Прислать материал
Анализ конструкций и разработка оправки для прецизионного алмазного выглаживания
Повышение качества обработки деталей относительно малого диаметра, соразмерного с радиусом индентора.
Обработка деталей поверхностно-пластическим деформированием является наиболее простой и эффективной операцией для достижения высокого качества характеристик поверхностного слоя деталей: шероховатости, его структуры и глубины упрочнения. Именно они оказывают существенное влияние на такие эксплуатационные свойства деталей как коррозионная стойкость, износостойкость, усталостная и контактная прочность.
Одним из широко распространенных методов поверхностно-пластического деформирования является алмазное выглаживание. Алмазное выглаживание представляет собой процесс деформирования поверхности индентором, при котором в поверхности обрабатываемой детали создаются благоприятные сжимающие остаточные напряжения.
В работе рассмотрены различные конструкции оправок для выглаживания, их последовательное развитие. Проведены исследования зависимости составляющих силы выглаживания от времени при обработке различными оправками: а) оправка с плоской пружиной односторонняя б) оправка с плоской пружиной двусторонняя в) оправка с винтовой пружиной г) оправка пневматическая с ресивером д) оправка пневматическая с ресивером и параллелограммной установкой индентора на 4-х плоских стойках е) оправка пневматическая с ресивером с подвеской индентора.
Для сравнительных экспериментов были подготовлены образцы из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5949-75 диаметром 30 мм. Выглаживание образцов проводилось с радиальным биением, равным 0,2 мм. Измерение составляющих силы выглаживания, Ру, Рx и Рz при обработке образцов проводилось с использованием трёхкомпонентного динамометра модели 5233A1 фирмы «KISTLER» (Швейцария). В процессе выглаживания использовалось индустриальное масло марки И-20. [1, c.3]
Оправка пневматическая с ресивером с компенсирующей подвеской индентора удовлетворяет всем требованиям, приведенным в статье. Конструкция оправки не имеет пар трения, в качестве силового элемента используется система «сильфон-ресивер», индентор не имеет перемещений в направлении осей X и Z, стойки малой жесткости не имеют значительного влияния на характер силовых зависимостей. Силовые характеристики аналогичны характеристикам, которые показывает оправка с ресивером и параллелограммной установкой индентора на 4-х плоских стойках.
Индентор закреплен в держателе, держатель «подвешен» на четырех плоских внутренних стойках к подвижной раме. Подвижная рама установлена на четырех наружных стойках, которые закреплены на основании оправки. Максимальный рабочий ход индентора равняется l=±2 мм от исходного состояния. Сильфон закреплен винтами на специальной пластине с отверстием для выхода соединительного штуцера. Стойки представляет собой пластину из пружинной стали, имеющую жесткую заделку на обоих концах и работающую на изгиб. Конструкция компенсирующей подвески защищена пластинами.
Во время процесса выглаживания деталей с эксцентриситетом или радиальным биением индентор имеет перемещение в направлении оси Y. Угловое смещение, которое дает стойка, закрепленная на основании, компенсируется таким же угловым смещением стойки, закрепленной на верхней раме. Таким образом, индентор совершает прямолинейное перемещение. Это обеспечивает постоянство формы и площади пятна контакта алмазного наконечника с обрабатываемой поверхностью.
2. Chervach, Yuri Borisovich. Burnishing tool actuators and their influence on the burnishing force components [Electronic resource] / Yu. B. Chervach, A. B. Kim, D. Dorzhiev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2016. — Vol. 124 : Mechanical Engineering, Automation and Control Systems (MEACS2015). — [012153, 7 p.].