Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ПРИ ППД НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Вирт А.Э. 1
1 Камышинский технологический институт (филиал) ВолгГТУ Камышин
Развитие и расширение методов обработки деталей поверхностным пластическим деформированием (ППД) обусловлено требованиями непрерывного повышения эксплуатационных характеристик машин. Процесс деформирования сопровождается значительными силами, действующими на деформирующий элемент, которые вызывают структурные изменения в поверхностном слое. Учет влияния этих сил на качество поверхности в частности на шероховатость поверхности остается актуальной задачей. Усилие деформирования не единственный фактор оказывающий влияние на получаемую при обработке шероховатость. Режимы обработки, такие как скорость деформирования и подача деформирующего ролика так же оказывают значительное влияние на формирование шероховатости поверхности. В статье уделено внимание исследованию влияния режимов обработки при поверхностном пластическом деформировании на шероховатость обработанной поверхности.
ППД
поверхностное пластическое деформирование
самоподача
ППД роликами
1. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. – Минск: Высшая школа, 1968. – 363 с.
2. Отений Я.Н. Технологическое обеспечение качества поверхности и производительности обработки ППД роликами: автореф. дис. канд. техн. наук.– Курган, 1988.
3. Отений Я.Н. Технологическое обеспечение качества деталей машин при обработке поверхностным пластическим деформированием роликами. Диссертация д.т.н / ВолгГТУ. – Волгоград, 2007. – 320 с.
4. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. – М. Машиностроение, 1978. – 152 с.
5. Сидякин Ю.И., Осипенко А.П., Бочаров Д.А. / Совершенствование технологии отделочно-упрочняющей обработки валов поверхностным пластическим деформированием. Упрочняющие технологии и покрытия. – 2007. – № 08. –С. 17–19.
6. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуатационные свойства. – Л.: Машиностроение, 1972. – 210 с.

ППД – это метод обработки деталей без снятия стружки, при котором пластически деформируется только поверхностный слой деталей. В результате ППД уменьшается шероховатость поверхности, увеличивается твердость (микротвердость) металла, в поверхностном слое детали возникают сжимающие остаточные напряжения.

ППД улучшает эксплуатационные показатели детали – повышается выносливость деталей в, сопротивление схватыванию, контактная выносливость, и другие эксплуатационные показатели изделия.

Один из показателей качества поверхности значительно улучшаемый при ППД – шероховатость, которая зависит от подачи, усилия деформирования, конструкции деформирующих элементов, их заднего угла и угла самозатягивания.

В работе Коновалова Е.Г. [1] приведен график зависимости шероховатости от продольной подачи на различных материалах. Последовательное уменьшение шероховатости обкатанной поверхности с увеличением подачи иллюстрирует рис. 1.

При дальнейшем росте подачи происходит монотонный рост шероховатости обработанной поверхности как в условиях обработки.

virt1.tif

Рис. 1. Зависимость шероховатости обкатанной поверхности от продольной подачи ролика (Р = 9,8 кН; n = 300 об/мин; d = 40 мм; D = 130 мм; Rпр = 5 мм) 1-сталь 45; 2-сталь 35; 3-сталь 15; 4-сталь 45Г2

Не смотря на имеющиеся исследования влияния подачи и скорости обработки при ППД на шероховатость обработанной поверхности, данные в них обладают малой информативностью и не показывает всей картины процесса обработки. Для уточнения и дополнения проведенных ранее исследований, были проведены данные исследования.

Измерения производились современным прибором Time TR220 с диапазоном измерений от 0,005 мкм до 1 мм. Все профилометры компании Time сертифицированы Госстандартом РФ и внесены в Государственный реестр средств измерений.

Обрабатывалась заготовка из стали 25 на станке 1К62 однороликовым рычажно-пружиным обкатником (рис. 2).

virt2.tif

Рис. 2. Заготовки поверхностным пластическим деформированием

virt3.tif

Рис. 3. График зависимости полученной шероховатости поверхности от скорости вращения заготовки.Усилие деформирования F = 82 Н, с подачей s = 0,14 мм/об. Исходная шероховатость Ra = 7,47 мкм

virt4.tif

Рис. 4. График зависимости полученной шероховатости поверхности от скорости вращения заготовки. Усилие деформирования F = 82 Н, с подачей s = 0,21 мм/об. Исходная шероховатость Ra = 6,51 мкм

virt5.tif

Рис. 5. График зависимости шероховатости поверхности от подачи деформирующего ролика.Усилие деформирования F = 82 Н, скорость вращения заготовки n = 125 об/мин. Исходная шероховатость Ra = 7,07 мкм

virt6.tif

Рис. 6. График зависимости шероховатости поверхности от подачи деформирующего ролика.Усилие деформирования F = 82 Н, скорость вращения заготовки n = 200 об/мин. Исходная шероховатость Ra = 8,54 мкм

В результате обработки экспериментальных исследований, были сделаны следующие выводы:

1. С увеличением скорости деформирования, показатель шероховатости снижается незначительно.

2. С увеличением подачи, показатель шероховатости увеличивается до определенного предела, затем начинает снижаться. Природа этого явления на сегодняшний день не достаточна изучена и требует дополнительных исследований.

3. Скорость деформирования и подача инструмента оказывают не значительное влияние на снижение шероховатости в отличии от усилия обработки.


Библиографическая ссылка

Вирт А.Э. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ПРИ ППД НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 11-4. – С. 547-549;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6176 (дата обращения: 21.04.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674