Студопедия
МОТОСАФАРИ и МОТОТУРЫ АФРИКА !!!


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Обработка резанием. Особенности структуры и свойства изношенных поверхностей после наплавки, гальванического осаждения. Особенности выбора режимов резания: назначение и расчет




Обработка восстановленных деталей. Впроцессе обработки воз­никают значительные трудности вследствие особых свойств нара­щенного слоя (высокой твердости, неравномерной твердости по Длине и глубине слоя, структурной неоднородности, наличия неме­таллических включений и т.д.).

Если деталь восстановлена различными методами автоматичес­кой наплавки и осталиванием, то применяют материал режущей ча­сти инструмента из твердых сплавов Т5К10 и Т15К6, твердость на­давленного слоя НКС менее 40 и ВК8, ВК6 и ВК6М, НКС более 40. При обработке осталенных поверхностей используют пластинки из твердого сплава Т30К4 Детали обрабатывают с применением охлаждающей жидкости (эмульсола 5...8 %, кальцинированной технической соды 0,2 %, ос­тальное — вода). Детали, хромированные гладким хромом, шлифу­ют кругами из электрокорунда на керамической связке зернистос­тью 40... 50 и твердостью С1...С2. Окружная скорость вращения кру­га и детали соответственно 30...40 м/с и 15...20 м/мин.

Детали после осталивания обрабатывают на токарных или шли­фовальных станках в зависимости от припуска, твердости покры­тия, требуемой точности и шероховатости поверхности. Покрытия с твердостью НВ < 200 обрабатывают обычным режущим инстру­ментом, а с НВ 400...450 — твердосплавными резцами и шлифова­нием. Покрытия твердостью НВ > 400...460 шлифуют кругами из электрокорунда на бакелитовой связке зернистостью 40...25 и твер­достью СМ2...СМ1.

В условиях ремонтного производства в ряде случав приходится точить детали из закаленной стали с помощью твердосплавных резцов групп ВК и ТК (ВК8 и Т15К6). Для закаленных сталей при­меняют резцы с отрицательным передним углом (у = —10...—15°) и углом наклона главной режущей кромки Л = 5.. .10°. Иногда угол Л до­стигает 45°. Режимы резания закаленных сталей: V = 80... 120 м/мин; 5"= 0,1...0,2 мм/об., 1= 0,5...1 мм.

При точении деталей из закаленной стали они могут принимать бочкообразную форму из-за отжима суппорта вследствие значительных радиальных сил. Учитывая необходимость получения большей точности, детали обрабатывают в несколько проходов. При этом шероховатость поверхности находится в пределах 7...8-го класса, следовательно, данную операцию в ряде случав можно заме­нить шлифованием.

В результате применения твердосплавных покрытий возрастает износостойкость деталей, но существенно ухудшается и обрабаты­ваемость. Иногда покрытие нельзя использовать из-за трудностей, возникающих при механической обработке.

Черновое растачивание твердосплавного покрытия ПГ-СР2 ве­дут резцами с пластинками твердых сплавов ВК6 и ВКЗ. Их геомет­рия: у = -8...-12°, главный угол в плане ф = 40...60°, вспомогатель­ный угол в плане ф[ = 15...25", задние углы а =а[= 13...15" и А. = 0...10°. Режим чернового растачивания: глубина резания 0,3...0,6 мм, подача 0,18...0,25 мм/об., скорость 25...35 м/мин.




Чистовое растачивание твердосплавного покрытия ПГ-СР2 вы­полняют резцами, оснащенными гексанитом-Р, со следующими уг­лами заточки: у = -8...-10°, ф = 30...40°, ф, = 10... 15°, ос = а, = 13° и X = 0...5°. Режим резания: глубинадо 0,25 мм, подачаО,02...0,05 мм/об., скорость 120... 150 м/мин.

Для улучшения обрабатываемости покрытия ПГ-СР2 в него до­бавляют 15...25 % порошка на никелевой основе НПЧ1, НПЧ2 или НПЧЗ и ПГ-ЮН-04. Однако его износостойкость уменьшается.

Покрытия из сормайта рекомендуется обрабатывать шлифо­вальным кругом 34А40СМ16К из хромистого электрокорунда, а по­крытия УС-25 и ФБХ-6-2—шлифовальным кругом 64С25СМ16К из карбида кремния. Черновое шлифование ведут с окружной скорос­тью круга и детали соответственно 35 м/с и 11 м/мин. Данные о по­перечной подаче при врезном шлифовании приведены в табли­це 3.21.

При шлифовании используют круги из эльбора (кубический нитрид бора, состоящий из бора и азота). По твердости он близок к алмазу, а по теплостойкости превосходит его примерно в 2 раза. По сравнению с абразивными инструментами из электрокорунда, кар­бида кремния и даже синтетических алмазов у эльборных кругов более высокие режущая способность и стойкость и меньший (в 3...5 раз) удельный расход эльбора. За счет этого повышаются точность обработки и качество поверхностного слоя деталей. Возможно при­менение эльборных абразивных инструментов при обработке дета­лей после наплавки, хромирования и осталивания.



При использовании алмазного инструмента увеличивается про­изводительность процесса и ресурса деталей (в 1,2...2,0 раза) и сни­жается себестоимость их восстановления. В ремонтном производ­стве наиболее широко применяют алмазную обработку хонингова-нием, притирку, полирование и суперфиниширование.

Алмазное хонингование служит для ремонта гильз ци­линдров, обработки отверстий нижних головок шатунов, тормоз­ных цилиндров и др. Такая обработка способствует повышению стойкости инструмента (брусков) в 150...300 раз, точности деталей на 70 %, производительности обработки, снижению шероховатости поверхности на 1...2 класса и расходов на инструмент на 30...40 %.

Применяют бруски, содержащие синтетические алмазы марок АСР, АСВ и АСК при их концентрации 50... 100 %. Зернистость ал­мазов выбирают в зависимости от вида обработки (предваритель­ная, чистовая и окончательная) в пределах 500/400 до 20/14. Ис­пользуют также металлические (М1 и др.) и пористые (МП2, МП4и МП5) связки. Окружная скорость вращения хонинговальной го­ловки 70. ..80 м/мин, скорость ее возратно-поступального движения 12... 15 м/мин, давление брусков 0,3... 1,5 МПа (в зависимости от ха­рактера обработки). За счет крупнозернистых алмазных хонинговальных брусков (500/400...400/315) снимаются большие припуски.

Гильзы двигателей ремонтируют одним хонингованием в три операции, заменив операцию расточки гильз на операцию хонингования крупнозернистыми брусками. При этом повышаются про­изводительность процесса (примерно в 2,5 раза) и точность обра­ботки деталей.

Разновидности хонингования — отделочное хонингование элас­тичными брусками и плосковершинное хонингование.

Отделочное хонингование эластичными брусками применяют для чистовой обработки точных отверстий деталей (гильз цилиндров и Др.). Режущими элементами служат алмазные зерна, закрепленные в каучуксодержащих связках. Эластичность связок в зависимости от марки изменяется в широких пределах, что позволяет обрабатывать ими различные материалы. Достоинство эластичных брусков зак­лючается в ослаблении влияния разновысотности алмазных зерен на шероховатость поверхности. Выступающие зерна больше вне­дряются в упругую связку, в результате чего глубина царапания от­дельными зернами обработанной поверхности становится более стабильной и снижается шероховатость поверхности.

При обработке чугунных и стальных деталей применяют бруски на каучуксодержащих связках Р11 и Р11Т, подвергнутых дополнительной термообработке в целях повышения твердости, с зернисто­стью алмазов АСО 65/50. Алмазные эластичные бруски превосходят по стойкости обычные абразивные в 100 раз, а алмазные на метал­лической связке М1 — в 3...12 раз. Кроме того, при их использова­нии увеличивается долговечность опорных (несущих) поверхнос­тей. Шероховатость обработанной поверхности после хонингования брусками соответствует 106.. ЛОв классам. Стойкость их комп­лекта при восстановлении чугунных гильз автомобилей ЗИЛ-130 составляет 15.... 20 тыс. деталей.

Алмазные эластичные бруски можно применять также при су­перфинишировании поверхностей валов.

Плосковершинное хонингование — процесс обработки, сущность которого заключается в формировании на гильзах и цилиндрах микропрофиля с большой опорной поверхностью и углублениями (масляными карманами) для размещения смазки. В результате со­кращается длительность приработки, повышается износостойкость гильз и цилиндров, уменьшается или остается без изменений расход масла на угар.

Процесс включает в себя две операции: предварительное и окон­чательное хонингование. При первой на поверхности гильз образу­ется исходный профиль. В процессе второй срезаются вершины ис­ходного профиля и образуются площадки. Таким образом, плоско­вершинный профиль представляет собой чередование глубоких впадин (рисок или масляных карманов) и плоских вершин (плато).

Микрогеометрия внутренней рабочей поверхности зеркала гильзы после плосковершинного хонингования — редкая сетка впадин глубиной до 7 мкм с площадками между ними и с высотой неровностей 0,5...1,0 мкм (10в...9б классы), суммарной площадью от 1/2 до 2/3 общей площади поверхности гильзы. Относительная опорная длина профиля на уровне ниже нулевой линии на 1 мкм составляет/р = 50...75 %.

При предварительном хонинговании автомобильных гильз ис­пользуют бруски АРВ1 (АСБ) 125/100 МК2 100% или АРК4 (АСПК) 125/100 МКЗ 100 %, при окончательном — безалмазные антифрикционные бруски М5-15 или бруски на эластичной рези­новой связке.

При плосковершинном хонинговании уменьшается трудоем­кость процесса окончательного хонингования в 2,0...2,5 раза и по­вышается износостойкость гильз на 30 %.

Полирование алмазными (абразивными) лен­та м и применяют для получения высокого класса шероховатости поверхностей цилиндрических, эксцентричных и фасонных дета­лей на токарных или круглошлифовальных станках. В частности, полируют шейки и галтели коленчатых валов.

Устройство для полирования деталей типа тел вращения беско­нечной алмазной (абразивной) лентой установлено на продольном суппорте токарного станка через плиту 11 (рис. 3.65). Бесконечная лента 1 надета на ролик 2 и шкив 7. Последний получает вращение от электродвигателя 10 мощностью 1 кВт через клиноременную пе­редачу 9 и дифференциальный механический вибратор 8.

Вибратор Услужит для придания ленте / (совместно с роликом 2 и шкивом 7) колебательного движения параллельно оси детали. Ленту опускают на деталь с помощью рукоятки 3 через упругую пла­стинку 4, стержень 5 и кронштейн 6.

Для обработки восстановленных деталей используют ленту дли­ной 1500...2200 мм и шириной до 60 мм. Применяют абразивную ленту типа ЛСВТ зернистостью 8-М28, или алмазную типа АЛШБ, или АСО-100%-Р9 зернистостью 80/63...40/28. Скорость переме­щения ленты 35 м/с, поперечное колебательное движение с ампли­тудой 2...6 мм и частотой 300...900 колебаний в 1 мин при наличии вращательного движения детали и движения продольной подачи ленты (устройства) от станка.

В процессе обработки получаются 9... 11-й классы шероховатос­ти поверхности при исходных 9...8-м классах.

Алмазная (эльборная) притирка служит в качестве финишной операции для получения герметичности клапанов и плунжерных пар топливных насосов. В процессе притирки эльборной пастой (зернистостью ЛМ40, консистенцией МО и концентра­цией эльбора 20 %) клапанов на притирочном станке ОПР-1841А взамен абразивной снижается время обработки в 5...7 раз. При сня­тии огранки плунжера и торцов втулки топливных насосов умень­шаются машинное время (в 1,5...2,0 раза) и шероховатость поверх­ности (на 1...2 класса).

Плунжерные пары топливного насоса УТН-5 восстанавливают парофазным диффузионным хромированием в вакууме по следую­щей технологии. Черновую обработку деталей ведут шлифованием на станке ЗВ182 алмазными кругами типа 1А1 350х50х127АС6 100/80 МВ-1 при 100%-й концентрации, частоте вращения шлифоваль­ного и ведущего кругов соответственно 1890 и 46 мин~'. Подача •0,42 мм/мин, время шлифования 6...8 с. Плунжеры и втулки дово­дят карбидотитановыми пастами. Для предварительной обработки служит паста КТ 10/7 30%-й концентрации, а для окончательной — КТЗ/2 20%-й концентрации.

Разработаны электрохимические методы обработки деталей. К ним относят электроконтактную (анодно-механическую) черновую обработку, электрохимическое шлифование и доводку (полирова­ние).

Электроконтактная черновая обработка основана на комбинированном воздействии электрических, тепловых и механических факторов на данную обрабатываемую заготовку. Ин­струментом служит вращающийся дисковый электрод из стали, ко­торый соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а деталь — с положительным. В зону контакта инструмента и детали подается электролит (эмульсия).

Место контакта дискового электрода и детали характеризуется повышенным сопротивлением для электрического тока. Поэтому проходящий через него электрический ток разогревает, размягчает и даже плавит металл. Чтобы предотвратить плавление, следует со­общать инструменту высокую окружную скорость (15...25 м/с). При электроконтактной обработке можно резать металл, а также прово­дить поверхностную черновую обработку наплавленных слоев. В процессе обработки наплавленных цилиндрических деталей уста­новка должна быть размещена на суппорте токарного станка и иметь продольную подачу.

Режим процесса: напряжение на электродах 2..3 В; сила тока ко­роткого замыкания 300...600 А; сила рабочего тока 100...200 А; рас­четная плотность тока 5...30 А/мм2, давление 60...80 кПа, интенсив­ность съема металла 1000... 10000 мм3/мин. Его применяют для чер­новой обработки наплавленных поверхностей со значительными припусками на обработку.

Электрохимическое шлифование и доводка (полирование) служат для обработки деталей, восстановлен­ных твердосплавными покрытиями.

Токопроводящий абразивный круг соединен с отрицательным полюсом источника 1 (рис. 3.66) постоянного тока через скользя­щий контакт 2. Обрабатываемую заготовку -/присоединяют к положительному полюсу. Резистор 5 предназначен для регулирова­ния силы тока в цепи. В зону об­работки подают электролит (ра­створ жидкого стекла, раствор хлорида натрия и карбонада на­трия с антикоррозионной добав­кой нитрата натрия). Абразив­ный круг 3 и деталь вращаются, а последняя еще и продольно по­дается. Процесс характеризуется анодным растворением металла поверхности детали и абразив­ным резанием. Причем основной съем металла происходит за счет анодного растворения. В качестве абразивных токопроводящих кругов применяют круги М5-5 и М5-4 на алюминиевой связке.

Детали обрабатывают в два прохода (шлифованием и доводкой), отличающиеся электрическими режимами. При большой плотнос­ти тока повышается съем металла, но при этом возрастает и шерохо­ватость поверхности. Режим шлифования: рабочее напряжение 20...30 В, плотность тока 20...30 А/см2; давление круга 15...20 МПа. Режим доводки: рабочее напряжение 5...15 В; плотность тока 3... 5 А/см2; давление круга 20...25 МПа. Окружная скорость круга при шлифовании и доводке 15... 18 м/с. В процессе доводки достигают 10-го класса шероховатости.

Дальнейшее развитие находит электрохимическое шлифование с применением алмазных токопроводящих кругов. Его особенности заключаются в достижении высокой плотности тока (до 200 А/см2) и низкого напряжения (6... 10 В). Применяют круги на связке МВ1, МО13Э и алмазах АСР и АСВ зернистостью 125/100 или 160/125 100%-й концентрации. Окружная скорость круга 20...25 м/с.

При использовании электрохимического шлифования твердо­сплавных покрытий по сравнению с механическим шлифованием увеличивается производительность металлосъема в 1,5...4,0 раза и более. Для повышения производительности их обработки исполь­зуют вместо обычного хонингования и суперфиниша электрохими­ческое хонингование и суперфиниширование.

Для улучшения качества восстанавливаемых поверхностей при­меняют пластическое деформирование; методы отделочной обра­ботки (хонингование, суперфиниширование, притирку); специ­альные режимы обработки.

Чтобы повысить износостойкость деталей, можно использовать финишную антифрикционную безабразивную обработку (ФАБО). Ее сущность заключается в том, что поверхности трения деталей покрывают тонким слоем (1...3 мкм) бронзы или меди, вследствие чего они приобретают высокие антифрикционные свойства и кон­тактную жесткость. Разновидности ФАБО: нанесение покрытий прутком из бронзы или меди; обработка деталей в жидких средах, содержащих химические соединения металлов (медь, олово, висмут и др.), способных восстанавливаться (выделять чистый металл) на поверхностях деталей под воздействием роликов, брусков и щеток; нанесение твердосмазочных покрытий в виде графита, дисульфида молибдена натиранием брусками из этих материалов.

Наибольший интерес для деталей типа гильз цилиндров пред­ставляет ФАБО в виде хонингования антифрикционными бруска­ми из дисульфида молибдена МА (М5-15) или латуни и меди. В ка­честве технологической жидкости используют следующий состав: глицерин — 35 %; хлорид меди — 3; эмульсол НГЛ-205 — 3 %; ос­тальное — вода. В случае использования брусков из дисульфида мо­либдена и приведенного технологического состава жидкости рабо­чие поверхности гильз покрывают медью и дисульфидом молибде­на. Износостойкость гильз цилиндров с медь-дисульфидмолибде-новым покрытием возрастает в 2 раза, а поршневых колец — в 1,9 раза.

ФАБО применяют также для обработки шеек коленчатых валов двигателей. Обработку ведут на токарных станках с использованием «жимков», покрытых войлоком, или специальных обжимок с мед­ными вставками и технологической жидкости. ФАБО возможна также и на станках для суперфиниша шеек коленчатых валов.

Пути повышения производительности механической обработки.Основными составляющими штучного времени (времени на обра­ботку одной детали на определенном станке) служат основное (ма­шинное) и вспомогательное (время на установку и снятие детали, управление станком, подвод и отвод инструмента, измерение дета­ли) время. Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем.

Время обслуживания рабочего места и время на отдых берут в процентах от оперативного. Первое составляет 3...8 %, а второе — 4...9 % оперативного времени, т.е они занимают сравнительно не­большую долю в штучном времени.

Основное время составляет 30...75 % штучного времени. Вот по­чему для снижения последнего, а следовательно, и повышения про­изводительности при работе на станках необходимо уменьшать ос­новное и вспомогательное время.

Основное время можно сократить за счет снижения числа при­ходов /. Для этого следует уменьшить припуски и увеличить глубину резания. Кроме этого существует еще два пути уменьшения машин­ного времени — увеличение скорости резания (скоростное резание) и подачи (силовое резание). Первый характеризуется применением инструментов, оснащенных твердыми сплавами. Второй требует соблюдения ряда условий (правильного выбора марки твердого сплава и геометрических параметров режущей части инструмен­тов).

Следует иметь в виду, что шероховатость поверхности ограничивает подачу. При обдирочных работах последняя может быть огра­ничена прочностью резца и механизма подачи станка, допустимым вращающим моментом на шпинделе станка. Во всех случаях надо работать с максимально технологически возможной подачей.

Вспомогательное время можно уменьшить с помощью быстро­действующих зажимных приспособлений автоматизации измере­ния детали и т.п.

К другим способам повышения производительности механичес­кой обработки относят замену способа обработки на другой, более производительный, применение многорезцовых и многошпин­дельных станков, автоматов и полуавтоматов, станков непрерывно­го действия, с программным управлением, многооперационных типа «обрабатывающий центр» для обработки корпусных деталей, а также автоматических линий. Например, в большинстве случаев при обработке плоских деталей замена строгания фрезерованием повышает производительность процесса. При использовании об­дирочного хонингования крупнозернистыми брусками вместо опе­рации расточки гильз цилиндров автотракторных двигателей про­изводительность обработки увеличивается примерно в 2,5 раза.

В процессе эксплуатации многорезцовых и многошпиндельных станков повышается производительность процесса за счет одновре­менной обработки деталей несколькими инструментами. В фрезер­ных станках непрерывного действия совмещаются основное и вспомогательное время, что приводит к росту производительности.

Станки с программным управлением производительнее в 2...3 раза по сравнению с обычными, причем они могут быть применены даже в условиях серийного и мелкосерийного производств. Благо­даря обрабатывающим центрам повышается производительность за счет совмещения операций и уменьшения затрат вспомогательного времени.





Дата добавления: 2013-12-31; просмотров: 1953; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась - это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8379 - | 8011 - или читать все...

Читайте также:

 

34.238.192.150 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.007 сек.