Поверхностей инструмента

На выходе из горячей части (входе в холодную) температура •д'г газов должна быть такой, чтобы отсутствовала низкотемпературная коррозия поверхностей. Достигается это при температуре стенки

На выходе из горячей части (входе в холодную) температура OY газов должна быть такой, чтобы отсутствовала низкотемпературная коррозия поверхностей. Достигается это при температуре стенки

Материалы. Материалы червяка и червячного колеса выбираются Из условий минимального износа и потерь на трение, обеспечения стойкости против заедания. Червяки изготовляются обычно из углеродистых сталей (40, 45) и легированных (15ХА, 40ХН). Наилучшими являются червяки с высокой твердостью рабочих поверхностей витков (полученной закалкой или цементацией и закалкой до HRC 56—62) и высокой чистотой рабочих поверхностей (достигается шлифованием).

Уменьшение трудоемкости механической обработки деталей за счет изменения степени чистоты поверхностей достигается двумя различными путями:

При массовом производстве защита поверхностей достигается химической обработкой заготовок в специальных ваннах (паркеризация или фосфатирование)передрасточкой отверстия подшипника под заливку. Таким образом все поверхности заготовки, кроме расточенного отверстия, оказываются покрытыми защитными плёнками. После заливки баббитом защитная плёнка удаляется с рабочих поверхностей последующей обработкой вкладышей подшипников.

Плоскошлифовальные копировальные станки производят профилирование кругом такой ширины, которая перекрывает обрабатываемую поверхность, или узким кругом с поперечной подачей. Чаще всего вертикальное перемещение шлифовальной бабки осуществляется от копира при продольных возвратно-поступательных движениях стола с изделием. Иногда применяются два или три копира. На фиг. 88 представлена схема станка 3733 для шлифования поверхностей до 1100 мм длиной и 80 мм шириной. Получение фасонных поверхностей достигается при помощи копира, воздействующего на вертикальное перемещение шлифовальной бабки, и двух копиров, устанавливаемых на кронштейне и осуществляющих качание специального приспособле-

Необходимая точность обработки поверхностей достигается на различных станках различными способами.

Экономическая точность обработки цилиндрических наружных поверхностей достигается следующими способами: 5-й класс — при черновом точении на станках токарной труппы, 4-й класс —при чистовом точении, За класс — при предварительном круглом шлифовании, 2-й класс — при чистовом шлифовании, 1-й класс и точнее — при доводке.

Повышение точности и чистоты зубчатых поверхностей Достигается шевингованием, шлифованием, притиркой, обкаткой и приработкой. Шлифованием и притиркой обрабатываются закаленные зубчатые поверхности, а шевингованием, обкаткой и приработкой — сырые или закаленные до твердости HRC 32—35.

Наиболее высокое качество уплотнительных поверхностей достигается при наплавке твердыми сплавами и прежде всего при использовании кобальтового стеллита. В отечественной практике основное распространение получили электроды марки ЦН-2 на базе стеллита ВЗК-ЦЭ, состав которого приведен в табл. 13 [120].

Необходимая износостойкость восстанавливаемых поверхностей достигается выбором их материала, условий его нанесения, а также последующей термической, химико-термической и механической обработкой. Вид и свойства поверхностного слоя должны быть совместимы со способом его обработки.

Движения резания металлорежущих станков направлены на формообразование поверхностей. Достигается это согласованием скоростей движения заготовки и инструмента, как бы воспроизводящих образующую и направляющую линии, совокупность последовательных положений (следов) которых и предопределяет форму геометрической поверхности. Формообразование поверхностей при обработке резанием достигается следующими четырьмя методами.

Деформирование и срезание с заготовки слоя металла происходит под действием внешней силы Р, приложенной со стороны инструмента к обрабатываемой заготовке. Направление вектора силы совпадает с вектором скорости резания v. Работа, затрачиваемая на деформацию и разрушение материала заготовки (Pv), расходуется на упругое и пластическое деформирование металла, его разрушение, преодоление сил трения задних поверхностей инструмента о заготовку и стружки о переднюю поверхность инструмента. В результате сопротивления металла деформированию возникают реактивные силы, действующие на режущий инструмент. Это силы упругого (Pyl и Руъ) и пластического (Рт и РП2) деформирования, векторы которых направлены перпендикулярно к передней и главной задней поверхностям резца (рис. 6.9, а). Наличие нормальных сил обусловливает возникновение сил трения (7\ и Т2), направленных по передней и главной задней поверхностям инструмента. Указанную систему сил приводят к равнодействующей силе резания:

Теплота образуется в результате упругопластического деформирования в зоне стружкообразования, трения стружки о переднюю поверхность инструмента, трения задних поверхностей инструмента о поверхность резания и обработанную поверхность заготовки (рис. 6.13).

где фд — количество теплоты, выделяемой при упругопластической деформации обрабатываемого материала, Дж; Q,,, „ — количество теплоты, выделяемой при трении стружки о переднюю поверхность инструмента, Дж; Q3. „ — количество теплоты, выделяемой при трении задних поверхностей инструмента о заготовку, Дж; Qc — количество теплоты, отводимой стружкой, Дж; Q3ar. — количество теплоты, отводимой заготовкой, Дж; QH — количество теплоты, отводимой режущим инструментом, Дж; Q.4 — количество теплоты, отводимой в окружающую среду (теплота лучеиспускания), Дж.

Чаще всего при обработке резанием применяют смазочно-охла-ждающпе жидкости. Обладая смазывающими свойствами, жидкости снижают трение стружки о переднюю поверхность инструмента и задних поверхностей инструмента о заготовку. Одновременно снижается работа деформирования. Общее количество теплоты, вы-

Смазочно-охлаждающие среды по-разному подаются в зону резания. Наиболее распространена подача жидкости в зону резания через узкое сопло на переднюю поверхность инструмента под давлением 0,05—0,2 МПа. Более эффективно высоко-напорное охлаждение. В этом случае жидкость подают тонкой струей под давлением 1,5—2 МПа со стороны задних поверхностей инструмента. Весьма эффективным является охлаждение распыленными жидкостями — туманом, который подают со стороны задних поверхностей инструмента. В тех случаях, когда охлаждение режущего инструмента затруднено, используют подвод жидкости непосредственно в зону резания через полый режущий инструмент.

мирование контактных условий в процессе резания вследствие изменения адгезионной активности поверхностей инструмента. Методом электронной оже-спектроскопии установлено [113], что в процессе изнашивания поверхностей инструмента легирующая примесь мигрирует, смещаясь одновременно с поверхностью контакта. Из полученных графиков кинетики изнашивания следует, что повышение стойкости инструмента достигается в основном за счет меньшей интенсивности изнашивания на участке начального износа, которую можно связать с присутствием и миграцией внедренной примеси в его поверхностном слое. Данные работы показали перспективность использования упрочненного ионной имплантацией инструмента для обработки резанием различных материалов.

1. Подготовки поверхностей инструмента. Предварительная промывка изделий бензином, затем этиловым спиртом для удаления жировых пятен, твердых частиц и другого рода загрязнений. Допускается вместо этого промывка водным раствором в ультразвуковой ванне с последующей сушкой в печи.

бидных и связывающей фаз на межфазных границах (контактное плавление) с образованием новых карбидных фаз, но отсутствовало полное переплавление этих фаз в приповерхностном слое. При таком выборе плотности энергии микротвердость рабочих поверхностей инструмента после облучения возрастает на 15-20%, а его износостойкость при резании - в 2-3 раза. Для дополнительного увеличения износостойкости инструмента после облучения его подвергают отжигу в вакууме при 900°С в течение 1,5-2 часов.

В книге изложены теория, технология и практика использования в промышленности нового высокоэффективного метода химико-термической обработки металлов — карбонитрации, имеющего большое значение в создании высококачественных деталей машин и инструмента. Дан анализ взаимодействия расплавов цианово-кислых и цианамидных солей с металлами. Освещены кинетика и механизм структурообразования диффузионного слоя на поверхности металла. Приведены сведения о свойствах диффузионной зоны поверхностей инструмента и деталей после карбонитрации.

Сложность механической обработки тугоплавких металлов, как и нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, определяется прежде всего интенсивным износом инструмента. Высокие температуры рабочих поверхностей инструмента и зависимость их от режима обработки оказывают различное влияние на природу износа, меняется и его интенсивность. В свою очередь, от износа зависит количество выделяющегося тепла и его распределение, а влияние различных элементов режима обработки на износ при этом может резко изменяться. При точении молибденового сплава BMI со скоростью 40 м/мин стойкость резца уменьшается с ростом подачи; при скорости 30 м/мин подача на стойкость не влияет, а при еще меньшей скорости увеличение подачи ведет даже к повышению стойкости [46]. Применение смазочно-охлаждающих .жидкостей (СОЖ) при обработке жаропрочных материалов может дать повышение стойкости твердосплавного инструмента до 10 раз и совсем не сказывается и даже снижает стойкость инструмента из быстрорежущей стали. При работе без СОЖ производительность резцов с пластинками из твердых сплавов может быть даже ниже, чем резцов из быстрорежущей стали.

Одним из путей снижения износа инструмента в процессе резания является создание в зоне контакта пары инструмент—заготовка условий для проявления эффекта ИП, выражающегося в образовании на рабочих поверхностях тонкой пленки меди, имеющей значительную механическую прочность на сжатие и низкое сопротивление тангенциальному сдвигу. Такая твердая смазывающая пленка может быть получена в результате хемо-сорбционного взаимодействия некоторых медьсодержащих химических веществ, введенных в зону трения, с поверхностно-активными веществами и с поверхностями трения [23]. Если во время работы инструмента в зону контакта его с заготовкой подавать компоненты, из которых образуется такая хемосорбционная пленка, то она будет сохраняться на рабочих поверхностях инструмента непрерывно в течение всего процесса резания. Наличие пленки уменьшает коэффициент трения за счет уменьшения времени непосредственного контакта поверхностей инструмента и заготовки, понижает температуру резания и, следовательно, уменьшает износ инструмента.