записка (Усовершенствование технологического процесса изготовления ступицы переднего колеса трактора Т15), страница 8

Таблица 3.1 Предел прочности образцов при испытании на разрыв, МПа

По экспериментальным данным изменение степени твердости от СМ1 до СТ1 повышает предел прочности абразивных образцов более чем в два раза.

При увеличении объемного содержания порообразователя с 10 до 20 % наблюдается незначительное уменьшение предела прочности образцов на разрыв (табл. 4.2.2.2.).

Таблица 3.2 Относительное уменьшение предела прочности образцов на разрыв при увеличении объема порообразователя с 10 до 20 %

3.3. Тепловой режим резания

Наиболее трудоемкими операциями алмазной обработки являются операции точения деталей из сталей и сплавов, подверженным прижогам и трещинам. Здесь эффективность и качество являются тесно связанными показателями: можно достигнуть необходимого качества за счет снижения производительности труда либо высокой производительности в ущерб качеству. Исследования показали, что возникающие в процессе точения прижоги, вызывающие структурные изменения, в значительной степени снижают долговечность деталей и стойкость инструмента.

Введение в сталь легирующих добавок вольфрама, молибдена, никеля, ванадия и др. резко снижает обрабатываемость. Объясняется это снижением теплопроводности и образованием твердых карбидов. Особенно теплопроводность снижается при введении в сталь хрома и никеля.

С уменьшением теплопроводности большое количество тепла концентрируется в поверхностном слое детали, ухудшается отвод его из зоны контакта, возрастает налипание частиц металла на режущие частицы алмазного материала, что усугубляет возможность появления прижогов и трещин. Из структурных составляющих сталей самую низкую теплопроводность имеет аустенит. В порядке возрастания теплопроводности структурные составляющие располагаются следующим образом: аустенит, мартенсит, мартенсит отпуска, троостит, сорбит, перлит. При точении деталей из сталей, закаленных на мартенсит в результате аустенитного превращения, происходят объемные изменения, вызывающие внутренние напряжения в поверхностном слое. Легирующие добавки хрома, вольфрама, молибдена, ванадия образуют твердые карбиды, которые ухудшают обрабатываемость сталей.

Для улучшения теплового режима резания предлагается использовать схему прерывистого точения, суть которой заключается в применении режущих пластин, состоящих из сегментов или изготовленных с пропилами. Такая конструкция режущей кромки позволяет прерывать процесс точения, дает возможность детали остывать, уменьшает тепловые нагрузки на деталь, способствует лучшему самозатачиванию резца. Наряду с достоинствами эти круги имеют недостатки, заключающиеся в ударном характере их работы (в период врезания и выхода инструмента из металла). В результате этого возникают вибрации технологической системы СПИД, вызывающие на поверхности детали волнистость и огранку, а также уменьшение долговечности оборудования. К недостаткам этих видов алмазов следует отнести также сравнительную сложность их изготовления. Поэтому режущие инструменты с прерывистой поверхностью имеют ограниченное применение. Считают, что для уменьшения температуры точения следует применять алмазные инструменты с более высокими кристаллами.

Для уменьшения прижогов при точении часто переходят к более открытой структуре, при этом в зону точения подаются специализированные СОЖ.

3.4. Исследование влияния различных факторов на качественные показатели

3.4.1 Анализ шероховатости обрабатываемой поверхности

Во время исследований с помощью профилометра был проведен контроль шероховатости по параметру R _a. Образцы точили с подачей на глубину 0,02 – 0,06 мм, снимаемый припуск был равен 0,5 мм. Некоторые результаты экспериментов приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3. Шероховатость обтачиваемой поверхности, мкм

Анализ данных, приведенных в табл. 3.3, позволяет сделать два вывода: с увеличением глубины точения t_ф увеличивается шероховатость поверхности; при многопроходном точении в режиме затупления высококристаллистный алмазный инструмент обеспечивает шероховатость поверхности на уровне обычного инструмента.

Анализ графиков показывает, что при одинаковых режимах шероховатость поверхности, обработанной крупнокристаллическим алмазом, выше на 1 – 2 разряда.

3.4.2 Исследование микротвердости обрабатываемой поверхности

При исследовании зависимости микротвердости от температуры в зоне резания алмазными резцами с разными характеристиками при различных скоростях детали был сделан важный вывод, что на качество поверхностного слоя влияет только температура точения, независимо от того, инструментом с какой геометрией рельефа режущей поверхности она получена.

Анализируя зависимости микротвердости от фактической глубины точения, было замечено, что для алмаза со средне кристаллической решёткой наблюдается наиболее интенсивное снижение твердости. Более плавно твердость с увеличением фактического съема уменьшается при точении крупными алмазами. И даже уменьшение скорости детали в 3 раза при точении крупнокристаллическим алмазом не ухудшает качества поверхности по сравнению со средне кристаллическим алмазом. Производительность точения крупно алмазным инструментом при условии обеспечения одинакового качества обработки на уровне границы бесприжоговой зоны может быть увеличена в 1,5 – 2,0 раза по сравнению с средне кристаллическим.

3.4.3 Анализ количества остаточного аустенита при точении

Из графиков зависимостей количества остаточного аустенита от фактической глубины при точении алмазным инструментом и твёрдосплавных инструментов, представленных в графической части дипломного проекта видно, что большие значения количества остаточного аустенита А зафиксированы на образцах после обработки твёрдосплавными инструментами. Данное обстоятельство подчеркивает преимущество использования алмазного инструмента.

3.4.4 Исследование показателя точения

Представляет интерес сравнение показателей точения резцов с одинаковыми параметрами геометрии рельефа при одновременном изменении структуры инструмента. Показатели точения всех исследованных резцов с учетом и без учета правки изменялись следующим образом. При переходе от твёрдосплавных резцов к алмазным показатель обработки увеличивается на 25 – 30 %.

В результате произведённых испытаний крупнокристаллического алмазного инструмента установлено следующее: применение алмазных резцов улучшает показатели процесса точения, увеличивает общую стойкость его между перепадами температур; при производственных режимах обеспечивает обработку без прижогов и трещин, что в ряде случаев снижает брак; позволяет найти равноценную замену импортному инструменту.

Подробный и качественный диплом на тему

“ Усовершенствование техпроцесса изготовления

детали 'Ось колеса переднего

ведущего моста трактора Т35А”

по специальности “Технология машиностроения”

на http://www.diploms17.ru/osi/

4. Организационная часть

4.1. Определение такта, ритма и темпа производства

Такт поточной линии – промежуток времени между запуском или выпуском отдельный изделий.

τ = Ф_д / В_год = 325 * 60 / 15000 = 1,3 мин/шт.

Ф_д – годовой фонд времени, необходимый для изготовления годовой программы выпуска (325 ч.);

В_год – годовая программа выпуска;

Таблица 4.1 Технологический маршрут и нормировочные данные обработки детали

R = p * τ = 1 * 1,3 = 1,3 мин;