Типовые технологические процессы изготовления деталей машин (803642), страница 4
Текст из файла (страница 4)
17 Схемы круглого наружного шлифованияПоперечная подача на глубину шлифования осуществляется шлифовальным кругом в конце каждого двойного хода заготовки или круга и принимается в зависимости от материала, заготовки, круга и вида обработки S = 0,005…0,05 мм/об. Вконце обработки последние продольные проходы выполняют без поперечной подачи, так называемое выхаживание.Шлифование с продольной подачей применяют при обработке цилиндрических заготовок значительной длины.Врезное шлифование применяют для обработки поверхностей, длина которых не превышает ширину шлифовальногокруга.
Его преимущество – большая производительность и простота наладки, однако, оно уступает продольному шлифованию по достигаемому качеству поверхности. Врезное шлифование широко применяют в массовом и крупносерийном производстве (рис. 17, б). Рекомендуемые скорости резания v = 50...60 м/с; радиальная (поперечная) подача при окончательномшлифовании S = 0,001...0,005 мм/об.Разновидностью шлифования с продольным движением подачи является глубинное шлифование.
Оно характеризуетсябольшой глубиной резания (0,1...0,3 мм) и малой скоростью резания. При этом способе шлифования меньше, чем при врезном, сказывается влияние погрешности формы исходной заготовки и колебания припуска при обработке. Поэтому глубинноешлифование (рис. 17, б) применяют для обработки заготовок без предварительной лезвийной обработки и, как правило, снимают припуск за один рабочий ход. Производительность труда повышается в 1,2 – 1,3 раза по сравнению с продольнымшлифованием. При значительном объеме производства применяют бесцентровое шлифование, которое более производительно, чем в центрах.Сущность бесцентрового шлифования (рис.
18) заключается в том, что шлифуемая заготовка 1 помещается между шлифовальным 2 и ведущим 3 кругами и поддерживается ножом (опорой) 4. Центр заготовки при этом должен быть нескольковыше линии, соединяющей центры обоих кругов, примерно на 10...15 мм и больше, в зависимости от диаметра обрабатываемой заготовки во избежание получения огранки. Шлифовальный круг имеет окружную скорость vk = 30...65 м/с, а ведущийvв =10...40 м/мин. Так как коэффициент трения между кругом 3 и обрабатываемой заготовкой больше, чем между заготовкойи кругом 2 (рис.
18, а), то ведущий круг сообщает заготовке вращение со скоростью круговой подачи vв. Благодаря скосуножа, направленному в сторону ведущего круга, заготовка прижимается к этому кругу. Продольная подача заготовки обеспечивается за счет наклона ведущего круга на угол α. При этом скорость подачи заготовки рассчитывается по формуле:v s = v bkp sin αµ ,где µ = 0,98...0,95 – коэффициент проскальзывания; α = 3...5° – предварительная обработка (t = 0,05...0,15 мм); α = 1...2° –окончательная обработка (t = 0,01...0,03 мм).а)б)Рис.
18 Схемы круглого бесцентрового шлифованияНа бесцентрово-шлифовальных полуавтоматах и автоматах можно шлифовать заготовки деталей типа тел вращения сцилиндрическими, коническими и фасонными поверхностями. Применяют два метода шлифования: проходное (способ продольного движения подачи, рис. 13, а) и врезное (способ поперечного движения подачи, рис. 18, б). При проходном шлифовании за несколько рабочих ходов можно достигнуть точности по 6-му квалитету и Rа = 0,2 мкм.Врезным шлифованием (рис.
18, б) обрабатывают заготовки круглых деталей с уступами, а также заготовки, имеющиеформу конуса. При этом методе оси кругов параллельны или ведущий круг устанавливается под малым углом (α = 0,2...0,5°),а осевому перемещению обрабатываемой заготовки препятствует установленный упор.По аналогии с врезным шлифованием находит применение обработка не шлифовальными кругами, а шлифовальнойлентой, закрепляемой на ведущем и ведомом шкивах.
Обрабатываемую заготовку также устанавливают на нож.1.5 Методы повышения качества поверхностного слоя деталейК методом повышения качества поверхности относятся различные методы упрочнения и отделочная обработка. Их основной задачей является обеспечение заданного качества поверхностного слоя, которое характеризуется его физикомеханическими свойствами и микрогеометрией.Известно, что состояние поверхностного слоя валов и других деталей оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства машин.
Специальной обработкой можно придать поверхностным слоям деталей машин особые физикомеханические свойства. Для этой цели в машиностроении применяют ряд методов. Все эти методы могут быть классифицированы следующим образом:− методы поверхностной термической обработки [обычная закалка, закалка токами высокой частоты (ТВЧ)];− химико-термические методы (цементация, азотирование, планирование);− диффузионная металлизация (диффузионное алитирование, хромирование, силицирование и др.);− покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами (покрытие литыми и порошкообразными сплавами);− металлизация поверхностей (распыление расплавленным металлом);− поверхностно-пластическое деформирование.Закалка поверхностная – нагревание электротоком или газовым пламенем поверхности изделия.
Сердцевина изделияпосле охлаждения остается незакаленной. Закалкой получается твердая износоустойчивая поверхность при сохранении прочной ивязкой сердцевины. Кроме того, поверхностная закалка может осуществляться с помощью лазерного луча.Цементация – насыщение поверхностного слоя стали углеродом при нагревании ее в твердом, газообразном или жидком карбюризаторе, выдержка и последующее охлаждение. Детали после цементации подвергаются закалке для достижениявысокой твердости поверхностного слоя и сохранения пластичной сердцевины.Азотирование – насыщение поверхностного слоя стали азотом при нагревании в газообразном аммиаке (температуране ниже 450 °С), выдержка при этой температуре и последующее охлаждение.
Повышается твердость, износоустойчивость иантикоррозийные свойства.Цианированне – одновременное насыщение поверхностного слоя стали углеродом и азотом. При этом повышаютсятвердость, износостойкость.Для придания стали специальных физических и химических свойств (жаростойкости, антикоррозийных свойств и др.)применяют диффузионную металлизацию. Она заключается в нагревании стальной поверхности, контактирующей с металлосодержащей средой, до высокой температуры, насыщении поверхности алюминием (алитирование), хромом (диффузионное хромирование), кремнием (силицирование) и другими металлами, выдержке и последующем охлаждении.Покрытие поверхностей твердыми сплавами и металлами, а также металлизацию (напыление) применяют для повышения износостойкости поверхностей.При использовании в качестве присадочного материала порошков возможны следующие методы напыления – плазменное напыление, с применением лазеров и др.Поверхностно-пластическое деформирование (ППД) – один из наиболее простых и эффективных технологическихпутей повышения работоспособности и надежности изделий машиностроения.
В результате ППД повышаются твердость ипрочность поверхностного слоя, формируются благоприятные остаточные напряжения, уменьшается параметр шероховатости Rа, увеличиваются радиусы закругления вершин, относительная опорная длина профиля и т.п.Формирование поверхностного слоя с заданными свойствами должно обеспечиваться технологией упрочнения.Основные способы поверхностного пластического деформирования, достигаемая точность и шероховатость поверхностей показаны в табл. 7.Наиболее широко применяют способы обкатывания и раскатывания шариковыми и роликовыми обкатниками наружных и внутренних цилиндрических, плоских и фасонных поверхностей.
Цилиндрические наружные, внутренние, фасонныеповерхности обрабатываются, как правило, на токарных, револьверных, сверлильных и других станках; плоские поверхности– на строгальных, фрезерных станках. Примеры обкатывания и раскатывания поверхностей роликами приведены на рис. 19.Обычно этими способами обрабатывают достаточно жесткие детали из стали, чугуна и цветных сплавов.Таблица 7Основные способы поверхностного пластического деформирования (ППД)ПоверхностиRa0,4…0,1Обработка дробьюITIT9…8RaRa1,25…0,167…5IT10…80,1…0,05Ra2,5…0,16Алмазное выглаживаниеIT9…8Центробежная обработкаRa2,0…0,025Обкатывание шарикамиВибрационное обкатываниеIT10…7Многороливовое обкатываниеITRa2,0…0,1RaIT10…710…7Ra0,1…0,05Фасонные2,0…0,1IT7…5Обкатывание роликамиRa0,4…0,02Алмазное выглаживаниеIT9…6Калибрование шарикамиRa0,15…0,1Деформирующее протягивание, прошиваниеIT7…6Поверхностное раскатываниеITRa8…7Ra0,4…0,1Плоские2,0…0,05ITЦентробежная обработкаВнутренние цилиндрические9…7Алмазное выглаживаниеITRa0,4…0,025RaIT8…77…5Ra2,0….0,050,15…0,02IT10…7Калибрующее накатывание роликамиRa2,0…0,05Обкатывание шарикамиIT10…7Обкатывание роликамиНаружные цилиндрическиеНа рис.
19, а показана схема обработки цилиндрических наружных и внутренних поверхностей.Качество обрабатываемой поверхности при обкатывании роликами и шариками в значительной степени зависит от режимов деформирования: силы обкатывания (или давления на ролик и шарик), подачи, скорости, числа рабочих ходов и применяемой смазочно-охлаждающей жидкости. До обкатывания и раскатывания заготовки обрабатывают точением, шлифованием и другими способами, обеспечивающими точность по 7 – 9-му квалитету.
Припуск на обработку обычно рекомендуетсявыбирать равным 0,005...0,02 мм.Пластическое поверхностное деформирование может быть отделочно-упрочняющей операцией (улучшает шероховатость поверхности и упрочняет поверхностный слой), отделочно-упрочняющей и калибрующей операцией (кроме сказанноговыше, повышает точность обработки); отделочно-калибрующей операцией (упрочнения не происходит).Внутренние цилиндрические поверхности, кроме рассмотренных операций раскатывания, пластически деформируютпутем прошивания и протягивания выглаживающими прошивками и протяжками (дорнование) и шариками. Схемы обработки отверстий дорнованием приведены на рис. 20.Рис.
19 Схемы обработки роликом:а – наружных и внутренних цилиндрических поверхностей;б – плоских поверхностей; в – фасонных поверхностейРис. 20 Схемы дорнования отверстий:а – однозубым дорном; б – многозубым дорном;в – многозубым составным дорномЭтими способами можно упрочнять, калибровать фасонные поверхности (шлицы, отверстия). Точность обработки поверхностей повышается на 30...60 %, шероховатость обработанных внутренних поверхностей уменьшается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
