Алмазного выглаживания

Испытание производится с помощью прибора, показанного-на рис. 4. Обойма 1, состоящая из двух половинок, жестко связана с рукояткой 2 и шарнирно соединена (через две пары шарикоподшипников) с кронштейном 3 и рычагом 4. Половинки обоймы стянуты винтами 5 с тем, чтобы уменьшить зазоры в шарикоподшипниках, благодаря чему устраняется качка рычага 4. На конце рычага 4 имеется шток 6 для насаживания набора грузов 7, а также держатель 8 для закрепления алмазного наконечника от прибора: Роквелла, используемого для нанесения царапины.

Различают два метода испытаний: по восстановленному отпечатку (основной метод) и по невосстанрвленному отпечатку (дополнительный метод) 136]. Результат испытания по первому методу характеризует сопротивление материала пластической и упругой деформации при вдавливании алмазного наконечника статической нагрузкой в течение определенного времени. После снятия нагрузки и удаления наконечника измеряют параметры оставшегося отпечатка, по которым, пользуясь формулами и таблицами, определяют величину микротвердости. Рекомендуется использовать наконечники четырех форм: четырехгранной пирамиды с квадратным основанием трехгранной пирамиды с основанием в виде равностороннего треугольника, четырехгранной пирамиды с ромбическим основанием,; бицилиндрический наконечник. Наибольшее распространение получили испытания с применением наконечника в форме четырехгранной пирамиды с квадратным основанием. Угол заострения алмазного четырехгранного наконечника составляет 2,38 рад (136°). Продолжительность действия нагрузки должна быть не менее 3 с. Шероховатость рабочей поверхности (плоскость шлифа) Ra ^ 0,32 мкм по ГОСТу 2789—73.

Для выглаживания применяют различные приспособления. Наиболее отработаны конструкции, в которых поджим алмазного наконечника осуществляется пружиной. На рис. 71 представлены два таких приспособления: для выглаживания наружных цилиндрических поверхностей и отверстий. Упор 6 (рис. 71, а) ограничивает перемещение стержня 2, в котором закреплен алмазный наконечник. Обычно в пружине заранее создается определенный натяг, при касании алмаза с деталью поперечной подачей суппорта производится дополнительное поджатие до требуемого усилия. К недостаткам конструкций

канавки, лыски и т. п. Та же задача может быть решена с помощью копирных устройств, обеспечивающих отвод инструмента от детали в момент подхода к впадинам или выступам на обрабатываемой поверхности. Одно из таких устройств показано на рис. 74. При подходе алмазного наконечника / к шпоночной канавке а штанга 3 отводится от детали, поскольку опорный шарик 4 в этот момент набегает на выступ б приставки 2, установленной соосно с обрабатываемой деталью [77].

Сущность метода заключается во вдавливании наконечника с алмазным конусом (шкалы А и Сэ) или со стальным шариком (шкала В) в испытуемый образец (изделие) под действием последовательно прилагаемых предварительной и основной нагрузок и в измерении остаточного увеличения е глубины проникновения этого наконечника после снятия основной нагрузки (табл. 13.7). Угол у вершины конуса алмазного наконечника составляет 120°, диаметр стального шарика— 1,588 мм.

Твердость по Роквеллу определяется по ОСТ 10241-40 на приборе типа Роквелл (РВ). Определение твердости на этом приборе производят путем вдавливания в металл специального алмазного наконечника, « имеющего форму конуса с углом 120°, или стального шарика диаметром 1,588 мм

Характеристикой твердости является разность глубин проникновения алмазного наконечника или стального шарика при двух нагрузках: PI и Р-2 после уменьшения ее до Р\, т. е. Н = h2 — h\, как разность между положениями 2—2 и 1—1 наконечника (фиг. 132).

ченных результатов^—изменение—XTF-рактера вдавливания разных участков шкалы при применении алмазного наконечника в форме конуса с закругленной вершиной (например, шкалы А и С) (вдавливание только сферической части у очень твердых образцов, вдавливание закругления и конуса у мягких образцов).

Для предохранения алмазного наконечника от повреждения применяют ограничитель. При помощи его и гайки между торцом ограничителя и вершиной наконечника специальным шаблоном выставляют зазор 0,1— 0,2 мм.

обеспечения плавного подвода алмазного наконечника (со скоростью не более 0,5 мм/с) к испытуемому образцу.

По невосстанавливаемому отпечатку микротвердость определяют путем измерения глубины погружения алмазного наконечника под действием заданной силы в течение определенного времени. Определяется микротвердость теми же наконечниками. Микротвердость определяют как отношение приложенной нагрузки к условной площади боковой поверхности отпечатка,

Преимущества алмазного выглаживания состоят в повышении эксплуатационных свойств обработанных поверхностей, снижении шероховатости поверхности, отсутствии переноса на обрабатываемую поверхность посторонних частиц, возможности обработки тонкостенных деталей и деталей сложной конфигурации, простоте конструкции выглаживателей.

На фиг. 47 приведены данные эксперимента по определению зависимости коэффициента трения от нормальной нагрузки для различных видов отделочной обработки твердого стального контртела. Образец прямоугольной формы из резины скользил по поверхностям стального контртела, полученным в результате абразивной доводки (а) и алмазного выглаживания (б), имеющим одинаковое значение параметра #„=0,12 мкм, что соответствует V10. Кривые получены для трения: / — без смазки; 2— с керосином; 3 — с бензином; 4 — со смазкой ЦИАТИМ-201; 5 — с вазелиновым маслом. При одинаковых условиях контактирования (наличие или отсутствие смазки) коэффициент трения зависит от критерия шероховатости Д. Поскольку гладкость поверхности после алмазного выглаживания выше, чем после абразивной доводки (что характеризуется меньшим значением Л для одних и тех же значений /?„), то во всем диапазоне нагрузок значение коэффициента трения для выглаженной поверхности будет меньше, чем для доведенной, как при наличии, так и при отсутствии смазки [68]. Учет шероховатости комплексным критерием А позволяет аналитически прогнозировать ожидаемое значение коэффициента трения.

68. Михайлов А, А., Ершов А. Д., Комбалов В. С. Влияние алмазного выглаживания на шероховатость обработанной поверхности.— Алмазы, 1972, № 1. НИИМАШ.

104. Хворостухин Л. А., Машкии В. Н., Чабан С. А. Влияние алмазного выглаживания на износостойкие'!* деталей, подвергнутых химико-термической обработке.— Сб. «Технология машиностроения». Брянск, 1973.

5. Влияние алмазного выглаживания поверхности стали Х12Н9Т на ее коррозионное и электрохимическое поведение.—«Защита металлов», вып. 9. 1973, № 1, с. 41—52. Авт.: М. А. Толстая, Л, А. Хворостухин, В. В. Солод-кина, Б. В, Логвиненко.

Обеспечение требований к точности обработки неразрывно связано с состоянием инструментального хозяйства, с усовершенствованиями измерительного инструмента и контрольных приспособлений, расширением области применения автоматизированных средств. Входит в практику изготовление некоторых калибров, вставок к ним, наконечников универсального инструмента из твердых сплавов. Износостойкость пробок может быть значительно повышена также за счет алмазного выглаживания и вибрационного обкатывания.

Рис. 70. Инструмент для алмазного выглаживания:

Разновидностью алмазного выглаживания является процесс вибрационного выглаживания или виброобкатывания, разработанный проф. Ю, Г. Шнейдером [121]. При виброобкатывании инструменту, кроме подачи, сообщается еще осциллирующее движение с той или иной амплитудой. Процесс используется для создания на поверхности детали регулярного микрорельефа в виде сетки каналов, рисунок которой может изменяться вследствие варьирования режимом обработки — скоростью вращения детали, подачей, частотой и амплитудой вибраций (рис. 76, а— в). Изменяя силу выглаживания, можно изменять глубину каналов. Все это позволяет управлять маслоем-костью трущихся поверхностей, особенно работающих в условиях недостаточности смазки. К таким деталям относятся детали цилиндро-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания, различные направляющие станков и прессов, детали других машин, склонных к схватыванию и задирам из-за недостаточности смазки, а также страдающих от фретинг-коррозии.

Большой эффект алмазного выглаживания и виброобкатывания объясняется наклепом поверхностного слоя, проявляющимся в повышении микротвердости на 9—13%, и оптимизацией поверхности контакта. Выглаживание в 2 раза снизило высоту микронеровностей, а виброобкатывание создало сетку каналов, которые являются аккумуляторами масла, абразивных и металлических частиц. Наилучшие результаты показали калибры, у которых площадь, занимаемая канавками, составляет 38,7—46,5%, число пятен контакта на площади 625 мм2 составляло 112—223, угол расположения канавок в направлении движения 45—60°, а глубина каналов — около 5 мкм.

69. Митряев К- Ф- Влияние алмазного выглаживания на циклическую прочность деталей. — «Вестник машиностроения», 1970, № 5, с. 16—19.

ния, как правило, не может быть обеспечено без применения специальных технологических средств: различных методов поверхностного пластического деформирования (ППД) и, в особенности, метода алмазного выглаживания. Преимуществом этого метода по сравнению с обкаткой, обдувом дробью и т. д. является, во-первых, возможность целенаправленного и регулируемого воздействия на комплекс важных характеристик поверхностного слоя, определяющих его смазывающую, опорную и несущую способность, и, во-вторых, возможность отделки и упрочнения высокопрочных и малопластичных материалов, а также тонких пленок и металлопокрытий.