Перспективные способы механической обработки восстанавливаемых деталей

К перспективным способам меха­нической обработки восстанавливае­мых деталей следует отнести абра­зивно-лезвийную обработку, заклю­чающуюся в разупрочнении наплав­ленного металла. Источником нагре­ва является специальный абразив­ный круг, работающий в режиме самозатачивания с дополнительным выделением тепла в контактную зону и расположенный таким образом с учетом режима резания лезвия. Это обеспечивает местный прогрев на глубину, не превышающую глубины резания. Оптимальные условия на­грева соответствуют минимальному теплоотводу в обрабатываемую де­таль, и, что особенно важно, тепло на­грева не поступает к передней повер­хности резца (рис. 12.4).

В результате смещения круга по его высоте (на 1/3 — 1/2 по отноше­нию к поверхности резания резца) удаляется корка наплавленного ме­талла, что позволяет вести резание восстанавливаемых деталей твердос­плавным инструментом.

Обрабатывают детали кругами го­рячего прессования ЭФ МИСиС с ха­рактеристикой: ПП150Х20Х32, 38А200ВТБ. Резец, оснащенный на­пайкой пластиной из твердого сплава ВК.8, имеет следующие геометриче­ские размеры, главный передний угол γ=0; главный задний угол α=8°; углы в плане φ=φ₁=45°. Скорость резания при обработке составляет 8 м/мин, скорость шлифования — 47 м/с, диапазон регулирования уси­лия прижима круга — 10 — 500 Н.

От абразивного круга требуется высокое тепловыделение в зоне кон­такта с обрабатываемым материа­лом, т. е. он должен работать аналогич­но диску трения. С другой стороны, круг должен обеспечивать интенсив­ный съем металла на глубину ~1,5 мм для удаления корки. Оба эти требования должны выполняться при ус­ловии высокой стойкости инстру­мента.

Производительность при абразив­но-лезвийной обработке повышается в результате увеличения скорости ре­зания и подачи, что, в свою очередь, создает ограничения по пластиче­ской износостойкости инструмента.

Производительность при абразив­но-лезвийном способе равна:

Q_ал=Q_л+Q_ш

где Q_л — съем металла в минуту   резцом, г/мин; Q_ш -съем металла в минуту абразивным кругом, г/мин;

Q_л=γυst_л

γ — плотность обрабатываемого металла, г /см³; υ — скорость резания, м/мнн; s — подача, мм/об; t_л— глубина резания, мм;

Q_ш= γυ_дs_оt_ш

υ_д= υ — скорость вращения восстанавливаемой детали м/мин; s_о = 8 — подача мм/об; t_ш— глубина шлифования, мм.

При восстановлении деталей изно­состойкими материалами последую­щая обработка лезвийным инстру­ментом затруднена из-за высокой стойкости покрытия, наличия удар­ных нагрузок в результате значи­тельной микронеровности покрытия и шлаковых включений в слое.

Способ электрохимического шли­фования, схема которого представле­на на рис. 12.5, в значительной степе­ни позволяет повысить эффектив­ность обработки восстанавливаемых деталей. Токопроводящий круг 3 при помощи скользящего контакта 2 сое­диняют с отрицательным полюсом источника постоянного тока 1, а обра­батываемую деталь 5 — с положи­тельным полюсом. В зону обработки подают электролит 4. Силу тока регу­лируют реостатом 6.

Абразивные или алмазные зерна, выступая из электропроводной связ­ки, создают зазор между связкой и поверхностью обрабатываемой дета­ли. В зазор подают электролит. Под действием электрического тока про­исходит анодное растворение поверх­ности детали, а зерна вращающегося круга удаляют продукты растворе­ния. В качестве режущего инстру­мента применяют абразивные и ал­мазные круги на токопроводящих связкахтипаМ1,М5,СЭШ-1,СЭШ-2, основными компонентами в которых являются медь, цинк, алюминий.

В качестве рабочей среды исполь­зуют токопроводящие растворы электролитов, обеспечивающие необ­ходимое качество поверхности, тре­буемые точность и производитель­ность и не вызывающие коррозии не­защищенных частей оборудования, Этим условиям отвечают растворы нейтральных солей с различными до­бавками ингибиторов для придания нм антикоррозионных свойств.

Хорошие результаты дает приме­нение электролита, содержащего 2 — 3 % NаNО₃и 0,2 — 0,3 % NаNО₂.При­сутствующий в этом электролите нит­рит натрия является одновременно и антикоррозионной добавкой. Приме­няют также другие электролиты, в со­став которых наряду с азотнокислым натрием входят сегнетовая соль, сульфиты и фосфаты натрия, олеино­вая кислота и другие компоненты. Обработку проводят при окружной скорости круга 20 — 25 м/мин и ско­рости детали 5 — 6 м/мин.

Эффективность процесса шлифования зависит от плотности тока,.

удельного давления круга и состава электролита.

Рекомендуемые режимы для раз­личных видов обработки приведены в табл. 12.7.

Для чернового шлифования круп­ных деталей, например шеек колен­чатых валов автотракторных двига­телей, восстановленных наплавкой твердосплавными материалами, раз­работан способ электроконтактного шлифования чугунным кругом. В ка­честве рабочей жидкости применяют 5 %-ный раствор эмульсола в воде. Шлифование проводят при опти­мальных режимах: напряжении ис­точника постоянного тока 25 В, силе тока 600— 1500 А прямой полярно­сти, скорости вращения инструмента (чугунного диска) 40 — 50 м/с, дета­ли 0,30 — 0,60 м/с. При соблюдении указанных режимов интенсивность снятия припуска достигает 0,23— 0,60 см^а/с, а зона термического воз­действия не превышает 0,1 мм. При обработке электроконтактным мето­дом продолжительность черновой об­работки одной шейки вала сокраща­ется в 3 —5 раз.