Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 2 - 2003 (1004786), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Деформирующие элементы повышенной несущей саосабваегн: а — с отверстием, состоящим из трех часгей ! — цилиндрической; 2 и 3 — конической, б — с отверстием, состоящим из цилиндрической и конической частей; ! — элемент, 2 — конический стержень, 3 и 4 — дистанционные втулки В тех случаях, когда расчет деформирующего элемента показывает, что ввиду большой рабочей нагрузки его запас прочности оказывается недостаточным, следует использовать элементы, показанные на рис.
24, и осущесгвлять посадку их на стержень протяжки с натягом. На рис. 24, а показан деформируюший элемент, у которого цилинлрическое отверстие расположено только под зоной нагрузки, что они'кает напряжения изгиба. На рис. 24, 6 леформирующего элемента коническое отверстие накопится со стороны рабочей части элемента. Кроме того, элемент посажен на конический стержень протяжки. больший диаметр которого находится у переднего конца протяжки На стержне элементы фиксируют регулируемыми ло длине дистанционными втулками. За счет перемещения элементов по стержню создается необходимый натяг, который уменыпает напряжения изгиба н повышает несущую способность элемента. Смазочно-охлаигдающие технологические средства (СОТС).
При обработке обязательно применение СОТС, предотвращающих схватывание деформнрующих элементов с обрабатываемым металлом, что приводит к браку обработанных деталей и нередко к разрушению деформируюших элементов. Для леталей из углеродистых и низколегированных сталей вполне оправдывают себя широко распространенные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), такие как сульфофрезол, МР-1, МР-2, эмульсии. Эти же хсидкости следует применять при обработке деталей из цветных металлов (бронзы, латуни, алюминиевых сплавов). Для деталей из высоколегированных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей н сплавов следует применять СОТС: АСМ-1, АСМ-4, АСМ-5, АСМ-6.
При обработке деталей из закаленных сталей используют смазку АСФ-З. Качество обработанных поверхностей отверстий. Шероховатость поверхности, обработанной пластическим деформнрованием. зависит от исходной шероховатости и материала обрабатываемой детали, толщины ее стенок, режима обработки, применяемой СОТС и угла рабочего конуса инструмента. От скорости обработки (в пределах диапазона применяемых скоростей) шероховатость обработанной поверхности не зависит.
Для получения малых значений шероховатости предварительную обработку отверстия целесообразно проводить твердосплавным инструментом (резцом, зенкером, разверткой), имеющим малые углы в плане (<р = 30 ... 40 ), на скоростях резания, исключающих образование нароста. При обработке отверстий в толстостенных деталях после переходов растачивания или развертывания (исхолный параметр йа = 6,3 ... 1,6 мкм) получают поверхности с Да = 0,8 ...
0,1 мкм, если материал деталей стал!4 )(а = 0,4 ... 0,1 мкм при обработке деталей из бронзы и )!а = 1,6 .. 0,4 при обработке деталей из чугуна. Шероховатость поверхностей тонкостенных деталей в 2 — 4 раза выше Обычно существует оптимальный натяг, обеспечивающий наилучшие результаты при обработке поверхности (рис. 25! Шероховатость поверхности после пластического деформнрования будет тем ниже. чем меньше натяг, при котором проводится обработка отверстия.
Так, при обработке детали из стали 45 с исходной шероховатостью )!а = 4,0 ... 8.0 мкм и при суммарном натяге ! мм получают (см. рис. 25) следующую шероховатость обработанной поверхности лри натягах на деформирующем элементе; Натяг ю, мм... 0,05 0.10 0,2 0,4 0,8 )!а, мкм . ... 0,06 0,07 0,4 1,3 3,0 Таким образом, при малых натягах можно получить очень малые значения )га Однако при некоторых значениях суммарного натяга параметр шероховатости Яа может увелнчи- Рис. 25.
Зависимасть шероховатоепз обработанной поверхности от натяга восле протягнаания стали 45: ! — !' = 0,05 мм, 2- !' = 0,1 мм; 3 — ! = 0,2 мм; 4- ! = 04 мм, 5 — !' = 08 им; б — ! = 16 мм; 7 — ! = = 3,2 мм вагься. Прн натягах на элемегпе 0,05 — 0,2 мм это явление возникает при обработке углеродистых сталей после прохода одного и того же числа деформируюших элементов НВ (8) га Если необходимо осуществить большую деформацию и получись при этом высокое качество поверхности, нужно 75 — 80% деформации осуществить с большими натягами, а остальные 25 — 20 % с малыми натягами, как это показано на рис 25 штриховой линией При использовании различных СОЖ (сульфофрезола, эмульсии, МР-1, МР-2) получают поверхности примерно с одинаковой шероховатостью, но эти СОЖ обладают разными экранируюшими свойствами.
При обработке деталей из высоколегированных коррозионностойких и жаропрочных сталей и сплавов приходится применять твердые СОТС, обладающие очень высокшчи экранирующими свойствами против схватывания. При этом значигельно снижается коэффициент трения, а шероховатость поверхности в меньшей степени.
Для получения в этих случаях низкой шероховатости 80 — 90 % деформации следует осуществлять с применением твердых смазок, а остальные 20 — 10% — с применением СОЖ. Увеличение угла рабочего конуса инструмента снижает шероховатость, но в то же время уменьшает деформацию, прн которой начинается повышение шероховатости. Упрочнение металла является следствием происходящих деформаций Обычно происхо- дит два вида деформации — деформация растяжения, охватывающая всю стенку детали, и леформапия сдвига, образующая слой текстуры на обработанной поверхности. Деформация в слое текстуры значительно превосходит по интенсивности деформацию в стенке детали.
Упрочнение, выражаемое изменением твердости (рис. 26), снижается прн переходе от обработанной поверхности в глубину детали Толщина слои текстуры, обладающего повышенной твердостью, тем больше, чем больше толщина стенки, натяг и число рабочих деформирующих элементов, и тем меньше, чем выше исходная твердость обрабатываемого металла Приращение твердости зависит от обрабатываемого металла и составляет 130 — 260 %. Остаточные напряжения первого рода на поверхности отверстия могут быть как отрицательными (сжатие), так и положительными (растяжение). Если у обработанной поверхности возникли напряжении сжатия,то при переходе в глубину стенки они сначала несколько возрастают, а затем снижаются и переходят в напряжения растяжения.
Если у поверхности создаются напряжения растяжения, то при переходе в глубину стенки они сначала несколько уменьшаются, а затем возрастают. Увеличение натяга уменьшает остаточные напряжения сжатия и переводит их в напряжения растяжения. Иьч 4ОО г о о ог ос !)б лнн я) 440 ГООО 40 2,О ДО Я, 42 Рис 26 Изменение мнкротверлости втулок нз 27о стали 45 — = 1,4; СОЖ вЂ” сульфофрезол а — ло ио сечению стенок при натяге О,! мм и дальнейшем его увеличении до значений суммарных натягов — 4 (!) н 0,5 мм (2); б — на поверхности (3) и в сердцевине (4) 502 ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ КАЛИБРОВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ 503 2я, = Кг(' |с).
7яг р (н Увеличение толщины стенки приводит к обратному изменению остаточных напряжений. С тачки зрения эксплуатационных качеств поверхности желательно получение сжимающих остаточных напряжений. Знак остаточных напряжений в обработанной детали можно определить следующим образом. Например, если в результате обработки отверстия его диаметр оказывается больше диаметра последнего деформирующего элемента, то это свидетельствует о наличии растягивающих остаточных напряжений. Точность обработки.
Если при обработке интенсивность напряжений больше предела тек>чести, то происходит упругопласгическое дефармирование детали. В этом случае (рис. 27) зависимость припуска (2я,), характеризующего изменение размера отверстия при обработке от натяга на .диаметр (г), имеет вид Физический смысл величины гс состоит в том, что она определяет экстраполированный натяг, соответствующий наступлению пластической деформации деталей с некруглым отверстием.
Для толстостенных деталей г, приближенно можно определить по соотношениям гг, 2гг = — '(А +7>) лри — =0,2 ... 1,0; о з А, сг, 2Ь )с — — — '(2аз — )г) при — = 1,0 ... 2,0, Е где о, — предел текучести; Š— модуль упруго- сти, с)з — диаметр отверстия. Рис. 27. Зависимость прнпуска (2ц) ат натяга (г) лрн каллбрироваиив цилиндров Коэффициент Кж равный тангенсу угла наклона прямой, являетсл коэффициентом изменения размера, или коэффициентом копирования погрешностей.
При обработке тонкостенных цилиндров Кз близок к единице. Для толстостенных цилиндров можно принять Кн = А — ВК Для стальных деталей (а, = 400 МПа) при соотношении размеров 2)г — = 0,2 ... 2,0 и диаметре отверстия 4 А, =30мм А=12; В=002. Самый благоприятный вариант обработки детали с точки зрения ее точности — при Кн = 1,0, так как исходные погрешности при этом не копируются. Поэтому наиболее эффективно повышается точность при обработке тонкостенных цилиндров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
