Антиплагиат (1203538), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Поверхностной лазерной обработке подвергают инструмент, прошедшийтермическую обработку, окончательное шлифование и заточку.Твердость в зоне обработки повышается с 650-800 до 850-1100 НV, что обусловлено образованием в структуреболее мелкозернистого мартенсита в результате быстрого нагрева и охлаждения.
Глубина упрочненной зоныдостигает 0,2 мм.Лазерную обработку проводят в атмосфере воздуха или защитного газа (например, аргона). Шероховатостьповерхности после лазерной закалки не изменяется. Средняя производительность термоупрочнения в аргоне до 500мм2/мин, на воздухе – до 800 мм2/мин. Стойкость технологического инструмента увеличивается в 2 раза и более.[2]Схемы управления перемещ ением лазерного луча в пространстве приведены на рисунке 2.3Рисунок 2.3 - Схемы управления перемещ ением лазерного луча в пространстве: а – обработка плоскости, б – обработкаотверстия, в – обработка внутреннего торц а, г – наруж него ц илиндра, д – обработкакриволинейной поверхности с центральным отверстием; 1 – световой поток, 2 – зеркало, 3 – деталь, 4 – зонаупрочнения.2.14.2 Комплексное лазерное и криогенное упрочнение сталиКомплексное лазерное и криогенное упрочнение стали выполняют последовательным лазерным нагревом (закалкой)упрочняемой поверхности и последующим охлаждением всей детали в среде жидкого азота или иного криоагента,обеспечивающего охлаждение до температуры, более низкой, чем температура мартенситного превращения.
Прикриогенной обработке уменьшается содержание аустенита в поверхностном слое, что приводит к повышениюмикротвердости поверхностного слоя и уменьшению его изнашивания по сравнению с изнашиванием поверхностейлазерной закалкой. При комплексном применении лазерной закалки и криогенной обработки не происходитрастрескивания образцов после их извлечения из жидкого азота, а также в процессе испытаний.
Таким образом,применение комплексной обработки обеспечивает значительное повышение стойкости инструмента как дляобработки резанием, так и для обработки давлением.[1]2.14.3 Комплексное лазерное и ультразвуковое упрочнениеКомплексное лазерное и ультразвуковое упрочнение выполняют локальным нагревом зоны упрочнения лазернымлучом и ее последующей или совмещенной ультразвуковой обработкой (скоростная деформация и охлаждение).Объединение методов позволяет получать высокие скорости местного нагрева (1010 0С/с),0С/с) и деформации ε = 1400 мм/с).[2]охлаждения(106-108[35]Схема самого проц есса показана на рисунке 2.4Рисунок 2.4 – Схема проц есса комплексного лазерного и ультразвукового упрочненияДействиескоростиохлаж дения, давления итемпературы приводиткобразованиюмелкозернистойструктуры вповерхностном слое металла.2.15 Упрочнение изменением э нергетического запаса поверхностногослоя2.15.1Упрочнение методами воздействия магнитным полемИнструмент и обрабатываемый материал, взаимодействуя в процессе резания, образуют термопару, состоящую извзаимно перемещающихся разнородных элементов, каждый из которых обладает специфическимифизико-механическими свойствами.
В этих условиях разность температур, образующихся в зоне резания и вне ее, создаетусловия для возникновения электрического потенциала на разноименных концах инструмента и заготовки.Установлено, что появляющаяся термо ЭДС оказывает влияние на процесс резания и эксплуатационную стойкостьинструмента, особенно при обработке стали невысокой твердости, содержащей небольшое количество углерода илегирующих примесей.В зоне резания возникает эрозия металлов, т. е. разрушение поверхностей детали и инструмента импульсами слабыхhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22907851&repNumb=118/3202.01.2003Антиплагиатэлектрических разрядов, подобно процессу, действующему в электроэрозионных станках для обработки металлов.
Взависимости от полярности термических токов в цепи инструмент – станок – заготовка эрозия в большей илименьшей степени разрушает лезвие и поверхность инструмента, создает множественные очаги концентрациинапряжений и развития разрушений. В зоне резания возникает кавитация газов и паров, вызывающая разрушениеповерхности инструментов взрывами весьма малых парогазовых пузырьков, образующихся при испарении жидкостейи материалов, попавших в зону.
Совокупные действия эрозии и кавитации усиливают разрушительное влияниеэрозии, поскольку кавитационные вихри дополнительно выполняют роль рабочей жидкости в эрозионном процессе.ПодвлияниемтермоЭДСвзонерезаниявозникаетэлектромагнитнаяиндукция,характеризующаясянапряженностью магнитного поля. Поскольку термо ЭДС обладает постоянной направленностью, то и индуцируемоеею магнитное поле также имеет постоянную полярность. Магнитная и электрическая полярности зависят отсочетания свойств материалов инструмента и заготовки, влияния внешних магнитных, электрических и тепловыхполей, действия ряда других факторов.
Однако при любой полярности влияние магнитного поля приводит кнакапливанию пылевидных микрочастиц металла в зоне резания, их намагничиванию и поляризации. Поляризованныечастицы металла налипают на поверхности инструмента и заготовки, заряженные обратной полярностью, идействуют как абразивные микропорошки. Они создают в зоне резания эффект абразивного изнашивания иразрушения. Влияние этого эффекта распространяется на металл заготовки и инструмента. Его проявления наповерхности заготовки совпадают с целью процесса резания.
Напротив, эффект налипания микрочастиц на лезвиеинструмента приводит к увеличению силы трения и к абразивному изнашиванию его поверхности. В результатестойкость инструмента снижается.Сочетание процессов эрозии, кавитации и абразивного изнашивания ухудшает условия отвода теплоты из зонырезания.Возникаетдополнительноеколичествотеплоты,увеличивающееразностьтемпературтермопары инструмент – заготовка. Соответственно растет разность потенциалов и значениенаконцахтермо ЭДС.Возрастает напряженность индуцированного ею магнитного поля.
Усиливаются условия для появления и действияэрозии, кавитации и абразивного налипания. Возрастает сила их совокупного действия на контактируемыеповерхности. Таким образом, явления, возникающие в зоне резания в результате влияния магнитного поля,вызывают рост напряженности этого поля, что, в свою очередь, усиливает разрушительную силу описанных вышепроцессов. Следовательно, эффект разрушения лезвия инструмента под действием индуцированного магнитногополя постоянно и лавинообразно усиливается, достигая максимального значения, при котором инструмент выходитиз строя. Подобные явления возникают не только в паре инструмент – заготовка, но и в любой трущейся пареметаллических деталей, оказывая значительное влияние на скорость и характер протекания процессов разрушенияповерхностей.[3]Защиту металлических поверхностей от действия термоЭДС выполняют, чаще всего используя методы разрыва цепитермопары или компенсации термоЭДС.
Последний сводится к тому, что в зону контакта инструмента с деталью отпостороннего источника тока вводят электродвижущую силу, полярность которой противоположна, а величинаравна, соответственно, полярности и величине тсрмоЭДС, возникающей в зоне резания.Разрыв цепи термопары осуществляют электроизоляцией инструмента или одной из трущихся поверхностей.Электроизоляцию наносят покрытием, напылением или окунанием непосредственно на изолируемую поверхность.При возможно малой толщине слоя покрытие должно обеспечить сохранение жесткости системы станок –приспособление – инструмент – деталь и высокое сопротивление прохождению малых электрических токов.Сопротивление изолирующего слоя должно быть не менее 3 МОм, прочность на сдвиг – не менее 20 МПа.Слой должен быть долговечным и не хрупким. В наибольшей степени этим требованиям отвечают эпоксидные клеиК-153, фенольно - каучуковый клей ВК-32-200 и герметик (эластомер) ГЭН-150, представляющий собой продуктсмешивания нитрильного каучука СКН-40 со смолой типа ВДУ.
Можно использовать фенольно-каучуковые клеи ВК-3и ВК-4, фенольно-поливинилацеталевый клей БФ-2, полиуретановый лак горячего отверждения УЛ-1, бакелитовыйлак или шеллак. Лучшими качествами для указанных целей обладает герметик ГЭН-150. В зависимости отконструкции и формы поверхности, а также требуемой точности ее обработки толщина покрытия должна составлять20-80 мкм.2.16[1]НапылениеНапыление – э то образованиепокрытия путем динамического осаждения на основном материале расплавленных или оплавленных капель иличастиц напыляемого материала, образующиеся при нагреве порошка или расплавления проволоки (или прутка)различными источниками нагрева.[49]Нанесение покрытий на поверхность происходит в мелкодисперсном виде при минимальном термическом воздействии.Детонационный метод нанесения порошковых покрытий основангазах.[21]Металлическийацетиленокислородной смеси,[21]Напылениеилиметаллизированный[17]обеспечивающеголегирующимиметаллами[21]наиспользовании энергии[17]порошокнаносятс[17]детонации[21]помощьюввзрываскорость набрасывания частиц порошка до 800-900 м/с.выполняютдляувеличенияизносостойкости,жаропрочностииэксплуатационной стойкости поверхностей деталей, работающих в условиях больших знакопеременных нагрузок,высоких температур и давлений, в абразивных и агрессивных средах, а[17]такж е в ц елях замены дефиц итных и дорогостоящ их металлов.Напыление обладает рядом преимущ еств перед другими видами упрочнения:– возмож ность напыления различных материалов с помощ ью одного и того ж е оборудования;– возмож ность не только упрочнять поверхность, но и восстанавливать геометрические размеры;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22907851&repNumb=119/3202.01.2003Антиплагиат– незначительная деформац ия деталей.Недостатками напыления являются:– слож ность аппаратуры для некоторых видов напыления;– вредные условия труда при подготовке изделий к напылению;– выделение дыма, аэ розолей, шум во время напыления;– образование внешних дефектов – несплавления, пористость.2.16.1 Газопламенное напылениеВ данном виде упрочнения используется тепло, выделяющ ееся при сгорании горючих газов (ац етилена, пропан-бутана,водорода, метана, природного газа в смеси с кислородом).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
