Режимы нарезания рваной резьбы

Лабораторная работа № 4

Изучение ВлияниЯ режимов струйно-абразивной обработки поверхности основы перед напылением на прочность сцепления покрытий

Цель работы: ознакомиться с основными методами активации поверхности основы перед напылением. Исследовать влияние режимов струйно-абразивной обработки напыляемой поверхности на прочность сцепления плазменных покрытий с конструкционными сталями.

Общие сведения

Существуют следующие способы подготовки (активации) поверхности основы перед напылением: 1) струйно-абразивная обработка; 2) дробеструйная обработка; 3) механическая обработка; 4) химическое травление; 5) напыление подслоя, прочно соединяющегося с основой; 6) электроискровая обработка.

Механическую активацию поверхности, на которую наносится функциональное покрытие, можно производить следующими способами: нарезанием рваной резьбы, нарезанием рваных кольцевых канавок, обкаткой. Механические методы активации наиболее эффективны в тех случаях, когда необходимо получить прочное покрытие повышенной толщины (более 1 - 1,5 мм), работающее в условиях значительных нагрузок. Подготовку поверхности основы механической обработкой не производят при напылении относительно тонких покрытий (толщиной менее 200 - 400 мкм), а также в том случае, если основа изготовлена из твердых и хрупких материалов или, если обрабатываемая поверхность имеет сложную геометрическую форму. Механические методы активации напыляемой поверхности эффективны при твердости материала основы до 40 - 45 HRC. Для нарезания рваной резьбы и рваных кольцевых канавок на конструкционных материалах твердостью 40 - 45 HRC могут быть использованы токарные резцы из вольфрамосодержащих быстрорежущих сталей, которые способны выдерживать значительные ударные нагрузки. Для нарезания рваной резьбы и рваных кольцевых канавок на конструкционных материалах твердостью 55 - 64 HRC необходимо использовать токарные резцы с твердосплавными пластинами, пластинами из минералокерамики и из синтетических сверхтвердых материалов. Данные инструментальные материалы проявляют высокую чувствительность к ударным нагрузкам, уровень которых при нарезании рваной резьбы и рваных кольцевых канавок, как правило, превышает допустимые величины, что приводит к мгновенной поломке пластин.

Примеры подготовки поверхности основы под напыление покрытий нарезанием рваных кольцевых канавок и рваной резьбы представлены на рис. 4.1.

Для нарезания рваной резьбы используют обычный резьбонарезной резец с углом при вершине 55 - 60°. Вершина угла должна иметь радиус закругления 0,3 - 0,5 мм. Угол резания составляет 80°; передний угол резца равен нулю или отрицателен (-2…-5°). Резец устанавливают в резцедержателе ниже оси детали с вылетом 100 - 150 мм. Величина смещения резца относительно оси детали и частота вращения шпинделя токарного станка зависят от диаметра детали (табл. 4.1).

Рис. 4.1. Схема нарезания канавок (а) и резьбы (б)

Таблица 4.1

Режимы нарезания рваной резьбы

Кольцевые канавки нарезают отрезным резцом с режущей кромкой шириной 1,2 - 1,4 мм; углы резца закруглены (радиус закругления 0,3 - 0,5 мм). Ширина канавок составляет 1,2 - 1,4 мм, шаг канавок – 1,5 - 2,0 мм. Глубина канавок зависит от диаметра детали и условий работы покрытия (табл. 4.2). Для получения высокой шероховатости обработанной поверхности резец смещают ниже оси детали. Это приводит к возникновению сильной вибрации и дроблению металла на обрабатываемой поверхности. Величина смещения резца относительно оси детали и частота вращения шпинделя при нарезании рваных кольцевых канавок зависят от диаметра детали и определяются так же, как и при нарезании рваной резьбы (табл. 4.1). После нарезания канавок производится накатка их вершин накатным роликом, который закрепляют с помощью специального приспособления (модели 01.111, 01.112, 01.204 и пр.) в резцедержателе токарного станка.

Таблица 4.2