Предварительного циклического

При этом способе трудно обеспечить высокую точность детали, поэтому он применяется в основном для предварительного шлифования. Бесцентрово-шлифовальные станки обладают рядом преимуществ перед обыкновенными круглошлифовальными станками:

Снимаемый припуск для предварительного шлифования 0,5 мм на диаметр. Производительность 40 шт/ч. Скорость вращения круга 43 м/сек, скорость вращения заготовки 11,6 м/мин. Правка круга осуществляется автоматически с помощью алмазного ролика по копиру через 20 валов. Общая стойкость'ролика 250 000 валов. Коренные шейки обтачиваются один раз и шлифуются два раза (предварительно и окончательно).

Окончательное шлифование коренных шеек коленчатого вала (оп. 9) производится на станках той же модели, что и для предварительного шлифования (оп. 3). Снимаемый припуск 0,3 мм на диаметр. Производительность станка 30 шт/ч.

Обработка начинается с предварительного шлифования плоскостей с двух сторон одновременно в размер 27,5 ± 0,025 (оп. 1) на вертикальном двухкруговом плоскошлифовальном станке.

Если галтель закалена и требования к геометрии и параметрам шероховатости заплечиков высоки, станки с несколькими кругами применяют только для предварительного шлифования. Окончательное шлифование коренных шеек производят на станках-автоматах с одним кругом.

На контрольном автомате 43 контролируют биение третьей коренной шейки. Конвейер с кареткой и промышленный робот 40 передают вал на автоматическую линию 44 из четырнадцати агрегатных станков. На ней сверлят (ступенчато) наклонные отверстия, фрезеруют выемки на корпусах противовесов, зенкеруют наклонные отверстия, протачивают канавки в наклонных отверстиях, обрабатывают грязесборники, включая поверхности под заглушки. Вал передают в печь 45 высокотемпературного отпуска со своей системой промышленных роботов и магазинов на входе и выходе. Коленчатый вал, прошедший операцию высокотемпературного отпуска, с помощью промышленного робота 46 с электромеханическим приводом передается на автоматическую линию 47 из семи агрегатных станков. На линии зенкеруют и растачивают конические поверхности центровых отверстий переднего и заднего конца вала, растачивают отверстие под подшипник в переднем конце вала и прорезают канавки, обрабатывают выточку в заднем конце вала, сверлят, зенкеруют и развертывают поводковое отверстие в заднем конце вала. Проверив биение третьей коренной шейки на позиции 48, вал передают на АЛ, состоящую из десяти станков 49 для предварительного шлифования заплечиков, галтелей и коренных шеек. Загрузку и разгрузку станков проводят промышленные роботы 50, а распределение валов-заготовок и сбор обработанных валов — конвейеры 51 и 52. Последовательно шлифуют третью, пятую, четвертую, вторую и первую коренные шейки. Автоматический цикл включает переходы: шлифование заплечиков на форсированной подаче, на черновой подаче, выхаживание, шлифование на форсированной подаче, на чистовой подаче, выхаживание, шлифование на доводочной подаче, выхаживание. Скорость шлифования — 50 м/с. Проконтролировав на контрольном автомате 53 взаимное расположение коренных

шеек, вал передают на операцию чистовой токарной обработки цилиндрических поверхностей противовесов и фасок, которую осуществляют на двух токарных многорезцовых автоматах 54. Схема обработки аналогична показанной на рис. 48. На двух следующих специальных токарных гидрокопировальных автоматах 55 (см. рис. 40) проводят токарную обработку переднего конца коленчатого вала и транспортируют его на следующую технологическую операцию — предварительное шлифование заплечиков, галтелей и шатунных шеек. Шлифование осуществляется на восьми круглошлифо-вальных автоматах 56. Загружают и разгружают станки—роботы 58, а распределяют валы-заготовки и собирают обработанные валы — конвейеры 57 и 59. Автоматический цикл предварительного шлифования шатунных шеек на автомате ЛТ2-21 включает следующие переходы: шлифование заплечиков на форсированной подаче, на черновой подаче, выхаживание, шлифование на чистовой подаче, выхаживание, шлифование на микроподаче, выхаживание.

Шлицы на незакаливаемых валах обрабатывают после чистового шлифования наружных поверхностей, а на закаливаемых валах — после предварительного шлифования.

При выборе зернистости алмазных кругов могут быть приняты за основу следующие рекомендации: для предварительного шлифования — зернистость 200/160—160/125 мкм, для чистового шлифования 100/80— - -Ли/50 мкм, для доводочного шлифования 40/28 мкм и мельче. Если предварительное и окончательное шлифование производится одним кругом, то следует применять круги зернистостью 125/100—100/80 мкм. Алмазые круги обеспечивают шероховатость поверхности в следующих пределах: зернистость 200/160—100/80 мкм — V?—V9 классы чистоты (ГОСТ 2789—59), 100/80—63/50 мкм — V9—уЮ классы, 40/28—5/3 мкм —V 10—V13 классы (данные получены при обработке твердых сплавов). Для увеличения производительности шлифования и уменьшения удельного износа алмазных кругов выбирают наибольшую зернистость, которая обеспечивает требуемый класс чистоты поверхности детали.

Ножи гильотинных ножниц Толщина 40 — 70 мм , ширина 100 — 150 мм, длина от 1 до 4 м Сталь 55ХНВ Разность толщины на длине 4 ж не более 0,05 мм Старение производится 2 раза: 1) после закалки в грубообработанном виде; 2) после предварительного шлифования

Круги для предварительного шлифования диаметром 250—350 мм изготовляются из войлока, прессованной бумаги, резины и кожи.

Рис. 108. Зависимость вероятности разрушения Я от амплитуды циклических напряжений о^ образцов сплава ВТ6 без (1) и после (2) предварительного циклического нагружения амплитудой напряжений менее a.j

предварительного циклического нагружения была тем большей, чем выше прочность стали. Металлографический анализ изломов показал, что понижение хрупкой прочности в данном случае не связано с появлением видимых трещин усталости. По мнению С. И.Ратнер, понижение хрупкой прочности было связано с образованием в ходе циклического нагружения субмикроскопических областей с нарушенными межатомными связями. К аналогичным выводам пришли Л. А. Гликман и Е. Д. Ше-ховцев, установившие, что снижение хрупкой прочности ряда низколегированных сталей происходит в результате предварительного циклического нагружения задолго до появления трещин усталости. Вместе с тем Н. Н. Давиденковым и Г.Т.Назаренкобыли проведены исследования, в результате которых установлено отсутствие повреждений во внутренних объемах металла в ходе циклического нагружения и сосредоточение дефектов в поверхностных слоях. Если предварительному циклическому нагружению подвергали гладкий образец, а затем выполняли надрез и испытывали образец на растяжение, хрупкая прочность не изменялась. Это доказывало, что при выполнении надреза поврежденные поверхностные слои удалялись, а вершина надреза была расположена в области "здорового" металла. По мнению Холдена, влияние предварительного циклического нагружения на хрупкую прочность связано со скоплениями дислокаций у барьеров, возникающих при перемещении краевых дислокаций противоположных знаков, расположенных в параллельных плоскостях на расстоянии около 0,10 нм. Изложенное показывает, что даже для такой группы металлических материалов, как'сталь, не существует единого мнения о влиянии предварительного циклического нагружения (особенно в области малоцикловой усталости) на структурные изменения и свойства металла во всем объеме.

после удаления поверхностного слоя на глубину 1 мм после циклических нагружений. На рис. 118 показано изменение предельной пластичности \1> при статическом разрыве образцов сплава ВТ5-1 после предварительного циклического нагружения различной 'длительности. Для образцов с неудаленным поверхностным слоем характерно резкое снижение предельной пластичности в результате предварительного циклического нагружения и последующего статического разрыва при п> > (0,4-^0,5)Л/р (Л/р —полная долговечность образца при циклическом нагружений). Если после предварительного циклического нагружения поверхностный слой удалялся, величина предельной пластичности при статическом разрыве оставалась практически постоянной вплоть до относительной продолжительности циклического нагружения п — 0,8/Vp. Аналогичные данные были получены авторами и при проведении испытаний на разрыв надрезанных образцов после предварительного циклического нагружения по жесткому циклу растяжение—сжатие. В табл. 37

ний и при выходе на кривую упрочнения наблюдались «зуб» и площадка текучести, по величине соответствующие значениям этих параметров, полученным для образцов без предварительного циклического нагружения.

Последовательная замена n(t) в (18) одним из выражений (21) — (24) дает соответствующие зависимости декремента внутреннего трения от времени (числа циклов) и амплитуды напряжения (деформации) предварительного циклического нагружения, а также амплитуды напряжения, при котором производится его измерение:

Результаты исследований И. А. Одинга и его сотрудников были подтверждены работами [76—78]. В них исследовалось влияние предварительного циклического деформирования на прочность и пластичность технического железа и сталей Ст. Зкп и 38ХА методом осциллографирования на копре ПСВО-1000. Образцы имели цилиндрическую форму диаметром 11 мм с нормальным надрезом (радиус 1 мм, глубина 2 мм). Циклическое нагружение выполнялось на растяжение— сжатие с частотой 20000 Гц при амплитудах напряжений от 0,91 до 1,26 о-ь Критическая температура хрупкости определялась по величине ударной вязкости ан=4 кгс-м/см2. Наиболее чувствительной к усталости оказалась малоуглеродистая сталь кипящей плавки, критическая температура хрупкости которой под влиянием усталости повысилась на 60°С (с —10 до +50°С). Критическая температура хрупкости отожженного технического железа и стали 38ХА улучшенной повысилась на 30°С. При этом для исследованных сталей были установлены некоторые закономерности влияния усталости на температурную зависимость ударной вязкости.

Наиболее интенсивное влияние усталости на 7'кр отмечается на первых стадиях циклического нагружения [76, 78]. До 50% общего повышения критической температуры падает на первые 10—30% ресурса долговечности разрушающего числа циклов. При дальнейшем росте числа циклов предварительного циклического нагружения Ткр повышается менее интенсивно, вплоть до появления усталостной трещины. Сопоставление предельных Гкр вблизи усталостного разрушения гфи различных амплитудах напряжений позволяет предположить, что влияние трещин усталости на повышение критической температуры хрупкости зависит не только от их глубины, но и от предыстории нагружения, а именно — от амплитуды циклических напряжений.

Нами исследовалась [80] зависимость предварительного циклического нагружения на ударную вязкость и критическую температуру хрупкости сталей Ст. Зсп и Ст. Зкп в горяче-

Исходя из известных положений о повышении предела прочности, предела текучести и твердости сталей при понижении температуры, вопрос об ухудшении их изностойкости в этом случае представляется достаточно неясным. Тем не менее такая характеристика стали, как ударная вязкость, не может не оказать определенного влияния на изменение износостойкости [121]. Если же учесть, что низкая температура существенно1 снижает вязкость сталей, особенно после предварительного циклического налружения, то постановка исследований по выявлению влияния температуры на абразивное изнашивание различных материалов вполне правомерна.

В монографии кратко освещены вопросы, касавшиеся методики испытаний материалов в условиях статического я циклического (знакопеременного Я пульсирующего) иагружений а широком диапазоне температур, в том числе при сложном напряженном состоянии. Описана принципиальные схемы установок, средства измерения деформаций и температур. Дав анализ результатов внопериментельного исследования влияния вида напряженного состояния, чавтоты и температуры предварительного циклического нагружения на такие ваяние характеристики мвхрчичаокнх свойств мате риалов, как пределы текучести я прочности, относительные удлинение в аукание, а также ва чувствительность к концентрации напряжений конструкционных материалов при нормальных и повышенных темпарагуоях, Рассмотрено влияние предварительного нагружения на закономерности дефэрыирования, условия текучести я предельного сопротивления материалов при сложном напряженном состояния а условиях нормальных и низких температур.

Для осуществления предварительного циклического нагружения пульсирующим растяжением создана установка (рис.1), позволявшая проводить испытания одного или нескольких образцов (цепочки образцов) по различат программам вагруження (выдержка образцов под нагрузкой, при разгрузке или о двумя выдержками) как при комнатной, так и ори повышенных "вм-овратурах. Установка относится к испытательным машинам рычажного типа о верхним расположением рычага. Образец I соединен о верхним 2 и нижним 3 захватами. Верхний захват установлен в скобу 4, которая опирается на призму, расположенную на нагрузочном рычаге 5. Нижний захват присоединен к корпусу 6 посредством самоуотаяашшвапцвгооя упорного подшипника. К втому же корпусу присоединен винт 7, который винтовой парой связан о червячным колесом 8. На винте находится штурвал 9 грубой настройки, с помощью которого поднимается иди опускается нижний захват (за один поворот на 6 мм). В установке предусмотрен также механизм тонкой регулировки натяжения образца: вращением рукоятки 10 непосредственно черев звездочки II можно поддерживать необходимое натяжение образца, изменяющегося в результате деформирования в процессе циклического яагружения (ва один оборот рукоятки нижний захват поднимается или опускается на 0,15 мм). Рычаг 5 уравновешивается противовесом 12.