Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Обработку износостойких покрытий можно интенсифицировать пугем введения в зону резания дополнительных видов энергии (механической, тепловой, электрической, химической и др.) или их сочетаний. Так, дополнительные термомеханические воздействия позволяют управлять стружкообразованием и качеством формируемой поверхности.
Электро- механическое шлифование заключается в том, что на токопроводящий абразивный круг и деталь подают напряжение с последующим удалением продуктов анодного растворения электронейтральным шлифовальным кругом из электрокорунда. Шлифование сопровождается выделением большого количества тепла и деформацией поверхностного слоя на глубину до 50 мкм„что способствует возникновению в этом слое значительных растягивающих напряжений. Неправильно выбранные режимы резания, затупленные зерна и «засаленный» круг приводят к структурным изменениям поверхностного слоя.
покрытия, образованию прижогов и шлифовальных трещин. В поверхностном слое недопустимо оставлять растягивающие остаточные напряжения, отпущенные участки и шлифовальные трещины. Прижоги при шлифовании снижают предел выносливости на 30 %, а шлифовальные трещины — до 3 раз. Поверхностное обезуглероживание и снижение гвердости только на 5 НКС уменьшает долговечность, например, зубчагых колес в 2...3 раза. Поэтому при шлифовании покрытий значения режимов следует выбирать значительно меньшие, чем при обработке монолитных материалов. Режим шлифования определяется материалом обрабатываемой детали, скоростью вращения круга и его давлением на поверхность детали. Качество шлифования и полирования кругами в значительной степени 474 1 лава 4.
МЕХЛНИЧГХКАЯ И ХИМИКО- 1Н'МИЧЕСКЛЯ ОБРАБОТКА АБРАЗИВНАЯ ОБРАБОТКА 4.4. Режимы правки кругов обтачиванвем 11равка Шероховатость обрабатываемой поверхности На, мкм алмазно-м(. Галли- ческим карандашом алмазом 1'ноеоб шлифования '~'доц мм/дв. ход '~прод маймин Л'~~~- ммlдвлод Ц~ЦД' маймин 0,4 0,3 Круглое наружное 0„32...1,2 0,02 0,03 Круглое внутрен- нее 1,0 0,08...0,32 Плоское 0,02 Резьбошлифова- ние 0,16...0,63 0,01 Профильное 0,1 0,2 0,16...0,32 0,02 0,2 Шли цешл ифова- ние У с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я: Я„„„,, 5„„, — продольная и поперечная подача. зависит от окружной скорости круга. При отделке твердого металла необходима более высокая окружная скорость, чем при отделке мягкого.
При шлифовании следует поддерживать определенную частоту вращения круга; увеличение ее равносильно применению более твердого круга. Частота вращения шлифовальных кругов, применяемых при обработке различных материалов, зависит от диаметра круга. Финишные операции обеспечивают необходимые форму и размеры восстанавливаемых поверхностей, а также свойства поверхностного слоя. На этих операциях снимают незначительный слой металла, но уменьшают на один-два класса показатели шероховатости. Тонкое шлифование выполняют абразивным инструментом с зернистостью 12...25. Снимаемый припуск за один ход < 0,5 мкм.
В конце операции требуется выхаживание в течение пяти-семи оборотов детали. Для тонкого шлифования применяют станки повышенной точности. Режимы правки абразивных кругов обгачиванием алмазом и алмазно-металлическим карандашом приведены в табл. 4.4. Суиерфиниширование и полирование — процессы удаления разупрочненного на предыдущих операциях тонкого слоя и достижения необходимой шероховатости поверхности. Процесс суперфиниширования цилиндрических шеек протекает при вращении детали и осциллирующем движении мелкозернистых брусков вдоль оси шпинделя.
Давление брусков на поверхность обработки < 3 МПа, оно уменьшается к завершению операции. Шейки коленчатых валов, например, полируют на станках типа 3875 с применением абразивных лент из шлифовальной шкурки марки 15АМ40ВМ433. Хотя лента обеспечивает большую площадь соприкосновения инструмента с заготовкой, более эффективное рассеяние тепла, хорошую приспособленность к форме поверхности и возможность обработки галтелей, но шероховатость рабочих поверхностей улучшает незначительно, а аморфный слой оставляет заполированным. Притирка — процесс совместной обработки деталей, работающих в паре, для получения плотного контакта рабочих поверхностей. Притирают, например, клапаны двигателей к седлам, плунжеры топливной аппаратуры к гильзам, зубчатые колеса друг к другу.
Обработка происходит при относительном возвратно-вращательном или поступательном движении притираемых деталей. В зону обработки подают зерна электрокорунда, карбида кремния, карбида титана, карборунда или алмазную пасту в индустриальном масле. Чтобы следы резания не налагались друг на друга, необходимо каждый последующий ход притирки начинать с нового относительного положения притираемых деталей. Эту функцию выполняет механизм углового смещения приводных шпинделей. Хониигование — процесс доводки внутренних цилиндрических поверхностей абразивными брусками, которые закреплены в головке и вращаются с одновременным возвратно-поступательным движением. В процессе хонингования бруски постоянно прижимаются к поверхности детали с давлением 0,05...1,4 МПа.
Хонингование дает возможность получать поверхность с точностью пятого-шестого квалитета и шероховатостью до 0,16 мкм. Погрешность обработанного отверстия 0,005... 0,02 мм„а отклонения от круглости и конусности < 0,005 мм. В качестве инструментальных материалов применяют хонинговальные бруски из синтетических алмазов, закрепленные в металлической связке М1 (порошковый состав из 80 % Си и 20 % Яп). Существуют синтетические алмазы следующих марок ( в порядке возрастания прочности и снижения хрупкости зерен): АСО, АСП, АСВ, АСК, АСС.
Для обработки восстанавливаемых деталей широко используют бруски из алмазов 47б Глава 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА марки АСВ (алмазный синтетический высокопрочный). Толщина алмазоносного слоя в брусках 1...2 мм. Зерна практически не теряют своих режущих свойств до полного истирания брусков. Алмазное хонингование по сравнению с традиционным абразивным производительнее в 4...6 раз, улучшает шероховатость поверхности на два класса и повышает точность обработки в 1,5...2 раза. Хонингование применяют для обработки стальных и чугунных деталей, а также при чистовой обработке хромовых и железных покрытий.
Скорость резания при хонинговании в 20 раз меньше, чем при шлифовании„поэтому деталь практически не нагревается, а ее поверхностные слои не претерпевают структурных изменений. Устанавливают и закрепляют ремонтные заготовки при их механической обработке с помощью приспособлений, которые обеспечивают необходимую точность расположения обрабатываемых поверхностей. Применение приспособлений повышает производительность обработки. Шатунные шейки коленчатого вала, например, точат или шлифуют в центросместителях, которые обеспечивают совмещение осей шпинделя станка и обрабатываемой шейки и точный поворот детали относительно оси коренных шеек, равный нормативному углу между кривошипами.
4.5. Смазывавще-охлаждающие жидкости при мехаиической обработке Применение смазывающе-охлаждаающих жидкостей (СОЖ) при механической обработке снижает изнашивание режущего инструмента, улучшает качество обрабатываемых поверхностей и повышает производительность. Основные функции СОЖ: охлаждение инструмента и детали, расклинивающее разделение частей материала заготовки, граничная и гидродинамическая смазка, адсорбция поверхностно-активных веществ на вновь образованных поверхностях для облегчения пластического деформирования при разрыве металла, снижение диффузионного изнашивания.
Характеристика наиболее применяемых прогрессивных СОЖ приведена в табл. 4.5. Масляные СОЖ вЂ” это минеральные масла с присадками (или без них) различного назначения. Эмульсионные (водосмешиваелые) СОЖ содержат минеральные масла, эмульгаторы, ингибиторы корюзии, биоциды, противоизносо-противозадирные присадки, антипенные ~обавки„электролиты, связующие и другие органические и неорганичекие вещества. СМАЗЫВА1ОЩЕ-ОХЛАЖДА1ОЩИЕ ЖИДКОСТИ 4.5. Характеристика СОЖ Наименование Область применения Аналоги Эфтол Прогресс-13 К Синтол Сувар, конвекс Аквахон Хонингован не стали Аспарин П0лусмй~~~п~чес~~~ ГОЖ Автокат, ивкат, эмулькат Эмульсол ЭГТ Змульсол Т Лезвийная и абразивная обработка стали и чугуна Лезвийная и абразивная обработка стали„алюминия и его сплавов Лезвийная и абразивная обработка стали и чугуна Шлифование, хонингование чугу- на Хонингование хромированных сталей, лезвийная обработка легированных нержавеющих жаропрочных сталей Лезвийная и абразивная обработка стали, чугуна, алюминия и его сплавов Эмульсионные СОЖ Холодная прокатка стали, лезвийная и абразивная обработка стали и чугуна Лезвийная и абразивная обработка стали, чугуна, алюминия и его сплавов, холодная прокатка меди и ее сплавов Укринол-1, аквол 6,1 ОМ, НГЛ-205, эмульсол ЭГТ, автокат Керосин, керосино-масляные смеси, ОМС-1, ОМС-3 ОСМ-1, керосиномасляная смесь Укринол-1, аквол 6,1 ОМ, НГЛ-205, эмульсол ЭГТ, уверол, велс Укринол 1М, аквол 1ОМ, аквол 11, змульсол 3ГТ, эмульсол Т, технологическая смазка СП-З, НГЛ-205 478 Глава 4.
МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ИЗМЕРЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН 4.б. Измерение линейных величин Мнниметр с ценой деле- ния 0„001 мм +0,8 +1,0 +2,0 1о же, 0,002 мм +1,4 +1,О +1,2 +1,4 2,0 2,5 З,О 5,0 1'о же, 0,005 мм Индикаторы с ценой де- ления 0,01 мм при работе в пределах одного обо- рота стрелки: нулевого класса точ- ности +)О +15 +20 +10 +15 +20 +13 +16 +22 4.б. Погрешности измерения деталей первого класса второго класса Интервалы размеров, мм Класс применяемых концевых мер Наименование приборов и инструментов Микрометр нулевого класса точности 1...10 150...80 Предельные погрешности, мкм 1'о же, первого класса точности +7,0 Оптиметры горизонтальный и вертикальный, измерительные машины для измерения наружных азме ов +1,8 +3,0 ~4,5 +0,6 +0,8 Н,З 10,35 +0,4 10,7 Го же, второго класса точности +12 1Итихмас микрометриче- ский первого класса точ- ности Оптиметр горизонтальный, измерительная машина с опти метром и микроскопом для измерения внутренних разме- ров +1,1 +1,3 +1,8 Штангенциркули с ценой деления, мм: 0,05 0,1 При технологической подготовке процессов определения технического состояния и механической обработки заготовок решаются такие основные задачи: 1) выбор средств измерений в зависимости от вида и погрешности измеряемой величины; 2) обоснование уровня автоматизации процесса.