Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

сварка металл резание выглаживание

1. Опишите подготовку металла под сварку, выбор режима ручной дуговой сварки и технологию ее проведения

2. Опишите технологию шовной сварки, ее достоинства, недостатки, оборудование и область применения. Ответ поясните схемой процесса

3. Дайте понятие скорости резания. Опишите какие факторы и как влияют на скорость резания, приведите графические зависимости

4. Кратко опишите устройство и работу радиально сверлильного станка. По кинематической схеме главного движения станка (ее следует вычертить) подсчитайте максимальную частоту вращения шпинделя

5. Опишите сущность выглаживания как метод обработки деталей пластическим деформированием. Нарисуйте и поясните схему выглаживания поверхности детали типа «вал», указав получаемые точность обработки и шероховатость поверхности

Список литературы



1. Опишите подготовку металла под сварку, выбор режима ручной дуговой сварки и технологию ее проведения

Подготовка металла под сварку.

На качество получения необходимой прочности шва и в целом всего сварного соединения влияют: подготовка кромок (правильный выбор угла раскрытия шва и др.), качество сборки под сварку, очистка поверхности, подлежащей сварке, от грязи, окалины и ржавчины. Так, отсутствие необходимой разделки кромок ведет к образованию не провара или прожогов во время сварки. Ржавчина, грязь и окалина, находящиеся на поверхности свариваемых кромок, способствуют образованию пор и трещин. Поэтому поверхность, подлежащую сварке, необходимо зачищать до металлического блеска.

Неправильная сборка под сварку приводит к получению сварного соединения низкого качества; отсутствие зазора вызовет не провар, наличие большого зазора -- прожог, а смещение свариваемых кромок не позволит получить монолитное сварное соединение.

К геометрическим формам подготовки кромок под сварку относятся: угол раскрытия шва б°; зазор между стыкуемыми, кромками а; притупление кромок ; смещение кромок относительно одна другой б.

Элементы геометрической формы подготовки кромок под сварку



Сборка стыковых соединении: а -- с зазором; б -- с подкладкой; в -- без зазора

Угол раскрытия шва б° выполняется при толщине металла более 3 мм. Отсутствие разделки кромок может привести к не провару по сечению сварного соединения.

Правильно установленный зазор а между свариваемыми частями позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва.

Притупление кромок р делается для обеспечения устойчивого горения дуги при выполнении корневого шва. Отсутствие притупления ведет к образованию прожогов.

Смещение кромок б уменьшает прочность сварного соединения и способствует образованию не провара и созданию напряжений. Смещение свариваемых кромок относительно одна другой допускается до 10% от толщины, но не более 3 мм.

Скос кромок перед сваркой под водой производится пневмоинструментом. При стыковом соединении подготовка кромок зависит от толщины свариваемых листов. Если толщина листов менее 5... 8 мм, наличие скоса кромок не обязательно. При толщине 8...18мм делается односторонний скос кромок, которые при сборке представляют V-образную разделку. У листов толщиной более 18 мм делается двухсторонняя Х-образная разделка. В подводных условиях размеры зазоров и углы скоса кромок несколько отличаются от обычных, так как интенсивное охлаждение металла под водой способствует меньшему короблению свариваемых листов.

Угол разделки (раскрытия) а° при стыковой сварке, образованный двумя скошенными кромками, равен примерно 80... 90°, притупление кромок р составляет 4... 5 мм; зазор между кромками а не должен превышать 0,7... 1,5мм. На листах, имеющих большую толщину, угол скоса стыкуемых кромок делают около 75...80° и раздвигают их на расстояние, равное приблизительно толщине свариваемых листов, а под стыкуемый шов подводят подкладку. Такой способ позволяет произвести наложение двух валиковых швов (взамен корневого), обеспечивая тем самым провар всего свариваемого сечения.

Подготовка кромок под сварку соединением. внахлестку обычно трудностей не представляет. Помимо соблюдения общих требований относительно чистоты свариваемых кромок, важное значение имеет обеспечение плотного прилегания листов друг к другу (зазор должен быть минимальным и составлять не более 1,0... 1,5 мм). При герметизации отверстий и пробоин имеющиеся на них рваные места и вмятины необходимо обрезать.

При сварке тавровых соединений, в зависимости от толщины листа, делают односторонний или двухсторонний скос кромок- под углом 50±5°-

Кромки при угловом соединении не делают, если толщина листов не превышает 8 мм. При большей толщине производится односторонний скос.

При электрозаклепочных соединениях диаметр электрозаклепки должен соответствовать тройной толщине привариваемого листа. Раззенковку верхнего листа делают под углом 45°. При сварке с прорезями ширина канавки также должна соответствовать тройной толщине привариваемого листа, а длина -- в зависимости от размеров конструкции. Скос кромок, если возможно, делают под углом 45°.

Выбор ориентировочных режимов сварки.

Выбор режима ручной дуговой сварки часто сводится к определению диаметра электрода и сварочного тока. Скорость сварки и напряжение на дуге устанавливаются самим сварщиком в зависимости от вида сварного соединения, марки стали и электрода, положения шва в пространстве и т.д.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины металла, типа сварного соединения, типа шва и др. Ток выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для выбора тока можно пользоваться зависимостью:

I = Kd,

где K = 25-60 А/мм

d - диаметр электрода, мм

Относительно малый сварочный ток ведет к неустойчивому горению дуги, непровару и малой производительности. Чрезмерно большой ток ведет к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и непровару, повышенному разбрызгиванию электродного материала и ухудшению формирования шва.

При сварке с вертикальными и горизонтальными швами ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении примерно на 5-10%, а для потолочных на 10-15% с тем, чтобы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.

Процесс сварки (технология и техника).

Существует два способа зажигания дуги покрытыми электродами - прямым отрывом и отрывом по кривой. Первый способ называют зажиганием впритык. Второй напоминает движение при зажигании спички и поэтому его называют чирканьем.

Немедленно после зажигания дуги начинается плавление основного и электродного металлов. На изделии образуется ванна расплавленного металла. Сварщик должен подавать электрод в дугу со скоростью, равной скорости плавления электрода. Нормальной считают длину дуги, равную 0,5-1,1 диаметра стержня электрода.

Увеличение длины дуги снижает устойчивое ее горение, глубину проплавления основного металла, повышает потери на угар и разбрызгивание электрода, вызывает образование шва с неровной поверхностью и усиливает вредное воздействие окружающей атмосферы на расплавленный металл.

Наклон электрода при сварке зависит от положения сварщика в пространстве, толщины и состава свариваемого металла, диаметра электрода, вида и толщины покрытия.

Для получения плотного и ровного шва при сварке в нижнем положении на горизонтальной плоскости угол наклона электрода должен быть 15° от вертикали в сторону ведения шва.

Для получения валика нужной ширины производят поперечные колебательные движения электрода. Чаще всего применяют швы шириной от 1,5 до 4 диаметров электрода, полученные с помощью поперечных колебательных движений электрода.

2. Опишите технологию шовной сварки, ее достоинства, недостатки, оборудование и область применения. Ответ поясните схемой процесса

Шовная контактная сварка.

Шовная контактная сварка -- это сварка, при которой соединение элементов выполняется внахлестку в виде непрерывного или прерывистого шва вращающимися дисковыми электродами, к которым подведен ток и приложена сила сжатия.

Рис. 1

На рис. 1 представлена принципиальная схема шовной сварки: 1 -- ролики (дисковые электроды), 2 -- свариваемые листы, 3 -- трансформатор.

Применяют три способа шовной сварки: непрерывную, прерывистую с непрерывным вращением роликов и прерывистую с периодическим вращением роликов.

Непрерывную шовную сварку выполняют сплошным швом при постоянном давлении роликов на свариваемые листы заготовки и при постоянно включенном сварочном токе в течение всего процесса сварки. При этом способе имеют большое значение тщательная зачистка свариваемых поверхностей, равномерная толщина листов и однородность химического состава металла. Даже при небольших нарушениях подготовки свариваемых кромок сварной шов получается низкого качества с прожогами и непроварами. По указанным причинам этот метод сварки не получил широкого применения.

Прерывистую сварку с непрерывным вращением роликов также выполняют при постоянной силе сжатия, но сварочная цепь периодически замыкается и размыкается. При этом способе шов формируется в виде сварных точек, перекрывающих друг друга. Шов получатся более высокого качества.

Прерывистую сварку с периодическим вращением роликов выполняют при постоянной силе сжатия, но сварочная цепь замыкается в момент остановки роликов (шаговая сварка). Такой способ дает более качественный шов, так как обеспечивает хорошее формирование сварочной точки. Однако машины для такого способа отличаются сложностью конструкции и малой производительностью.

Рис. 2

Большое применение получила прерывистая шовная сварка с непрерывным вращением роликов при постоянной силе сжатия в течение процесса сварки. Этим способом сваривают швы различных резервуаров и емкостей, а также конструкций из листового металла. Наиболее часто применяют сварные соединения с отбортовкой и внахлестку (рис. 2). При соединении с отбортовкой листов толщиной до 1 мм ширина отбортовки берется до 12 мм, а при толщине листов до 2 мм -- 20 мм. При нахлесточном соединении величину нахлеста берут 10...20 мм.

Низкоуглеродистая и тонкая нержавеющая стали (типаХ18Н9) хорошо свариваются шовной сваркой. Сварку листов из низкоуглеродистой стали при суммарной толщине до 2 мм (1 + 1) производят роликами с шириной контактной поверхности 6 мм. Сила сжатия достигает 4 кН. Продолжительность импульсов тока в сварочной цепи составляет 0,04...0,06 с, а перерывов между ними -- 0,02...0,04 с. Сварочный ток -- 8...16 кА. Скорость сварки достигает 2 м/мин. При суммарной толщине листов до 4 мм (2 + 2) ширина контактной поверхности роликов составляет 8,5...10 мм, сила сжатия -- 6.5...8.4 кН, продолжительность импульсов тока -- 0,08...0,12 с, а перерывов -- 0,06...0,10 с. Сварочный ток достигает 20 кА, скорость сварки -- 1.4...1,6 м/мин. При сварке нержавеющих сталей сварочный ток берется меньше указанных норм на 35... 40%. Сварка листов из алюминия и его сплавов выполняется при сварочных токах 22...40 кА. Скорость сварки не превышает 1 м/мин: Сила сжатия -- 2,5...5,4 кН, продолжительность импульсов сварочного тока составляет только 15...30% времени одного цикла.



Рис. 3

Разновидностью шовной сварки является шовно-стыковая сварка труб с продольным сварным швом (рис. 3). Из стальной ленты необходимой ширины формующими роликами подготавливают трубную заготовку 3 с верхним расположением стыка 4 кромок заготовки. Заготовка подается стыком под сварочные ролики 2, к которым подводится сварочный ток от трансформатора; сила сжатия передается заготовке через нажимные ролики 5. После заварки шва труба поступает на калибрующие валки, где срезается грат сварного шва и правятся размер и форма сечения, затем разрезается на трубы заданной длины.

Этим способом изготовляют трубы диаметром 14...400 мм при толщине стенок 0,5... 12,5 мм. Скорость сварки достигает 10...15 м/мин.

3. Дайте понятие скорости резания. Опишите какие факторы и как влияют на скорость резания, приведите графические зависимости

Влияние различных факторов на величину силы резания

Зависимость силы резания от ширины и толщины срезаемого слоя

Толщина среза а и ширина b не в одинаковой степени влияют на силу резания. Сила резания возрастает пропорционально b, но отстает от увеличения а. Отставание роста силы резания от увеличения толщины среза можно объяснить следующим:

С увеличением толщины среза нагрузка на единицу длины режущего лезвия возрастает. В связи с этим увеличивается температура резания, что приводит к уменьшению сил трения, усадки стружки и снижению сопротивления обрабатываемого материала пластическому деформированию. Пластические деформации и напряжения распределяются по толщине стружки неравномерно. Они значительно больше в слоях, прилегающих к передней поверхности лезвия инструмента. Поэтому увеличение толщины среза приводит к относительному уменьшению слоя с максимальными деформациями. Кроме того, сила трения по задней поверхности лезвия, как одна из слагаемых при расчете сил резания, с изменением толщины среза остается неизменной или изменяется очень мало.

Таким образом, при сохранении площади поперечного сечения среза постоянной, силы резания уменьшаются по мере уменьшения ширины и одновременно увеличения толщины среза.

Зависимость сил резания от свойств обрабатываемого металла

При снятии стружки металл не только срезается, но и претерпевает сильную пластическую деформацию. Большое влияние на силы резания оказывают силы трения стружки и обрабатываемого материала соответственно о переднюю и заднюю поверхности лезвия инструмента. Однако необходимо учитывать, что в процессе обработки металл в зоне резания сильно разогревается. Значит, его свойства могут отличаться от свойств, которые характерны для него при статических испытаниях. Поэтому нет точной и однозначной зависимости между силой Pz и прочностью обрабатываемого материала, а также его твердостью и другими механическими характеристиками.

Установлено, что силы резания растут при увеличении sв, твердости, пластичности и вязкости обрабатываемого материала.

Влияние свойств инструментального материала на силу резания

Это влияние может быть вызвано только различием в силах трения (коэффициентах трения) между обрабатываемым и инструментальным материалами. Внутри групп быстрорежущих сталей ивольфрамокобальтовых твердых сплавов коэффициенты трения и укорочения стружки не отличаются, а следовательно, сила Рz не изменяется.

При обработке инструментами, оснащенными вольфрамотитановыми твердыми сплавами, Рz уменьшается с увеличением содержания карбидов титана TiC. Для сравнения отметим, что если при обработке инструментом из быстрорежущей стали принять Рz = 1, для тех же условий работы инструмента, оснащенного твердыми сплавами группы ВК, Pz=1, а группы ТК - Рz = 0,9...0,95.

Влияние скорости резания на силу резания

Ранее считалось, что скорость резания практически не влияет на его силу. Объясняется это проведением работ в сравнительно узком диапазоне скоростей, а также недостаточной чувствительностью используемых при этом динамометров. В настоящее время известно, как изменяется сила резания в широком диапазоне скоростей. Выясним эту зависимость на примере опытов для условий свободного резания стали 40Х.



Рис. 4 Зависимость сил резания от скорости резания и переднего угла при обработке стали 40Х с а = 0,2 мм; b = 4 мм

Сложный характер кривых Рz = f(V)объясняется появлением нароста на передней поверхности лезвия инструмента. Минимальные значения силы резания на кривых Рz = f(V) соответствуют максимально возможному наросту. При малой скорости резания, когда нарост не образуется, сила резания велика. В диапазоне скоростей, где имеется максимальное наростообразование, сила резания и укорочение стружки уменьшаются, так как с увеличением размеров нароста возрастает действительный передний угол инструмента. По мере дальнейшего повышения скорости резания высота нароста, а следовательно, и действительный передний угол уменьшаются. Одновременно с этим возрастают коэффициент укорочения стружки и силы резания.

Как уже отмечалось, работа на очень высоких скоростях резания приводит к значительному повышению температуры резания, в результате чего уменьшается коэффициент трения, а следовательно, и Рz.

Минимумы и максимумы кривых Рz = f(V) тем рельефнее, чем меньше передний угол. Объясняется это тем, что больший нарост может образоваться (и образование его интенсивнее) при меньших передних углах инструмента. При обработке чугуна образуется меньший нарост, поэтому зависимость Рz = f(V) имеет вид плавной кривой (рис. 5). Аналогично выглядят зависимости Рz =f(V) для материалов, не склонных к наростообразованию -- меди, жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, титановых сплавов.

Рис. 5 Кривая зависимости Рz = f(V) при обработке чугуна

Скорость резания V (м/мин) - путь, который проходит наиболее удаленная от оси вращения точка поверхности резания относительно режущей кромки в направлении главного движения в единицу времени.

Уменьшение усадки стружки всегда сопровождается снижением силы резания и, наоборот, рост ее, как правило, приводит к увеличению силы резания. Поэтому влияние скорости резания на силу Рz выражается такой же кривой, как и ее влияние на усадку стружки. (рис.6.)

Рисунок 6 Влияние скорости резания на силу резания Рz

В общем случае рост скорости резания сопровождается уменьшением силы Рz, и только в диапазоне критических скоростей резания v2-v3 с повышением скорости резания наблюдается увеличение этой силы. Такое отступление от общей закономерности объясняется уменьшением высоты нароста в данном диапазоне скоростей резания. Действительная величина переднего угла, образуемого наростом, при этом уменьшается, и поэтому сила резания увеличивается, несмотря на повышение скорости резания.

Как видно из рис.6, интенсивность влияния скорости резания на силу Рz зависит от переднего угла г. Чем больше угол г, тем меньше падение силы Рz, вызываемое повышением скорости резания.

При работе инструментом из быстрорежущей стали угол г, как правило, делают больше, а поэтому и интенсивность влияния v на Рz меньше, чем при работе твердосплавным инструментом. Кроме того, при обработке одного и того же металла быстрорежущим инструментом скорость резания изменяется в сравнительно узких пределах, и поэтому она не оказывает такого заметного влияния на силу Рz, как при работе твердосплавным инструментом; в практических расчетах влияние v на Рz пренебрегают. Иное дело при работе твердосплавными инструментами.

Различные марки твердого сплава отличаются своими режущими свойствами, и поэтому соотношение скоростей резания при обработке одног и того же металла может доходить до 3:1, и сила резания будет изменяться на 20-25%.

Для диапазона скоростей резания, применяемых при работе твердосплавным инструментом, зависимость Рz = ѓ(v) выражается импирической формулой:

Рz = const/vⁿ,

где n - показатель степени, характеризующий интенсивность влияния скорости резания на силу резания.

Значительное влияние глубины резания на силу Рz связано с увеличением наибольшего значения угла в плане, что приводит к росту толщины срезаемого слоя.

Силы резания Рz возрастают при увеличении глубины резания, подачи и твердости обрабатываемой стали (рис.7.). Особенно резкое увеличение сил наблюдается в области больших значений глубины резания.

Рисунок 7 Влияние глубины резания, подачи и твердости стали на силы резания

4. Кратко опишите устройство и работу радиально сверлильного станка. По кинематической схеме главного движения станка (ее следует вычертить) подсчитайте максимальную частоту вращения шпинделя

Расположение составных частей радиальнверлильного станка 2А554



Спецификация составных частей радиальнверлильного станка 2А554

1 Плита - 2M55.00.I0.000

2 Агрегат охлаждения - 2M55.00.12.000

3 Заземление станка - 2М55.00.86.000

4 Электрооборудование колонны - 2M55.00.81.000

5 Цоколь, колонна - 2М55.00.11.000

6 Зажим рукава - 2М55.00.23.000

7 Рукав - 2M55.00.2I.000

8 Гидрозажим - 2М55.00.33.000

9 Токосъемник - 2M55.00.I4.000

10 Гидростанция - 2М55.00.32.000

11 Редуктор - 2M55.00.3I.000

12 Механизм подъема - 2М55.00.22.000

13 Электрооборудование рукава - 2А554.00.94.000

14 Механизм ручного перемещения головки - 2А554.50.28.000

15 Устройство штурвальное - 2А554.50.26.000

16 Шпиндель - 2А554.50.55.000

17 Механизм подач - 2А554.50.25.000

18 Рукоятка управления фрикционной муфтой - 2М55.50.48.000

19 Электрооборудование головки - 2А554.50.95.000

20 Привод ускоренного отвода шпинделя - 2А554.50.95.000

21 Противовес - 2А554.50.37.000

22 Зажим головки - 2М55.50.36.000

23 Установка насосная - 2А554.50.65.000

24 Смазка - 2М55.50.68.000

25 Гидрокоммуникация - 2А554.50.67.000

26 Цилиндр главный - 2М55.50.66.000

27 Привод гидропреселектора - 2М55.50.46.000

28 Гидропреселектор - 2А554.50.45.000

29 Муфта фрикционная - 2M55.50.I5.000

30 Коробка скоростей - 2A554.50.I6.000

31 Коробка подач (24 ступени) - 2A554.50.I7.000

32 Коробка подач (12 ступеней) - 2А554.50.18.000

33 Головка сверлильная - 2А554.50.00.000

34 Гидропанель - 2А554.50.47.000

Расположение органов управления радиальнверлильного станка 2А554.



1 Станок включен; станок выключен

2 Заземление

3 Выключатель вводной

13 Выключатель электронасоса охлаждения

14 Кран включения охлаждающей жидкости

15 Маховик перемещения сверлильной головки

16 Рукоятка ручного ускоренного подвода шпинделя и включения механической подачи

17 Кнопка отжима сверлильной головки

18 Кнопка отжима колонны и сверлильной головки

19 Кнопка зажима колонны и сверлильной головки

20 Кнопка зажима лимба для настройки глубины сверления

Рукоятка переключения диапазона подач

21 Рукоятка натяжения пружин противовеса

22 Переключатель автоматизированных циклов

23 Маховик тонкой ручной подачи шпинделя

24 Кнопка отключения шпинделя от коробки скоростей

25 Рукоятка предварительного набора скоростей

26 Кнопка пуска главного электродвигателя

27 Лампа сигнальная фильтра гидросистемы

28 Кнопка управления опусканием рукава

29 Рукоятка предварительного набора подач

30 Кнопка "Общий стоп"

31 Рукоятка управления пусковой реверсивной муфтой и переключения скоростей и подач

32 Включатель освещения

33 Кнопка управления подъемом рукава

34 Лампа сигнальная предварительного набора скоростей, подач.

Устройство и работа радиальнверлильного станка 2А554. Общая компоновка станка

Основанием станка является фундаментная плита, на которой неподвижно закреплен цоколь. В цоколе на подшипниках монтируется вращающаяся колонна, выполненная из стальной трубы. Рукав станка со сверлильной головкой размещен на колонне и перемещается по ней с помощью механизма подъема, смонтированного в корпусе на верхнем торце колонны. В этом же корпусе расположено гидромеханическое устройство для зажима колонны и токопроводящее устройство для питания поворотных и подвижных частей станка. Механизм подъема связан с рукавом ходовым винтом.

Сверлильная головка выполнена в вице отдельного силового агрегата и состоит из коробки скоростей и подач, механизмов подачи и ускоренного отвода шпинделя, шпинделя с противовесом и других узлов. Она перемещается по направляющим рукава вручную. В нужном положении головка фиксируется установленным на ней механизмом зажима.

В фундаментной плите выполнен бак и закреплена насосная установка для подачи охлаждающей жидкости к инструменту. На плите устанавливается стол для обработки на нем деталей небольшого размера.

Все органы управления станком сосредоточены на сверлильной головке. На панели цоколя размещены только кнопки вводного выключателя, подключающего станок к внешней электросети, и выключателя управления насосом охлаждения. Для освещения рабочей зоны в нижней части сверлильной головки установлена электроарматура.

Электроаппаратура смонтирована в нише, выполненной с обратной стороны рукава

Частота прямого вращения шпинделя, об/мин 30...1900.

5. Опишите сущность выглаживания как метод обработки деталей пластическим деформированием. Нарисуйте и поясните схему выглаживания поверхности детали типа «вал», указав получаемые точность обработки и шероховатость поверхности

Выглаживание - один из видов обработки металлов резанием. При шлифовании припуск на обработку снимается абразивными инструментами - шлифовальными кругами. Шлифовальный круг представляет собой пористое тело, состоящее из большого количества мелких зерен. Эти зерна соединены между собой особым веществом, которое называется связкой. Твердые материалы, из которых образованы зерна шлифовального круга, называются абразивными материалами. Процесс шлифования состоит в том, что шлифовальный круг снимает с детали тонкий слой металла (стружку) острыми гранями своих абразивных зерен.



Рисунок 11 Схема круглого наружного шлифования

Применяются операции чернового, предварительного, окончательного и тонкого шлифования.

Черновое шлифование предусматривает обработку без предварительной токарной операции со снятием увеличенного припуска от 1 мм и более на диаметр. Эту операцию целесообразно выполнять на режимах силового и скоростного шлифования при v_кр=50-60 м/с. В отличии от токарной обработки черновое шлифование обеспечивает более высокую точность обработки по 8-9-му квалитету и более низкий параметр шероховатости R_a=2,5-5,0 мкм не требует последующего предварительного шлифования. Его применение целесообразно при наличии точных заготовок или заготовок, имеющих плохую обрабатываемость лезвийным инструментом.

Предварительное шлифование обычно выполняют после токарной обработки с повышенной скоростью резания v_кр=40-60 м/с. Предварительное шлифование осуществляют до термообработки для создания базовых поверхностей или в качестве промежуточной операции для подготовки поверхности к окончательной обработке. На операциях предварительного шлифования достигается точность 6-9-му квалитетам и параметр шероховатости поверхности R_a=1,2-2,5 мкм.

Окончательное шлифование позволяет получить точность обработки по 5-6-му квалитету и параметр шероховатости поверхности R_a=0,2-1,2 мкм. Наиболее часто применяют скорость резания v_кр=35-40 м/с.

Тонкое шлифование применяют главным образом для получения параметра шероховатости Ra=0,025-0,1 мкм. Оно требует очень хорошей предварительной подготовки, так как снимаемый припуск при тонком шлифовании не превышает 0,05-0,1 мм на диаметр. Применение тонкого шлифования возможно при наличии прецизионного станка и специальных кругов, оно экономически целесообразно лишь в условиях единичного и мелкосерийного производства. В массовом производстве низкие параметры шероховатости поверхности более производительно и надежно получают на суперфинишных и полировальных станках .

Метод пластического деформирования

Поверхностно-пластическое деформирование (ППД) - один из наиболее простых и эффективных технологических путей повышения работоспособности и надёжности изделий машиностроения. В результате ППД повышаются твёрдость и прочность поверхностного слоя, формируются благоприятные остаточные напряжения, уменьшается параметр шероховатости Rа, увеличиваются радиусы закругления вершин неровности, относительная опорная длина профиля и т.п.

Пластическая деформация поверхностного слоя, возникающая под действием усилий деформирующего тела, изменяет его физико-механические свойства и структуру. Степень пластической деформации и ее последствия зависят от характера деформации, ее режима, исходного состояния материала, макро- и микроструктуры, шероховатости поверхности, формы, размеров детали и ряда других факторов.

Изучение природы и закономерностей фазовых и структурных превращений, происходящих в материале детали под действием ППД, является необходимой предпосылкой для создания новых и оптимизации существующих технологических процессов и оборудования. Знание этих закономерностей позволяет расширить их технологические возможности и вскрыть внутренние резервы .

Формирование поверхностного слоя с заданными свойствами должно обеспечиваться технологией упрочнения. Наиболее широко применяют способы обкатывания и раскатывания шариковыми и роликовыми обкатниками наружных и внутренних цилиндрических, плоских и фасонных поверхностей. Цилиндрические наружные, внутренние, фасонные поверхности обрабатываются, как правило, на токарных, револьверных, сверлильных и других станках; плоские поверхности - на строгальных, фрезерных станках. Примеры обкатывания и раскатывания поверхностей роликами приведены на рис. 11. Обычно этими способами обрабатывают достаточно жёсткие детали из стали, чугуна и цветных сплавов. На рисунке 11., а показана схема обработки цилиндрических наружных и внутренних поверхностей.



Рисунок 12 Схемы обработки роликом: а - наружных и внутренних цилиндрических поверхностей; б - плоских поверхностей; в - фасонных поверхностей

Качество обрабатываемой поверхности при обкатывании роликами и шариками в значительной степени зависит от режимов деформирования: силы обкатывания (или давления на ролик и шарик), подачи, скорости, числа рабочих ходов и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости. До обкатывания и раскатывания заготовки обрабатывают точением, шлифованием и другими способами, обеспечивающими точность, по 7-9-му квалитету. Припуск на обработку обычно рекомендуется выбирать равным 0,005...0,02 мм.

Пластическое поверхностное деформирование может быть отделочно-упрочняющей операцией (улучшает шероховатость поверхности и упрочняет поверхностный слой), отделочно-упрочняющей и калибрующей операцией (кроме сказанного выше, повышает точность обработки); отделочно-калибрующей операцией (упрочнения не происходит).



Список литературы

1. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1983.

2. Гуляев А.П., Малинина К.А., Саверина С.М. Инструментальные стали: Справочник. М.: Машиностроение, 1975.

3. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. М.: Машиностроение, 1992.

4. Калачев Б.А., Ливанов Б.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСИС, 2005.

5. Коршунова Т.Е., Овсянникова Г.Л. Принцип обозначения марок черных и цветных сплавов. Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 1998.

6. Коршунова Т.Е. Микроанализ. Твердость материалов. Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 1999.

7. Коршунова Т.Е. Диаграммы состояния сплавов (основные системы). Владивосток: Изд-во ДВГТРУ, 1998.

8. Коршунова Т.Е. Строение, свойства и применение сталей и чугунов. Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2003.

9. Коршунова Т.Е. Влияние термической обработки на структуру и свойства углеродистых сплавов. Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 1995.

10. Коршунова Т.Е. Методические указания к лабораторным работам. Структура, свойства и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Владивосток: ДВТИ, 1991.

11. Коршунова Т.Е. Выбор материалов деталей машин и узлов. Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2001.

12. Материаловедение и технология металлов / Под ред. Г.П. Фетисова. М.: Высш. шк., 2002.

13. Мозберг Р.К. Материаловедение. М.: Высш. шк., 1991.

14. Марочник сталей и сплавов/ Под общ. ред. В.Г.Сорокина. М.: Машиностроение, 1989.

15. Мотовилин Г.В., Масино М.А., Суворов О.М. Автомобильные материалы: Справочник. М.: Транспорт, 1989.

16. Солнцев Ю.П., Пряхин Е.И. Материаловедение. СПб.: Химиздат, 2004.

17. Смирягин А.П., Смирягина Н.А., Белова А.В. Промышленные цветные металлы и сплавы. М.: Металлургия, 1974.

18. Технология металлов и материаловедение / Б.В. Кнорозов, Л.Ф. Усова, А.В. Третьяков и др. М.: Металлургия, 1987.

Размещено на Allbest.ru