Диссертация (Разработка и исследование способа деформационного упрочнения поверхностей деталей методом деформирующего резания), страница 21

При ступенчатом регулировании частотывращения шпинделя на станке рассчитанную частоту округлить доближайшего меньшего значения по паспорту станка.6.6.5 Установить значение подачи So на станке.6.6.6 Назначить глубину резания tp, исходя из требуемой толщиныупрочненного слоя h:1sin 1   t p  h  So 1,1  sin   1   sin 1  cos1 2tg   6.6.7СформироватьметодомДР(6.5)деформационноупрочненныймакрорельеф на поверхности заготовки.Формированиедеформационноупрочненногомакрорельефапроизводить в следующей последовательности.Вариант 1 (Рис.

6.10):1) При включенном вращении шпинделя подвести инструмент к179заготовке в радиальном направлении до момента касания собрабатываемой поверхностью (Рис. 6.10, а).2) Включить продольную подачу (Рис. 6.10, б).3) При включенной подаче внедрять инструмент в обрабатываемуюзаготовку в радиальном направлении до установления назначеннойглубины резания (Рис.

6.10, в).4) На заданной длине участка заготовки выполнить обработкуметодом ДР (Рис. 6.10, г).Вариант 2 (Рис. 6.11):1) При включенном вращении шпинделя подвести инструмент кзаготовке в радиальном направлении до момента касания собрабатываемой поверхностью в непосредственной близости от ееторца (Рис. 6.11, а).2) Отвести инструмент от заготовки в продольном направлении (Рис.6.11, б).3) Установить начальную глубину резания t0 от 0,25 до 0,3 мм дляприведенных марок сталей (Рис. 6.11, в).4) Включить продольную подачу (Рис. 6.11, г).5) При включенной подаче внедрять инструмент в обрабатываемуюзаготовку в радиальном направлении до установления назначеннойглубины резания (Рис. 6.11, д).6) На заданной длине участка заготовки выполнить обработкуметодом ДР (Рис. 6.11, е).18012DГDГDSпрDподб)a)34DГDSп.ручн.tptpDГDSDSпрDSпрг)в)Рис. 6.10. Формирование деформационноупрочненного макрорельефа.Вариант 1123DГDГDврDотвDподв)б)a)456t0DГDГDSDд) SпрDSп.ручн.г)tpDSпрtpt0DГt0DГDпре)Рис.

6.11. Формирование деформационноупрочненного макрорельефа.Вариант 2181Вариант 3 (Рис. 6.12):1) При включенном вращении шпинделя подвести инструмент кзаготовке в радиальном направлении до момента касания собрабатываемой поверхностью в непосредственной близости от ееторца (Рис. 6.12, а).2) Отвести инструмент от заготовки в продольном направлении(Рис. 6.12, б).3) Установить назначенную глубину резания (Рис. 6.12, в).4) Включить продольную подачу инструмента (Рис. 6.12, г).5) На заданной длине участка заготовки выполнить обработкуметодом ДР (Рис. 6.12, д).Вариант 4 (Рис.

6.13):1) На этапе подготовки поверхности сформировать заходную фаску,обеспечивающую постепенное внедрение инструмента в материалзаготовки. Геометрические размеры фаски определяются главнымуглом в плане φ и глубиной резания tp. Угол пояска θ приниматьприблизительно равным 0,5φ. Размер пояска с назначать на0,25…0,3 мм меньшим, чем tp (Рис. 6.13, а).2) При включенном вращении шпинделя подвести инструмент кзаготовке в радиальном направлении до момента касания собрабатываемой поверхностью в непосредственной близости от ееторца (Рис.

6.13, б).3) Отвести инструмент от заготовки в продольном направлении(Рис. 6.13, в).4) Установить назначенную глубину резания (Рис. 6.13, г).5) Включить продольную подачу инструмента (Рис. 6.13, д).6) На заданной длине участка заготовки выполнить обработкуметодом ДР (Рис. 6.13, е).182123DГDГDврDотвDподв)б)a)5tp4DГtpDГDГDSпрDпрг)д)Рис. 6.12.

Формирование деформационноупрочненного макрорельефа.Вариант 3123DГсDГθDотвDподб)a)в)Dврг)tptpсDГ654DГDSпрд)DГDпрe)Рис. 6.13. Формирование деформационноупрочненного макрорельефа.Вариант 41836.6.8 Завершение рабочего хода инструмента для ДР осуществлятьтремя способами:1) Не выключая вращение шпинделя, выключить продольную подачу иотвести инструмент от заготовки в радиальном направлении(Рис. 6.14, а).2) При включенном вращении шпинделя отвести инструмент отобрабатываемой поверхности в радиальном направлении безотключенияпродольнойподачи,совершаяплавныйвыходинструмента из обрабатываемого материала (Рис. 6.14, б).3) На этапе подготовки обрабатываемой поверхности в конце участка сназначенной длиной формируемого макрорельефа сформироватьканавку для выхода инструмента глубиной, превышающей глубинурезания при обработке методом ДР и шириной, достаточной дляразмещения в ней режущего клина инструмента (Рис.

6.14, в). Вэтом случае инструмент в конце рабочего хода выходит в канавку,что исключает уменьшение высоты формируемого макрорельефа.DГDГDотвDГDSпрDSпрDотвa)DSб)в)Рис. 6.14. Варианты завершения операции обработки методом ДР приформировании упрочненного макрорельефа на наружнойповерхности заготовки184ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. Анализ способов поверхностного деформационного упрочнениявыявил, что проблема повышения толщины деформационно-упрочненногослоя и равномерности распределения твердости по его толщине может бытьэффективно решена на основе использования метода ДР, обеспечивающегоравномерное распределение твердости при повышенной глубине упрочнения.2. Доказано, что деформационное упрочнение в процессе ДРпроисходит в результате деформации в трех зонах: в зоне основныхсдвиговых деформаций на режущей кромки, зоне изгибных деформаций удеформирующей кромки и зоне изгиба подрезанного слоя в его основании.3.

Наосновеположенийтеориипластичностиустановленаматематическая зависимость твердости упрочненного поверхностного слояот геометрических параметров инструмента и режимов деформирующегорезания. Установлено, что основным параметром, влияющим на твердостьупрочненногослоя,являетсявеличинанакопленнойдеформации.Расхождение расчетных и экспериментальных данных составило не более±10 %.4. Установлено что повышение твердости поверхности в результатеупрочнения методом ДР, составляет для сталей ферритно-перлитного классадо 28 % и до 54 % для сталей аустенитного класса при обеспеченииравномерности распределения твердости по толщине упрочненного слоя.5.

Установлено, что эффективной областью использования метода ДРявляется деформационное поверхностное упрочнение сталей аустенитногокласса с требуемой толщиной упрочненного слоя более 1,0 мм, присущественномповышениипроизводительностидеформационногоупрочнения по сравнению с алмазным выглаживанием и отказе от сложнойстаночно инструментальной оснастки.1856. Триботехническимиработоспособностьизнашиванияпредлагаемогообразцов,интенсивностьюиспытаниямиметодаупрочненныхизнашиванияупрочнения.методомобразцов,подтвержденаДР,Интенсивностьсопоставимаупрочненныхсалмазнымвыглаживанием, при этом метод ДР обеспечивает практически двукратноеувеличение толщины упрочненного слоя.7. Установлены особенности реализации метода ДР, которые явилисьосновой разработанных технологических рекомендаций и методическихуказаний по практическому использованию метода ДР для поверхностногоупрочнения деталей машин.По результатам выполненной работы определены перспективныенаправлениядальнейшихисследованийспособадеформационногоупрочнения методом ДР.

Для расширения технологических возможностейметода ДР целесообразно расширить номенклатуру исследуемых материалов,подвергаемых деформационному упрочнению, рассмотреть возможностьупрочнения цветных металлов и сплавов. С целью прогнозированияэксплуатационных характеристик деталей, упрочняемых методом ДР, вбудущихработахпрочностныхследуетхарактеристикпровестикорреляционныйупрочненногослояианализсвязитриботехническиххарактеристик, формируемых поверхностей трения.Актуальной задачей для развития метода ДР в целом являетсяразработка теоретического способа определения области существованияпроцесса ДР для разных материалов. Вариантом решения данной задачиможет быть прогнозирование срыва ребра путем сопоставления величинынакопленной деформации с величиной ресурса пластичности материала призаданных геометрических параметрах инструмента и режимах обработки.186СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.

Елагина О.Ю. Технологические методы повышения износостойкостидеталей машин. М.: Логос, 2009. 488 с.2. Коростелев В.Ф. Поверхностное и объемное упрочнение сплавов.Москва: Новые технологии, 2013. 203 с.3. Тимохова О.М. Повышение долговечности и работоспособностидеталей лесных машин методом поверхностного упрочнения. Ухта:Изд-во УГТУ, 2015. 124 с.4. Messerschmidt U. Dislocation dynamics during plastic deformation. Berlin:Springer-Verlag, 2010. 502 p.5.

Shetty M.N. Dislocation and mechanical behaviour of materials. Delhi:PHI Learning Private Limited, 2013. 975 p.6. Пашинская Е.Г. Физико-механические основы измельчения структурыпри комбинированной пластической деформации. Донецк: Вебер,2009. 352 с.7. Жилкашинова А.М., Скаков М.К., Попова Н.А. Связь коэффициентаупрочненияипластическойдеформацииаустенитнойсталиГадфильда // Вестник науки Сибири. 2011. № 1 (1). C. 686-690.8. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластическойдеформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 157 с.9. Ушаков М.В., Илюхин С.Ю., Воробьев И.А.

Учет влияния скоростидеформации и температуры на процессы, происходящие в зонепервичной деформации при резании металлов // Известия Тульскогогосударственного университета. Технические науки. 2010. №4-2.C. 89-93.10. Третьяков А.В., Трофимов Г.К., Гурьянова М.К. Механическиесвойства сталей и сплавов при пластическом деформировании.Карманный справочник. М.: Машиностроение, 1971. 63 с.11.

Klocke F. Manufacturing Processes 1. Cutting. Berlin: Springer-Verlag,2011. 504 p.18712. Воронцов А.Л. Технологические задачи теории пластичности. М.:Машиностроение-1, 2006. Том 1. 474 с.13. Воронцов А.Л. Технологические задачи теории пластичности. М.:Машиностроение-1, 2006. Том 2. 397 с.14. Воронцов А.Л. Технологические задачи теории пластичности. М.:Машиностроение-1, 2006. Том 3. 475 с.15. Воронцов А.Л., Албагачиев А.Ю., Султан-заде Н.М. Теоретическиеосновы обработки металлов в машиностроении: монография. СтарыйОскол: ТНТ. 2014. 552 с.16. Браславский В.М.

Технология обкатки крупных деталей роликами.М.: Машиностроение, 1975. 160 с.17. Одинцов Л.Г.Упрочнениеиотделкадеталейповерхностнымпластическим деформированием: Справочник. М.: Машиностроение,1987, 328 с.18. Попов В.Л. Механика контактного взаимодействия и физика трения.От нанотрибологии до динамики землетрясений.

М.: Физматлит, 2013.352 с.19. Смелянский В.М. Механика упрочнения деталей поверхностнымпластическим деформированием. М.: Машиностроение, 2002. 300 с.20. Бутаков Б.И.,Артюх В.А.Современноесостояниепроблемыповышения износостойкости деталей поверхностным пластическимдеформированием//ВестникХарьковскогонациональногоавтомобильно-дорожного университета. 2009. № 46. С. 10-13.21. Improvement of wear resistance of some cold working tool steels /Toboła D. [et al.] // Wear.