Исследование влияния термофрезерования на качество поверхностного слоя детали

• Автор: Колякин, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 185 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ НАПЛАВКИ, МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ

1 Л. Анализ способов наплавки цилиндрических деталей дорожностроительных машин

1.2. Анализ экспериментальных исследований и статистической обработки величин износа деталей ходовой части электровозов
1.3.Анализ способов механической обработки лезвийным инструментом деталей машин в нагретом состоянии
1.4.Исследование влияния технологической наследственности на качество рабочих поверхностей деталей

1.5.Влияние качества рабочих поверхностей деталей машин на их

эксплуатационные свойства

Цель и задачи исследования

2. УСТАНОВКА, ИНСТРУМЕНТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА
2.1. Установка для наплавки и обработки лезвийным инструментом наплавленного металла цилиндрических деталей в процессе его нанесения
2.2.Исследование влияния режимов наплавки на геометрические характеристики поверхности деталей
2.3.Инструмент для механической обработки наплавленного металла... 47 Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ, УСИЛИЯ РЕЗАНИЯ И СТОЙКОСТЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
3.1.Теоретические и экспериментальные исследования температурных полей, возникающих при наплавке цилиндрических деталей в зоне фрезерования
3.2.Силы резания при обработке наплавленного металла в процессе его нанесения на деталь
3.3.Износ и стойкость лезвийного инструмента при обработке горячего наплавленного металла
3.4.Расчет параметров механической обработки наплавленного металла.. 93 Выводы
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ФОРМИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И КАЧЕСТВА НАПЛАВЛЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
4.1 .Исследование влияния режимов механической обработки на геометрические свойства поверхностного слоя деталей
4.2.Исследование влияния режимов термофрезерования и наплавки на микроструктуру поверхностного слоя восстановленных деталей
4.3.Исследование твердости и микротвердости по глубине наплавленного слоя
4.4.Исследование качества и износостойкости наплавленных и
профрезерованных деталей
Выводы
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
5.1.Компьютерное моделирование процессов наплавки и механической обработки наплавленного металла
5.2.Технико-экономическая эффективность применения процесса совмещения наплавки и термофрезерования при ремонте деталей ходовой части электровозов
5.3. Практические рекомендации по применению совмещенных процессов наплавки и механической обработки
Выводы
Основные выводы
Список использованной литературы
Одной из главных задач современного ремонтного производства в машиностроении является повышение производительности процессов, качество отремонтированных изделий и снижение себестоимости ремонта за счет совершенствования и освоения прогрессивных ресурсосберегающих технологических методов обработки наплавленных деталей.
Известно, что доля трудоемкости механической обработки близка к 40% трудоемкости всех видов технологических процессов ремонтного производства. Доля износостойкой наплавки деталей, получаемой в результате использования легированных проволок и флюса, в ремонтном производстве составляет более 50%. Широкое применение электродуговой наплавки износостойких металлопокрытий повышенной твердости сдерживается трудностью их механической обработки лезвийным инструментом. Обрабатываемость наплавленного металла значительно хуже в сравнении, например, со сталью 45. Это обуславливается большими межваликовыми впадинами и выступами (неравномерностью распределения припусков на последующую механическую обработку) по длине детали, неоднородностью структуры и поверхностной твердости наплавленного металла, наличием зон термического влияния, неоднородностью химического состава, большими внутренними напряжениями в металлопокрытии, а также наличием пор, шлаковых включений и других дефектов. Неравномерный и большой припуск - основной возбудитель вредных вибраций в системе «станок - приспособление - инструмент - деталь», ухудшающих качество и точность обрабатываемой поверхности, а также уменьшающих производительность процесса. В результате затруднена механическая обработка лезвийным инструментом наплавленного металла повышенной твердости, поэтому используют дорогостоящие черновое и чистовое шлифование.
Для повышения производительности и стойкости лезвийного инструмента при обработке высокопрочных и высоколегированных сталей и сплавов необходимо уменьшать величину пластической деформации и степень упрочнения, что достигается предварительным подогревом этих материалов

Рис. 2.13. Пятигранные твердосплавные пластины
Известно, что геометрическая форма зубьев фрезы (геометрия зубьев) оказывает большое влияние на износостойкость и работоспособность инструмента. Если геометрическая форма выбрана правильно, фреза работает быстро, спокойно, без частых переточек, поэтому необходимо знать все элементы зубьев фрезы, представлять какими должны быть углы заточки фрез при разных способах фрезерования. Для получения высокого класса шероховатости обрабатываемой поверхности цилиндрической детали и получения оптимальной геометрии рабочей части фрезы (рис. 2.14), произвели расточку базового кольцевого желоба корпуса 1 (рис. 2.12) так, чтобы вспомогательный угол в плане ф1 = 0 (рис. 2.14). В этом случае, вспомогательная режущая кромка фрезы параллельна образующей обрабатываемой детали, а ширина ее больше шага наплавки. Работая с большими продольными подачами фрезы вдоль детали, равными по величине шагу наплавки, с помощью такой геометрии рабочей части фрезы добиваются чистового фрезерования. Оптимальные геометрические параметры режущей части торцевой фрезы [14]: главный угол в плане ф = 72°; вспомогательный угол в плане ф| = 0°; криволинейная переходная кромка г = 1...2мм. Длина вспомогательной режущей кромки Ь > 1,5-8н, где 8Н - шаг наплавки; передний угол у = -7°; задний угол а = 7°; задний угол на вспомогательной режущей кромке а, = 11°; угол наклона режущей кромки X = 11°.