Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 31
Текст из файла (страница 31)
31. Схема измерения микротиердости 133 напряжения в поверхностном слое металла при этом определяют, стравливая с поверхности образца слои толщиной 5 — 10 мкм, и после каждого травления снимают рентгенограмму. Этот метод длителен и трудоемок; на снятие и обработку одной рентгенограммы требуется около 10 ч. Изменения в слоях металла толщиной менее 5 мкм не улавливаются рентгеноанализом.
В этих случаях поверхностный слой исследуют методом структурной электронографии, основанным на дифракции электронов, позволяющимнсследоватьстроениетончайшего поверхностного слоя различных материалов. Микротрещииы в поверхностном слое определяют различными методами дефектоскопии 1магнитной суспензии, магнитной индукции, ультразвуком, флюоресцепции). Остаточные напряжения в поверхностных слоях после предварительной и чистовой обработки исследуют, используя методы Н. Н. Давиденкова или Г. Закса. Эти напряжения определяют расчетом по величине деформации образца после снятия с него напряженного слоя. Для тонких слоев применим рентгеновский метод, основанный на измерении межатомиых расстояний в напряженном и ненапряжениом металле.
Этот метод является неразрушающим и позволяет получать данные с площадок размером 1 — 3 мм. Перспективен бесконтактный метод неразрушающего исследования микродеформаций детали для определения остаточных напряжений методом голографической интерферометрии. Ои основан на дифракции и интерференции электромагнитных сигналов и пригоден для исследования деталей простой и сложной формы, позволяя обнаруживать области повышенной концентрации остаточных напряжений. 2 5.
РЕГЛАМЕНТАЦИЯ ШЕРОХОВАТОСТИ НА ЧЕРТЕЖАХ ДЕТАЛЕЙ Параметры шероховатости поверхности назначает конструктор, Излишне высокие параметры шероховатости усложняют и удорожают обработку. Нередко это и не улучшаег эксплуатационные качества деталей. Исследования износа поршневых колец в двигателях показали, что оптимальная шероховатость поверхности скольжения соответствует Аа =- 1,25 †: 0,8 мкм. Небольшая шероховатость (йа = 0,16 †: 0,04 мкм) после короткого периода работы двигателя заметно увеличивается.
В различных отраслях машиностроения конструкторы пользуются нормативами, полученными на основе изучения производства н эксплуатации машин. Например, обработку дорожек качения роликовых конических подшипников обычно производят с получением 1га = 0,25 —: 0,08 мкм, а обработку поверхностей желобов шариковых подшипников с получением )га = = 0,12 —: 0,04 мкм. Параметры тса основных деталей автомобильных двигателей приведены в табл. 7. Таблияо 7 Значение 1та основных деталей автомобильных двигателей Деталь Ловеплности Коленчатый вал Поршень Поршневой палец Шатун Распределительный вал Коренные и шатунные шейки Поиерхность юбки Отверстие под палец Канавни под кольца Наружная поверхность Отверстие в малой головке в большой головке Шейки и кулачки 0,2 0,8 05 0,8 О,!6 0,5 0,6 0,4 Параметры шероховатости различных поверхностей деталей машин приведены ниже.
Поверхности Свободные несопряженныс торцы валов, фланцев, крышек. корпусных деталей. отверстии Нс являющиеся посадочными опорные поверхности корпусов, кронштейнов, торцы бобышев, шкивов, крышек и другах деталей Базовые корпусных и других деталей, мест посадки подшнвинков качения в отверстиях деталей, шпонох и шпоаочных пазов, наружные деталей общего назначения, н внешнему виду которых предьявляют повышенные требования Посадочные 2 — 3-го классов точности, мест пасадин подшипников качения, скольжения нсбыстроходных вазов, фрннционных дисков, центрнрующие поверхности Ответственных деталей, работающих при зиахопеременной нагрузке, посадочные 2-го класса точности, посадочные места на валах подшипников хачення, вкладыши подшипнинов быстроходных машин, герметичных соединений, подверженные действию коррозии Ответственных деталей, обеспечивающих требования прочности н долговечнсств работы без нарушения характера посадки, плунжеров гидроприводов и шаек валов, мест посадки на валах подшипивхов начении классов А, В, С ..............
Качения шариковых подшипников, плунжерных пар топливных насосов и быстроходных гидроприводов, трения деталей прецизионных станков и приборов Ла, мкм 25 — 8,2 6,3 — 2,о 2,5 в 1.25 1,25 — 0,63 0,63 — 0,32 0,32 — 0,16 0,08 — 0,04 В особых случаях на чертежах деталей указывают направление неровностей и другие характеристики качества поверхностей. Высокой точности обработки всегда отвечает малая шероховатость поверхности.
При обработке, например, прецизионных плунжерных пар по 1-му классу точности шероховатость поверхности скольжения тса =- 0,08 —: 0,02 мкм. Такое соответствие вызывается не только условиями работы детали, но и необходимостью получения устойчивых н надежных результатов измерения ее размеров. 185 Высота неровностей находится в преде.иах 0,05 — 0,2 допуска на размер.
Для поверхностей с шероховатостью Тттн =- Г>,0 —:— — 0,02 мкм при прессовых посадках высота неровностей равна 0,10 — 0,12, при переходных посадках 0,08 — О,1, при посадках движения 0,05 — 0,07. Тнб,шча 3 Взаимосвязь между классаин точности и нгсроховатостьм при обрабогке заготовок из стали и ссрого чугуна Яа, нкй 1 Метод обоаботкн мкм Клесс тон- ностн Клесс точ- ности Йа, н!сн Метод обработки 25 1,25 — 0,63 0,32 3 2 2 1 5 3 2 — 1 2,5 в 1,25 0,63 — 0,32 1,25 — 0,63 12,5 2,5 в 1,25 0,63 — 0,32 2,о — 6,3 5 3 2 4 — 5 0,63 — ОЛ2 0,32 — 0,03 0,16 — 0,04 3 а 2 ! 63 — об Связь между классами точности и параметрами шероховатости при обработке заготовок из углеродистой конструкционной стали и серого чугуна различными методами подтверждает табл.
8. При обработке деталей из цветных металлов и сплавов могут быть получены несколько более высокие параметры шероховатости поверхности. 3 6. ФОРМИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТОДАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗЛЕЙСТВИЯ Качество поверхности деталей машин зависит в основном от метода и режимов проведения отделочной обработки. При определенных условиях поверхностный слой может быть упрочнен, а иногда ослаблен; поэтому путем технологического воздействия необходимо в поверхностном слое создавать такие механические свойства и остаточные напряжения, которые в наибольшей степени соответствуют условиям длительной и надежной эксплуатации.
Целенаправленное формирование поверхностного слоя с заданными свойствами в процессе изготовления детали является одной из важнейших задач технологии машиностроения. Качество поверхностного слоя может быть повышено в результате применения как обычных методов при определенных режимах, так и специальных (упрочняюгцих) методов обработки. Поверхностные слои деталей машин формирукпся в основном на окончательных опе- 136 Точение: преднарительнос чистоаое тонкое ...... сррезерованне: предварительное чнстовое .... тонкое ...... Саерленис ..... Чистовое зенкеро- вание 1 ~' Развертываниег предварительное ! окончательное тонкое ..
1 Протягнаание отверстий , Шлнфанан ие: чистовое ..... тонкое ...... ~ Притирка ! рациях механической обработки. На формирование этих слоев влияют операции предшествующей обработки и даже заготовительные процессы„При положительном влиянии припуски на чистовую и отделочную обработку, а также последовательность выполнения операций устанавливают так, чтобы сохранить у детали полученные ею в силу технологической наследственности положительные качества (наклеп поверхностного слоя, остаточные напряжения, высокую поверхностную твердость, отбеленную корку у отливок и пр.).
Остаточные напряжения растяжения в поверхностном слое вынуждают увеличивать припуск на последующую отделочную обработку. Наиболее важно получить высокое качество поверхностного слоя после шлифования и тонкого точения, т. е. для широко применяемых при достижении 2 — 3-го классов точности отделочных методов обработки.
Поверхности деталей манан упрочняют различными методами обработки без снятия стружки. Эти методы основаны на пластическом деформировании поверхностного слоя. В результате применения этих методов твердость поверхностного слоя повышается, в нем возникает наклеп и сжимающие остаточные напряжения 40 — 70 кгс(мм'. При упрочняющей обработке участков концентрации напряжений уменынается влияние этих напряжений на прочность детали. Влияние наклепа благоприятно для повышения предела выносливости деталей. Используются следующие методы упрочняющей обработки, основанные на поверхностно-пластическом деформировании материала детали.
Дробеструйное паклепываиие применяют для повышения предела выносливости деталей из стали и цветных сплавов, а также для упрочнения сварных швов. Наклепыванию подвергают пружины, листы рессор, зубчатые колеса и другие детали сложных форм после их окончательной обработки. На качество поверхности влияют размер и скорость движения дроби, а также угол, под которым она ударяет обрабатываемую поверхность, расход дроби и продолжительность обработки. Глубина наклепа достигает.0,5— 1,5 мм, исходная твердость повышается на 20 — 50%, в поверхностном слое образуются сжимающие напряжения 50 — 80 кгс/мм', а под ним — растягивающие. Срок службы пружин повышается в 1,5 — 2 раза, зубчатых колес в 2,5 раза, рессор в 1Π— 12 раз. После обработки дробью шероховатость поверхности )га =- 3,2 —: 0,8 мкм; шероховатость грубообработанных (исходных) поверхностей уменьшается, а чнстообработаиных увеличивается.
Обработке подвергают незакалеиные и термообработанные детали, используя чугунную или стальную дробь диаметром 0,4 — 2 мм. Продолжительность обработки не более 1О мии; ее производят в специальных камерах с помощью пневматических или центробежных дробеметов. Наклепывание бойками (чеканку) осуществляют с помощью пневматических молотков. Рабочим инструментом является сферический ударник. От его действия на поверхности остаются вмятины. Метод ~зт применяют для наклепывания участков концентрации напряжений крупных деталей до их окончательной обработки. Обкатывание роликами и шариками применяют для отделки и упрочиення деталей.
Обкатывание цилиндрических поверхностей производят стальными закаленными или твердосплавными роликами; реже стальными шариками, закрепленными в державке. Обкатывание переходных поверхностей и канавок производят радиусными роликами, а консольно-закрепленных нежестких деталей (при обработке на автоматах) с помощью трехроликовых головок. Обкатывание роликами после чистовой обработки лезвийпым инструментом уменьшает высоту микронеровиостей в 2 — 3 раза и увеличивает несущую поверхность. После обкатывания обточенных деталей нз стали 45 уплотпяющими роликами их предел выносливости люжет быть повышен в 2 раза.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
