- •Технологические методы повышения надёжности деталей машин
- •Общие положения
- •1.1. Пути повышения качества деталей машин
- •1.2. Качество. Надёжность. Основные понятия.
- •2. Виды разрушений деталей машин
- •2.1. Причины разрушений.
- •2.2. Износ
- •2.3. Коррозионное разрушение
- •2.4. Эрозионное разрушение.
- •2.5. Усталостные разрушения.
- •2.6. Пластические деформации и разрушения. Ползучесть. Старение
- •2.7. Классификация деталей машин по признакам надёжности и долговечности
- •3. Показатели качества поверхностного слоя деталей машин
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Шероховатость и её влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин
- •3.3. Параметры физико-химического состояния поверхностного слоя и их влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин
- •3.4. Остаточные напряжения (о.Н.) и их влияние на эксплуатационные характеристики деталей машин
- •4. Технологические методы повышения надёжности деталей машин
- •4.1. Классификация технологических методов повышения
- •Надёжности деталей машин
- •4.2. Поверхностное пластическое деформирование (ппд)
- •4.2.1. Особенности и классификация методов ппд
- •4.2.2. Явления, происходящие в поверхностном слое при ппд.
- •4.2.3. Изменение показателей качества поверхностного слоя в зависимости от
- •4.2.4. Обкатывание и раскатывание шаровым инструментом.
- •4.2.4. Обработка роликовым инструментом.
- •4.2.5. Алмазное выглаживание.
- •4.2.6. Обработка с применением вибраций
- •4.2.7. Дорнование.
- •4.2.8. Виброударная обработка.
- •4.2.9. Дробеструйная обработка.
- •4.2.12. Упрочнение проволочным инструментом
- •4.3. Нанесение покрытий
- •4.3.1. Общие положения
- •4.3.2. Физико-химические методы нанесения покрытий
- •4.3.3. Пиролиз летучих соединений в потоке
- •4.3.4. Химические транспортные реакции (хтр)
- •4.3.7. Наплавка
- •4.3.9. Лакокрасочные покрытия
- •4.3.10. Напыление
- •4.3.11. Упрочнение смазками
- •4.3.12. Окунание
- •4.3.13. Эпиламирование
- •4.3.14. Электронно-лучевое испарение в вакууме
- •4.3.15. Магнетронное распыление
- •4.3.16. Вакуумно-плазменная обработка
- •4.4. Химико-термическая обработка (хто)
- •4.4.1. Цементация
- •4.4.2. Азотирование
- •4.4.3. Цианирование
- •4.4.4. Хромирование
- •4.4.5. Борирование
- •4.4.6. Фосфатирование
- •4.4.7. Алитирование
- •4.4.8. Силицирование
- •4.5. ВысокоэнергЕтические методы.
- •4.5.1. Лазерная обработка.
- •4.5.2. Ионное легирование
- •4.5.3. Упрочнение взрывом
- •4.5.4. Термопластическое упрочнение (тпу)
- •4.6. Обработка свободным абразивом
- •4.6.1. Классификация методов обработки свободным абразивом
- •4.6.2. Полирование
- •4.6.3. Объёмная вибрационная обработка (ово).
- •4.6.4. Магнитно-абразивная обработка (мао).
- •4.6.5. Центробежно-абразивная обработка (цао).
- •4.6.6. Струйная гидроабразивная обработка (сгао) или абразивно-жидкостная отделка (ажо)
- •4.6.7. Ультразвуковая обработка (узо) свободным абразивом
- •4.7. Электрофизические и электрохимические методы обработки
- •4.7.1. Электроэррозионные методы обработки
- •4.7.2. Электрохимические методы
- •4.7.3. Анодно-механическая обработка
4.2.5. Алмазное выглаживание.
Сущность алмазного выглаживания заключается в пластической деформации обрабатываемой поверхности скользящим инструментом. При этом различают три вида очагов деформации.
При выглаживании исходная шероховатость пластически деформируется и формируется новый микрорельеф поверхности. По ходу движения перед инструментом образуется валик пластически деформированного материала, который несколько превышает исходную шероховатость и за счёт которой передняя поверхность инструмента изнашивается больше, чем задняя.
Классификация инструмента для алмазного выглаживания:
1. По материалу дифференцирующей части:
а) алмаз; б) СТМ – сверхтвёрдые материалы; в) твёрдые сплавы.
2. По форме рабочей поверхности:
а) сфера; б) цилиндр; в) тор; г) конус; д) диск; е) поверхность двойной кривизны.
3. По способу крепления рабочего инструмента в державке:
а) вальцеванием; б) пайкой; в) заливкой пластмассами; г) клеением.
4. По способу приложения сил:
а) прямого действия; б) рычажные.
5.По способу внедрения:
а) жёсткие; б) копирующие.
На торцах обрабатываемых циллиндрических деталей образуются наплывы, причём на выходе в 2-3 раза больше, чем на входе.
Алмазным инструментом нельзя обрабатывать прерывистые поверхности и чугуны, т.к. алмаз обладает повышенной хрупкостью. Можно обрабатывать детали из цветных сплавов с твёрдостью по Бринеллю НВ не более 130. Инструментом из СТМ обрабатывают прерывистые поверхности стальных деталей, а так же чугуны. При повышенных температурах – более 700 °С алмаз превращается в графит. Не рекомендуется обрабатывать стали при значительных усилиях и скоростях, т.к. повышение температуры обеспечивает растворение углерода в железе. Алмазный инструмент применяют для обработки деталей из высокопрочных материалов, а так же из цветных металлов и сплавов.
Коэффициент трения выглаживания не превышает 0,1. Температура при скоростях до 100м/мин составляет 200-400 °С; более 200м/мин. – повышается до 400-1000 °С.
Основные параметры алмазного выглаживания.
1.Сила. Оптимальное значение силы определяют по формуле:
, где
где К – коэф., зависящий от обраб-го материала; Д - диаметр обрабатываемой поверхности; R– радиус выглаживания;HV– твёрдость обрабатываемого материала по Виккерсу.
Для высокопрочных материалов Р=200…250 Н, для материалов невысокой прочности Р=100…150 Н.
2.Подача. Зависимость от шероховатости такая, что определяет малую производительность процесса.
3. Радиус закругления инструмента. В зависимости от обрабатываемого материала:
а) цветные металлы и сплавы – R=2,5-3,5мм;
б) материалы средней твёрдости – 1,5-2,5мм;
в) высокопрочные материалы – 1-1,5мм.
4.Число рабочих ходов - не более 4 (при большем числе наблюдается разрушение поверхностного слоя детали).
5.Скорость. При Vдо 120 м/мин. её влияние на шероховатость не наблюдается, от 120-200 м/мин. – небольшой рост шероховатости, приV>200 м/мин. - резкий рост за счёт износа инструмента.
6. СОЖ:
– при обработке сталей - индустриальные масла
- при обработке цветных металлов и сплавов – керосин
- при обработке высокопрочных материалов – специальный состав СОЖ с поверхностноактивными веществами (ПАВ).
Степень деформации после алмазного выглаживания достигает 40%, глубина деформированного слоя – до 0,4мм. Инструмент для выглаживания, в зависимости от привода может быть механическим, гидравлическим, пневматическим, электро-магнитным, комбинированным.
Выглаживанием можно обрабатывать цилиндрические наружные и внутренние поверхности, плоские профильные и прерывистые поверхности.
В единичном и мелкосерийном типах производства выглаживание производят на универсальных металлорежущих станках. В основном исполняют токарные, сверлильные, расточные и фрезерные станки.
В серийном, крупносерийном и массовом типах производства, как правило, не применяют. Но, если есть необходимость, то применяют специальное оборудование, обеспечивающее быстрые вспомогательные перемещения.