4.2.6. Обработка с применением вибраций

Сущность метода заключается в том, что инструменту, поджатому к заготовке, кроме осевой подачи сообщается возвратно-поступательное движение с определённой частотой и амплитудой, направленной вдоль оси детали. На поверхности образуются синусоидальные наплавки, которые могут располагаться в следующих комбинациях:

а) система параллельных каналов ,

N– число колебаний инструмента,n– частота вращений детали,Z– целое число.

б) система соприкасающихся каналов

в) система пересекающихся каналов

г) система накладывающихся каналов

При твёдости обрабатываемых материалов НRCпорядка 50-60 применяют вибровыглаживание, при меньшей твёрдости – виброобкатывание. О.Н. сжатия после виброобработки на 30-70% выше обычного обкатывания и выглаживания с теми же режимами. В случае пересекающихся каналов возможно образование следующих рисунков

а) ромбический А/S<2; б) чичевицеобразный; в) смешанныйA/S>4,

где А – амплитуда колебаний, S– подача.

Оптимальная сила виброобкатывании составляет 200…1000Н, при вибровыглаживании 50…200Н.

Диаметр инструмента 2…30мм – при обкатывании. При выглаживании – 1…6мм.

С увеличением размеров рабочего тела глубина каналов уменьшается. Число двойных ходов инструмента в минуту 900-3000. Скорость вращения детали – до 100м/мин.

СОЖ применяют как при обкатывании шаром и выглаживании.

Важным параметром формируемого микрорельефа является относительная площадь каналов на поверхности детали. Оптимальное значение 35-70%.

В единичном, мелкосерийном, и серийном типах производства применяют универсальные металлорежие станки, оснащённые приводом колебаний. В основном исполняют токарные, сверлильные, расточные и фрезерные станки. В крупносерийном и массовом типах производства – специальные полуавтоматы и автоматы.

4.2.7. Дорнование.

Сущность метода заключается в поступательном скольжении дорна по охватывающей его поверхности. Применяют только для обработки отверстий из материалов твёрдостью до НRC40.

Классификация видов дорнования:

1. По деформируемому объёму:

а) поверхностное, б) объёмное.

2. По расположению обрабатывемой детали:

а) свободное дорнование; б) в обоймах.

3. По способу закрепления детали:

а) по схеме сжатия; б) растяжения.

4. По назначению:

а)сглаживающее; б) калибрующее.

5. По конструкции зубьев дорна:

а) дорны качения; б) скольжения.

6. По числу зубьев инструмента:

а) однозубые; б) многозубые.

7. По форме рабочего профиля зуба дорна:

а) конусообразный с ленточкой; б) конусообразный без ленточки;

в) сферический; г) криволинейный; д) с двойным конусом.

Дорнование характеризуется следующими параметрами:

натяг: i=Дд-До,

где Дд – диаметр дорна, мм; До – диаметр отверстия, мм.

относительный натяг: .

Оптимальная величина натяга составляет i = 0,16-0,36мм, в зависимости от диаметра отверстия.

- осевая сила деформации Р определяется возможностями оборудования и составляет от 10000 до 130000 Н.

- скорость дорнования для сталей – 8-15 м/мин., для цветных металлов и сплавов – 15-25 м/мин., для высокопрочных и вязких материалов – 5-7 м/мин.

- геометрические параметры дорна: наиболее часто применяется конусоидальная заборная и обратная поверхность с калибрующей ленточкой между ними. Угол заборного конуса для средне- и высокоуглеродистых сталей 4-5° градусов, для малоуглеродистых - 3,5-4° градуса, для высокоуглеродистых прочных материалов – 2-4° градуса.

Ширину ленточки определяют по эмпирической формуле:

.

Обычно В принимают 1-3 мм.

Многозубые дорны внешне похожи на протяжку. Содержат направляющую и деформирующую части. С помощью дорнов можно обрабатывать фасонные и шлицевые отверстия.

Дорнование реализуется либо на протяжных станках, либо на прессах. Большое значение при дорновании имеет смазка, т.к. длина контакта является значительной, а значит и велики силы трения скольжения. При обработке прочных сталей с небольшими натягами применяют сурепное, касторовое, льняное масла. Для мало- и среднеуглеродистых сталей– индустриальные масла. Для высокопрочных сталей и сплавов – индустриальные масла с графитовыми наполнителями. Алюминиевые сплавы – с применением мыльной воды, медные – с применением минеральных масел и имульсий.