більш високою міцністю, ніж чавунна. Практика показує, що витрата сталевого дробу в 30-60 разів менше, ніж витрата чавунної, і, не дивлячись на значну вартість (сталева дріб дорожче чавунної в 4-5 разів), витрати на сталеву дріб в 8-10 разів менше, ніж на чавунну . Для обробки виробів з кольорових сплавів часто застосовують алюмінієву або скляну дріб.
У табл. XII. 13 показано вплив збільшення одного з технологічних параметрів при постійному значенні інших на результати дрібоструминного обробки. Видно, що збільшення розміру дробу призводить до підвищення шорсткості поверхні і зростання залишкових напружень стиску, глибини наклепу і механічних властивостей поверхневого шару шорсткість поверхні збільшується з ростом швидкості і діаметра дробу і зменшується зі збільшенням твердості оброблюваної деталі. Практично в результаті дрібоструминного обробки може бути отримана шорсткість від 5-го до 7-го класу (по ГОСТ 2789-73). Застосування сталевого дробу забезпечує отримання кращої мікрогеометрії поверхні. Вихідна шорсткість поверхні практично не впливає на ефективність дробеструйной обробки.
Вплив зміни технологічних факторів на показники якості обробленої дробом поверхні
Показник якості поверхні
Тривалість наклепу 10- 12 хв
Тривалість наклепу 4-6 мі1Ф
Швидкість подачі заготовок на двосторонній установці 4 м / хв Частота обертання півосі 30- 50 хв тривалість наклепу на двосторонній установці 3,5 миш
Оптимальні режими обробки дробом деяких деталей представлені в табл. X1I.14.
Ефективне застосування дрібоструминного обробки і для зміцнення зубів зубчастих коліс, що нагріваються під загартування струмами високої частоти в петлевом індукторі. При такій загартуванню біля основи зуба виникають залишкові напруги розтягнення. Дробоструйна обробка сприяє усуненню цього недоліку.
Дробоструйна обробка, як і інші способи зміцнення наклепом, знаходить широке застосування для підвищення довговічності та надійності зварних вузлів різних машин, особливо працюючих в умовах вібрації. Відомо, що відпустка після зварювання низьковуглецевої сталі знижує втомну міцність зварних з'єднань з поперечним швом, а наступний дробоструминний наклеп шва і околошовной зони значно підвищує довговічність зварних з'єднань.
Зміцнення дробеструйним наклепом дозволяє збільшити термін служби зварних швів на 310%, колінчастих валів двигунів-на 900%, спіральних пружин - на 1370%, ресор - на 500%, крупномодульних зубчастих коліс - на 1400%. Ефективність наклепу таких деталей, як листові ресори, підвищується при обробці їх в напруженому стані, що збігається з тим, яке має місце в експлуатації.
Застосування дробильноструменевого наклепу дозволяє підвищити межу витривалості прш симетричному згині у деталей без концентраторів напружень на 20-30%. а у деталей з концентраторами напружень-на 40-60%.
4. Відцентрово-кульковий наклеп
Відцентрово-кульковий наклеп (див. Рис. ХП.1, в) застосовують для упрочненіж зовнішніх і внутрішніх поверхонь деталей, виготовлених з чорних і кольорових.
Рис ХП 27 Схема установки для відцентро * но-кулькового наклепу тіл обертання
сплавів. Найбільш зручна і продуктивна обробка цим способом тел обертання- гільз циліндрів, поршневих кілець, торсіонних валів, вкладишів підшипників і ін.
Як устаткування для центро-бажаних-кулькового наклепу застосовують токарні, шліфувальні та інші верстати як загального, так і спеціального призначення. На рис. XII27 представлена схема установки для зміцнення тіл обертання з використанням круглошлифовального верстата. Заготівля 5 за допомогою хомутика 2 * встановлюється в центрах. обертання за-
Режими обробки при відцентрово-кульковому наклеп
готування здійснюється механізмом передньої бабки / верстата. Електродвигун 4 приводить в обертання шліфувальний шпиндель верстата з пристосуванням (уп-рочнітелем) 3. Рух столу верстата в напрямку, зазначеному стрілками В, для регулювання величини виходу кульок з гнізд сепаратора в напрямку, зазначеному стрілками Л, здійснюється механізмом верстата. Упрочнітель є сепаратор з рядом циліндричних отворів по периферії, в яких знаходяться кульки (див. Рис. XII.1). При швидкому обертанні відцентрова сила прагне викинути кульки з сепаратора, але вони можуть лише висуватися зі своїх гнізд на певну величину і виробляти наклеп поверхні.
Глибина і ступінь наклепу, а також величина залишкових напружень стиску збільшуються з ростом швидкості обертання пристосування і заготовки, величини виходу кульок з сепаратора і діаметра кульок, так як величина ударної (відцентрової) сили кульок в цьому випадку буде зростати. Шорсткість поверхні буде збільшуватися зі зростанням діаметра кульки і подачі, а також величини виходу кульки з сепаратора. Режими обробки деталей з різних матеріалів при відцентрово-кульковому наклеп представлені в табл. XII. 15.
За рахунок відцентрової-кулькового наклепу твердість силуміну підвищується на 50%, сталі марки 25 - на 25%, чавуну - на 30-60% і латуні - на 40%. Глибина наклепу виробів з м'яких матеріалів досягає 0,8-1,5 мм, а з матеріалів середньої твердості 0,4-0,8 мм. Величина залишкових напружень стиску в поверхневих шарах досягає 40-80 кгс / мм.
Браславський В, М. обкатування роликами фасонних поверхонь. - Верстати і інструмент. 1968 № 8, с. 19-21 з мул.
Браславський В. М. Технологія обкатки великих деталей роликами. М. Машинобудування. 1975. 159 с. з мул.
Питання міцності великих деталей машин (Праці ЦНИИТМАШ, кн. 112). М. Машинобудування. 1976.
Дрозд М. С, Федоров А. В. Сидячи-кін Ю. І. Розрахунок глибини распростране-
ня пластичної деформації в зоні контакту тел довільної кривини. - Вісник машинобудування. 1972, № 1, с. 54- 57 з іл.
Елизаветин М. Л. Сатель Е. А. Технологічні способи підвищення довговічності машин. М. Машинобудування. 1964. 439 с. з мул.
Коновалов Є. Г Сидоренко В, Л. Чистова і упрочняющая ротаційна обробка поверхонь. Мінськ, Вища школа. 1968. 363 с. з мул.
Кудрявцев І. В. Внутрішня напруга як резерв міцності в машинобудуванні. М. Машгиз, 1951. 278 с. з мул.
Кудрявцев І. В. Мінков Я. Л. Дворнікова Є. Е. Підвищення міцності і довговічності великих деталей машин поверхневим наклепом. М. НІІінформтяж-маш, вип. 12-69-18, 1970. 144 с. з мул.
Кудрявцев І. В. Поверхневий наклеп для підвищення міцності і довговічності деталей машин. М. Машинобудування,
1969. 100 с. з мул.
Кудрявцев І. В. Сучасний стан і перспективи розвитку методів підвищення міцності і довговічності деталей машин ППД.- Вісник машинобудування,
1970, № 1, с. 9-13 з мул.
Кудрявцев П. І. Чудновський Л. Д. Про застосування методу поверхневого зміцнення до деталей, що працюють в умовах малоцикловой втоми. - Вісник машинобудування. 1970, № 1, с. 144- 146 з мул.
Лур'є Г. В. Штейнберг Я. І. упрочняюще-обробна обробка робочих поверхонь деталей машин поверхневим пластичним деформуванням. М. НДІ-маш, 1971. 156 с. з мул.
Методи підвищення довговічності деталей машин. М. Машинобудування. 1971. 272 с. з мул. Авт. В. М. Ткачов, Б. М. Фі-штейн, В. Д. Власенко та ін.
Папшев Д. Д. Оздоблювально-зміцнююча обробка поверхневим пластичним деформуванням. М. Машинобудування. 1978. 152 с. з мул. -
Папшев Д. Д. Зміцнення деталей обкаткою кульками. М. Машинобудування. 1968. 130 с. з мул.
Проскуряков Ю. Г. Технологія зміцнені-юще-калібруючої і формотворною обробки металів. М. Машинобудування. 1971. 208 с. з мул.