20045

ОТДЕЛОЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ. СУПЕРФИНИШИРОВАНИЕ. ПРИТИРКА. ПОЛИРОВАНИЕ. НАКАТЫВАНИЕ РИФЛЕНИЙ

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Отделочная обработка группа заключительных финишных операций обработки металлов в результате которых достигается высокая точность размеров и формы деталей и улучшается качество поверхности. Также находят применение такие методы как вальцевание калибровка обкатка и раскатка роликами и шариками дробеструйная обработка в результате которых уменьшается шероховатость поверхности и происходит её упрочнение изза поверхностной пластической деформации. Абразивные бруски пружинами прижимаются к поверхности детали с определенным удельным...

Русский

2013-07-25

481 KB

78 чел.

ОТДЕЛОЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ. СУПЕРФИНИШИРОВАНИЕ. ПРИТИРКА. ПОЛИРОВАНИЕ. НАКАТЫВАНИЕ РИФЛЕНИЙ.

Отделочная обработка - группа заключительных финишных операций обработки металлов, в результате которых достигается высокая точность размеров и формы деталей и улучшается качество поверхности. При отделочной обработке применяют различные виды воздействия на обрабатываемую поверхность: механическое (обработка резанием и давлением), электрохимическое и электрофизическое. Наиболее распространённые методы отделочной обработки валов резанием со снятием мелкой стружки: тонкое точение, растачивание, шлифование, притирка и доводка, полирование, суперфиниш. К отделочной обработке относятся методы обработки поверхностей без снятия стружки: волочение, чеканка и др., осуществляемые в холодном состоянии воздействием давления без нарушения сплошности материала. Также находят применение такие методы, как вальцевание, калибровка, обкатка и раскатка роликами и шариками, дробеструйная обработка, в результате которых уменьшается шероховатость поверхности и происходит её упрочнение (из-за поверхностной пластической деформации).

Электрофизическую и электрохимическую обработку, часто называют размерной, применяют чаще всего для отделочной обработки материалов, не поддающихся обработке резанием, а также для образования сложных контуров. Основные процессы, относящиеся к этому виду обработки: анодно-механическая обработка, электроискровая обработка, электроимпульсная обработка.

Суперфиниширование – доводка поверхностей абразивными мелкозернистыми колеблющимися брусками с малыми удельными давлениями - производится при обработке наружных поверхностей для достижения высокой точности и очень малой шероховатости.

При суперфинишировании деталь вращается со скоростью v, а суперфинишная головка совершает колебательное движение со скоростью v1 и получает продольную подачу S вдоль детали или относительно головки. Абразивные бруски пружинами прижимаются к поверхности детали с определенным удельным давлением Р.

Короткие поверхности (ступени, буртики) обрабатываются методом врезания. При обработке плоских торцевых и сферических поверхностей прим еняются вместо абразивных брусков шлифовальные мелкозернистые круги чашечной формы, которые вращаются со скоростью v2 и получают колебательное или планетарное движение.

Зерна абразивных брусков производят микрорезание со снятием тончайших стружек (0,1…0,5 мкм) и трение с пластическим оттеснением металлов. При микрорезании исправляется погрешность формы исправляемой поверхности и удаляется дефектный слой. При трении брусок выглаживает, полирует обрабатываемую поверхность, придавая ей зеркальный блеск. Суперфиниширование – эффективный вид отделочной обработки поверхности коленчатых и распределительных валов, а также клапанов поршневых пальцев, поршней ДВС, плунжерных пар насосов, шпинделей станков, калибров.

Перед суперфинишированием термообрабатываемые поверхности деталей обрабатываются тонким шлифованием, а незакаленные -- тонким точением или тонким фрезерованием.

Для суперфиниширования применяются как специальные суперфинишные станки в массовом и серийном производстве, так и универсальные станки, оборудованные суперфинишными головками – вибраторами, в условиях мелкосерийного и индивидуального производства.

 Доводка (лаппингование) - технологический процесс отделочной обработки до высокой точности и очень малой шероховатости различных поверхностей (плоских, фасонных отверстий небольшого диаметра, цилиндрических наружных поверхностей шариков и роликов для подшипников и др.), используется для притирки деталей, работающих в паре (плунжеров и гильз топливных насосов, корпусов и игл форсунок, клапанов двигателей внутреннего сгорания, деталей гидроаппаратуры и др.).

При доводке точность геометрических форм и размеров достигает десятых долей микрона (0,1...0,5 мкм), а среднее арифметическое отклонение Rα = 0,01 мкм.

Сущность доводки заключается на первом этапе в микрорезании (резании, царапании), когда исправляется форма и изменяются размеры обрабатываемой поверхности, а на втором этапе происходит трение с пластическим оттеснением материала, при котором уменьшается высота неровностей, "выглаживается" обрабатываемая поверхность.

В процессе доводки на обрабатываемой поверхности образуются окисные   пленки и адсорбированные слои, которые снижают прочность поверхностного слоя и уменьшают их сопротивляемость разрушению. Если при этом вводить в абразивные пасты или суспензии, применяемые при доводке, химически активные жидкости (олеиновая кислота, стеарин и др.), то процесс доводки ускорится.

Следует избегать при доводке разрыва граничного слоя смазки, чтобы не допустить схватывания на отдельных участках контакта притира с обрабатываемой поверхностью и, следовательно, ухудшения качества обработанной поверхности. Поэтому в доводочные смеси вводят масла или жиры животного происхождения с тем, чтобы получить оптимальную вязкость их. Доводку производят как свободными абразивами (пастами, суспензиями), так и закрепленными абразивными (шаржированными притирами) кругами. При применении свободного абразива много вспомогательного времени затрачивается на промывку поверхностей и нанесение паст, а поверхность детали интенсивно шаржируется абразивными зернами, что при эксплуатации приводит к задирам поверхности и снижению износостойкости. При доводке предварительно шаржированными притирами поверхностный слой инструмента насыщается закрепленными абразивными зернами, а в процессе работы на поверхность наносят слой смазки. Этот метод в сочетании с мелкозернистыми микропорошками (М7...М1) применяется при окончательных операциях доводки и обеспечивает наивысшую точность (0,1…0,3 мкм) и минимальную шероховатость (Rα= 0,01...0,04 мкм) обработанной поверхности.

Наиболее совершенной и экономичной является доводка абразивными кругами с нанесенной смазкой. В зависимости от зернистости абразивных материалов и кругов можно производить грубую, чистовую и тонкую доводку. Для доводки используют микропорошки (М40...М1) из различных абразивных материалов: электрокорунда (25А, 24А, 23А, 22А, I6A, I5A, I4A, I3A, I2A), карбида кремния зеленого (КЗ), карбида бора (В4С), окиси алюминия (глинозем Al2O3 ), прокалённой при различных температурах, окиси хрома, алмазов (А, АС), эльбора (Л).

Кроме абразивных порошков в доводочные пасты включают олеиновую кислоту, парафин, стеарин, говяжий жир, керосин, различные масла (вазелиновое, касторовое, костное и др.). Пасты ГОИ бывают: на основе окиси хрома с добавлением олеиновой кислоты, стеарина или парафина, селикагеля, жира.

В абразивных суспензиях абразив (не более 10 % по массе) находится в жидкой среде во взвешенном состоянии.

Пасты эльборовые аналогичны алмазным по интенсивности съёма металла и шероховатости доведённых поверхностей.

В качестве притиров при доводке чаще всего применяют чугунные, так как они хорошо сохраняют точность формы, а структура позволяет шаржировать их абразивными зёрнами.

Для притиров применяется перлитный чугун и реже ферритный с повышенным содержанием фосфора твёрдостью НВ = 150...200 кг/мм2.

Доводку цветных металлов, сплавов и им подобных мягких материалов производят притирами, изготовляемыми из олова, свинца и других материалов, а точных отверстий небольшого диаметра (например, гильз топливных насосов дизелей) – разрезными притирами из мягкой стали.

Перед применением притиров для доводочных работ их обрабатывают тонким точением, тонким фрезерованием или шлифованием (чистовым и тонким), а затем прирабатывают друг к другу по методу трёх плоскостей (для плоских) или по контрпритирам – втулкам с применением абразивных порошков убывающей зернистости (до микропорошков).

На доводку должен оставляться минимальный припуск с учётом высоты неровностей и погрешностей формы, оставшихся от предыдущей операции, и, если необходимо, удаления дефектного слоя материала.

Полирование применяют для декоративной отделки поверхностей и подготовки деталей под гальванические покрытия (хромирование, никелирование и др.). Производят вручную и механически на токарных, сверлильных и других станках с помощью абразивных шкурок и мягких кругов из войлока, ткани, прессованной бумаги и др. Размерное полирование выполняют абразивными шкурками и лентами, на которые наклеивается или наносится в виде паст абразивный порошок (алмазный, эльборовый, корундовый, карборундовый и др.).

Шероховатость поверхности при полировании достигает Rα = 1,6…0,1 мкм. Точность детали не изменяется и остается такой же, какая была до полирования.

На металлообрабатывающих предприятиях находит применение гидрополирование, заключающееся в том, что струя рабочей жидкости (чаще воды) вместе с абразивным порошком под давлением 4…6 кг/мм2 с большой скоростью (50...70 м/с) направляется на обрабатываемую поверхность и полирует ее. Размеры детали почти не меняются, а поверхность получается матовой с шероховатостью Rα = 2,5…0,32 мкм и наклепанной, благодаря чему деталь становится более надежной и долговечной в эксплуатации.

Отделочная обработка металлов давлением

Обработка давлением заключается в пластическом деформировании поверхностного слоя. При этом появляются наклеп и остаточные сжимающие напряжения, уменьшается шероховатость обработанной поверхности до Rα = 0,63...0,04 мкм, повышается точность до 5-8-го квалитетов, увеличивается прочность и прежде всего - усталостная износостойкость, коррозионная стойкость. Применяется большое разнообразие методов отделочно-упрочняющей обработки. Находят применение накатка роликами и шариками и др. Одним роликом (для жестких деталей), двумя или тремя роликами (для деталей малой жесткости) производят накатку наружных поверхностей, галтелей (шеек осей и валов), радиусных канавок (валов, поршней), плоских поверхностей (деталей со сварными швами, клиньев, направляющих), раскатывание цилиндрических, конусных и фасонных отверстий (отверстий цилиндров, маховиков, шестерен, гильз и др.). Шариковыми накатками обрабатывают торцовые поверхности вращения различных корпусных деталей, плоскости (ползуны,

направляющие станков), наружные цилиндрические, конусные и криволинейные поверхности (валы, оси, коленчатые валы, цапфы и т.д.), радиусные канавки и галтели цилиндрических поверхностей (валы, оси, цапфы), цилиндрические, конические и фасонные отверстия, радиусные канавки в отверстиях (гидравлические и пневматические цилиндры, гильзы двигателей внутреннего сгорания). При этом достигаются 7-8-й квалитеты точности и шероховатость Rα = 0,63...0,16 мкм. При накатке применяются разные по форме рабочего профиля ролики. Рабочий профиль всех накатных роликов отделывается до малой шероховатости Rα = 0,08...0,04 мкм. Для обкатки поверхностей применяются чаще всего однороликовые обкатки и шариковые с диаметром шариков от 1,6 до 40 мм от стандартных подшипников качения, в зависимости от радиусов галтелей. При обработке отверстий диаметром от 20 мм и больше применяются преимущественно двух-, трехшариковые раскатки.

К элементам режима резания при накатывании роликом или шариком относятся: усилие накатывания (давление на ролик или шарик),подача, скорость накатывания, число проходов, смазка.Усилие накатывания в зависимости от схем деформирования поверхности определяется по формулам.

Ориентировочно рабочее напряжение накатывания при обработке деталей из стали

средней твердости можно определить по формуле

 

где Д - диаметр обрабатываемой поверхности, мм, равный диаметру накатного ролика.

Подача ролика при накатывании применяется не более 0,5...0,6 мм/об, а шарика 0,1…0,2 мм/об. Применяют скорости накатывания до 200 м/мин.Чтобы не вызывать перенаклепа накатываемой поверхности (шелушения), обработку производят в большинстве

случаев за один проход и очень редко - за два. При обработке галтелей валов, нежестких валов, тонкостенных труб накатывание может производиться за несколько проходов. Для увеличения стойкости накатных роликов, улучшения качества обработанной поверхности,снижения мощности применяют смазку (трансформаторное масло с олеиновой кислотой,индустриальное масло и т.п.). При отделочной обработке металлов давлением применяют

дорнование отверстий, обработку наружных и внутренних поверхностей центробежными (ротационными) шариковыми упрочнителями, дробеструйной обработкой, обработкой вращающимися щетками, накатыванием резьб, шлицев, зубьев.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3376. Колебания. Тест по физике 651.5 KB
  Колебания, совершаемые телом, являются гармоническими если на тело: действует внешняя сила действует сила трения действие внешних сил и сил трения равны нулю действуют и внешние силы и сила трения Перкуссия ...
3377. Пример теплотехнического расчета ограждающих конструкций 554 KB
  Пример теплотехнического расчета ограждающих конструкций 1. Исходные данные Техническое задание. В связи с неудовлетворительным тепло-влажностным режимом здания необходимо произвести утепление его стен и мансардной крыши. С этой целью выполнить расч...
3378. Определение электродвижущей силы фотоэлемента с запирающим слоем 621.9 KB
  Определение электродвижущей силы фотоэлемента с запирающим слоем Цель: Задачей настоящей работы является измерение фото - ЭДС  Еф и фототока Iф, возникающих в селеновом фотоэлементе под действием света. Изменяя освещённость Е поверхности фотоэл...
3379. Введение в лабораторный практикум по физике 436.5 KB
  Введение в лабораторный практикум по физике Какова цель лабораторной практики в высшем учебном заведении. Таких целей несколько. Лабораторные работы позволяют:  проиллюстрировать теоретические положения физики; познакомиться с приборами...
3380. Элементы кинематики 359 KB
  Лекция 1. Элементы кинематики. Введение. Основные кинематические понятия и характеристики. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения. Угловая скорость, угловое ускорение. 1. Введение. Физику можно назвать наукой о н...
3381. Обработка результатов измерений в физическом практикуме 303.5 KB
  Содержит изложение методики обработки результатов измерений, получаемых во время практических занятий в учебной лаборатории. Предназначен для оказания помощи студентам технических специальностей всех форм обучения при подготовке к лабораторным работ...
3382. Потенциал электростатического поля. Диэлектрики в электростатическом поле 350 KB
  Потенциал электростатического поля. Диэлектрики в электростатическом поле. Работа при перемещении заряда в электростатическом поле. Потенциал. Разность потенциалов. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля. Эквип...
3383. Изучение свободных колебаний математического и пружинного маятников 398.5 KB
  Изучение свободных колебаний математического и пружинного маятников Цель работы: изучение физических основ свободных незатухающих колебаний, определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника и коэффициента упругости пружины...
3384. Книжные социальные сети как канал распространения издательской и книготорговой библиографической информации 104 KB
  Книжные социальные сети как канал распространения издательской и книготорговой библиографической информации На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационные сети от малых...