Влияние режимов обкатывания роликом на шероховатость обработанной поверхности

2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Чистовая обработка деталей машин наряду с обработкой резанием чисто осуществляется методом пластического деформирования в холодном состоянии. При обработке наружных поверхностей широкое применение получило обкатывание шарами и роликами. Под действием деформи-рующего элемента (шар, ролик и др.), твердость которого выше твердости обрабатываемого материала, происходит деформация выступающих неровностей обрабатываемой поверхности: металл выступов микронеровностей «растекается» в обе стороны, заполняя смежные впадины; шероховатость поверхности при этом уменьшается (рис. 1).

Рис. 1 Схема деформация поверхности шаром

Из рисунка видно, что при пластическом деформировании образуется не только новый микрорельеф поверхности, но и изменяются размеры детали. Одновременно с этим происходит упрочнение поверхностного слоя детали, что приводит к изменению качественных показа-телей поверхностного слоя металла, твердости, пределов текучести и прочности.

Таким образом, чистовая обработка деталей методом пластического деформирования может производится не только для уменьшения шероховатости. но и для упрочнения поверхностного слоя, а также и того, и другого одновременно.

Качественные показатели поверхности, полученные путем обкатывания, в основном определяются режимами обкатывания. От режимов обкатывания (усилия обкатывания, подачи, диаметра шара или сферы, ролика, числа проходов) зависит шероховатость поверхности, степень упрочнения, физические свойства поверхностного слоя, а также производительность обработки.

Наибольшее влияние на шероховатость поверхностного слоя детали оказывают давление на деформирующий элемент и подача.

В меньшей степени оказывают влияние на шероховатость поверхности число проходов и скорость обкатывания.

2.2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Закрепить в центрах станка заготовку и в резцедержателе суппорта - резец.

2. Установить по нормативам режимы резания, обеспечивающие получение шероховатости поверхности R_а = 2.5 - 1.25 мкм.

3. Проточить с одной установки все пояски заготовки.

4. Измерить микрометрам диаметры всех поясков в двух взаимоперпен-дикулярных плоскостях.

5. Измерить среднеарифметическое отклонение профиля на всех поясках.

6. Установить на станке режимы обкатывания (v и S), а в резцедержателе вместо резца закрепить обкатник (рис. 2).

7. Установить для первого пояска заданное давление обкатывают Р_с. Требуемое давление обкатника достигается вращением нагружающего винта. Величина усилия определяется по диаметру 2 (см. рис 3).

8. Обкатать поясок за один проход.

9. Повторить приемы, указанные в п.7 и 8 для остальных четырех поясков, последовательно изменяя давление обкатывания.

10. Измерить диаметры поясков после обкатывания.

11. Измерить шероховатости поверхностей всех поясков.

12. Повторить пл. 1-5.

13. Установить режимы обкатывания.

14. Обкатать пояски с различной скоростью подачи.

15. Измерить диаметры поясков и шероховатость поверхности.

16. Составить отчет.

2.3 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В отчете должны быть приведены следующие данные:

- наименование работы;

- наименование и модель станка;

- марка обрабатываемого материала и его характеристика;

- эскиз конструкции обкатника;

- данные об измерительных приборах;

- расчет теоретической высоты микронеровностей для всех режимов

- обработки по формуле:

Рис. 2 Схема обкатки (1 – нагружающий винт, 2 – динамометр)

- результаты экспериментов (см. протокол измерений);

- график зависимости шероховатости R_a от исходной высоты микронеровностей R_{а(исход)} от усилия обкатывания.

Протокол измерений

Режимы обработки

Результаты измерения шероховатости, мкм

Высота неровностей (расчетная), мкм

Исходной поверхности

Обкатанной поверхности

с

с

S=     V=

Р01 =

Р02 =

Р03 =

Р04 =

P0 =     V=

S1 =

S2 =

S3 =

S4 =

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. Влияние режимов резания на шероховатость

обрабатываемой поверхности…………………………………………1

2. Влияние режимов обкатывания роликом

на шероховатость обрабатываемой поверхности…………………….7