Повышение качества и эксплуатационных свойств круглых резцов путем отделочно-упрочняющей обработки рабочих поверхностей алмазным выглаживанием

• Автор: Барац, Фридрих Яковлевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Глава 1. ПРОЦЕСС ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ МЕТОДОМ ППД И ЕГО ОСОБЕННОСТИ
1.1. Методы обработки поверхностным пластическим деформированием
1.2. Особенности отделочно-упрочняющей обработки методом выглаживания алмазными инструментами
1.3. Выводы по главе
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ
2.1. Методика исследования
2.2. Шероховатость обработанной поверхности
2.3. Упрочнение поверхностного слоя круглых резцов алмазным выглаживанием
2.4. Выводы по главе
Глава 3. ТЕПЛООБМЕН МЕЖДУ ИНСТРУМЕНТОМ И ДЕТАЛЬЮ В ПРОЦЕССЕ ППД И ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА УПРОЧНЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
3.1. Исследование теплообмена между инструментом и деталью с упругими участками контакта в направлении скорости главного движения
3.2. Влияние характера теплообмена в приконтактной зоне на распределение остаточных напряжений по толщине упрочненного

слоя
3.3. Выводы по главе

Глава 4. ПРИЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В

ПРАКТИКУ
4.1. Методы отделочно-упрочняющей обработки и устройства, обеспечивающие интенсивное охлаждение очага

деформации путем увеличения теплового потока в инструмент
4.2. Устройства, обеспечивающие постоянство радиального

усилия при отделочно-упрочняющей обработке
4.3. Оптимизация режима отделочно-упрочняющей

обработки
4.4. Конструкции зуборезных головок с круглыми

резцами
4.5. Износостойкость круглых резцов

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы определяется необходимостью совершенствования теории и практики технологии отделочно-упрочняющей обработки круглых резцов, получивших широкое распространение в металлообрабатывающей промышленности. Алмазное выглаживание как один из методов обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) позволяет на закаленных высокопрочных инструментальных сталях значительно снизить шероховатость поверхности, упрочнить поверхностный слой и образовать в теле благоприятное распределение сжимающих остаточных напряжений.
В работах многих отечественных и зарубежных исследователей отмечается, что напряжения, оставшиеся в поверхностных слоях после поверхностного пластического деформирования, помимо других факторов, тесно связаны с температурным полем, возникающим в очаге деформации и в прилегающих к нему областях. Неблагоприятные условия теплообмена в приконтактной зоне и значительные контактные температуры являются главной причиной спада остаточных сжимающих напряжений у самой поверхности обкатанных или выглаженных изделий. Это относится и к поверхностному пластическому деформированию методом выглаживания алмазными инструментами. В зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала и режимов обработки глубина упрочненного слоя может измениться в широких пределах - от 0,2 до 25 мм, а твердость поверхностного слоя может быть увеличена на 40-50% по сравнению с исходной.
Среди работ, относящихся к вопросу изучения тепловых явлений, выделяется исследование Д.Д. Папшева применительно к технологии обкатки изделий шариком. Задача решалась методом источников с целью
При этом возникающее перемещение вдоль оси выглаживающего инструмент не изменяет силу, с которой он прижимается к обрабатываемой поверхности, так как сила обеспечивается силой тяжести груза. При продольных перемещениях выглаживающего инструмента груз, установленный на заднем поршне приспособления, будет вместе с ним подниматься или опускаться.
2.2. Шероховатость обработанной поверхности
Исследование шероховатости поверхности после выглаживания алмазными инструментами показало, что быстрорежущие стали, закаленные до высокой твердости (НРС64...66), хорошо поддаются поверхностному пластическому деформированию при этом резко снижается шероховатость поверхности и упрочняется поверхностный слой деталей. Эксперименты показали, что более эффективно происходит процесс поверхностного деформирования образцов после предварительного шлифования с шероховатость поверхности не ниже 0,5 мкм по шкале Яа. При прочих равных условиях лучшие результаты достигаются при алмазном выглаживание быстрорежущей стали марки Р18.
Несколько ниже результаты получаются при отделочно-упрочняющей обработки стали Р9М4К8 и Р6М5К5. На рис. 2.8...2.10 приведенные фотоснимки рабочих поверхностей круглого фасонного резца зуборезной головки из быстрорежущей стали Р18, закаленной до НРС64...66. Исходная поверхность резцов была прошлифована с шероховатостью 0,3 мкм по шкале Ид. Алмазное выглаживание осуществилось с режимами: скорость обработки V = 50 м/мин; подача- 8=0,025 мм/об; радиальная сила Р
Н. Для обработки использовался инструмент со сферической рабочей поверхностью Яс =1,0 мм. На рисунке приведена фотография конусного участка рабочей поверхности круглого резца при увеличении 225х, где зона «а»- исходная поверхность резца после алмазного выглаживания. Примерно