Читайте также:
|
| Способ обработки | Назначение |
| Механические способы обработки со снятием стружки | |
| Предварительная механическая обработка напыляемых поверхностей (точение, шлифование и др.) | Придание необходимых размеров, точности формы и шероховатости, удаление дефектных слоев |
| Нарезание резьбы | Создание шероховатости при нанесении покрытий толщиной более 1,0 мм и при эксплуатации в условиях повышенных нагрузок |
| Фрезерование насечки | То же |
| Иглофрезерование | Механическая очистка поверхностей простой геометрической формы |
Прочность сцепления покрытия с подложкой определяется не только подготовкой поверхности под напыление, но и конкретным значением шероховатости Raили Rzи Sm.Максимальная прочность сцепления напыленного покрытия будет при Rz= 100... 150 мкм, Sm= 0,3... 0,5 мм.
Особенно актуален вопрос прочности сцепления покрытия с подложкой при большой разнице их коэффициентов термического расширения, например при напылении керамики, на стальную основу. В этих случаях в начале напыляют керамику с материалом основы, затем чистую керамику, армируют покрытия волокнами вольфрама или молибдена. Для повышения прочности сцепления и улучшения свойств покрытия осуществляют его оплавление, в частности лазерной обработкой.
В специальных установках для вакуумного напыления ионно-плазменных покрытий («Булат», «Пуск», и т.д.) процесс окончательной глубокой очистки восстановленной поверхности осуществляется в самой установке.
12.7 Механическая обработка восстановленных поверхностей деталей машин
После восстановления поверхностей деталей большинство из них подвергаются механической обработке для получения требуемой точности размеров и шероховатости поверхности.
Иногда при обработке требуется обеспечить не только геометрическую форму и размеры, но и взаимное расположение установочных баз. Поэтому как восстановление поверхностей деталей, так и их обработку необходимо производить при одинаковой установке.
Для обработки восстановленных поверхностей деталей, как правило, применяется лезвийная и абразивная обработка: точение, растачивание, торцовое фрезерование, шлифование, хонингование, суперфиниширование и притирка.
Механическая обработка покрытий, по данным С.А. Клименко, значительно отличается от обработки заготовок, имеющих аналогичный химсостав. Это объясняется наличием пористости, прежде всего на границах покрытия, различной прочностью сцепления и другими факторами.
Лезвийная обработка восстанавливаемых деталей применяется если требуемая точность находится в пределах 7-10 квалитета, а шероховатость рабочих поверхностей Ra= 5... 2,5 мкм.
Однако лезвийный инструмент, оснащенный твердым сплавом, не позволяет эффективно производить обработку покрытий твердостью свыше 42 HRC. Поэтому для обработки таких покрытий применяется инструмент, оснащенный пол и кристаллическим сверхтвердым материалом на основе кубического нитрида бора (КНБ).
В СНГ для этого разработаны такие режущие материалы как гексанит-Р (ТУ2-035- 808-81), киборит (ТУ2-037-636-88) и поликристаллы 10Д. Фирма «Де Бирс» для этого изготовлена пластины из амборита.
Инструмент из киборита позволяет удалять весь дефектный поверхностный слой покрытия за один рабочий ход, т.е. обрабатывать с глубиной резания до 2,5 мм. Применение инструмента, оснащенного композитом Ю, эффективно при глубине резания 1,0 мм. Чистовая обработка покрытий со скоростями резания 2,50... 13 м/с, подачей 0,01... 0,15 мм/об, и глубиной резания 0,05... 0,5 мм производится инструментом из композита 10, ЮД, эльбора. Режущий инструмент должен иметь отрицательный передний угол, радиус при вершине инструмента должен находится в пределах 0,3... 1,0 мм, главный угол в плане <р > 30... 35°, так как малые углы в плане при обработке твердых покрытий приводят к значительному увеличению радиальных сил, что в свою очередь вызывает появление вибраций.
Инструмент из поликристаллов является более работоспособным при обработке наплавленных покрытий с мартенситной структурой (ПП-АН12; ПП-АН122; ПП-АН128; ЛС-5Х4ВЗМФС и др.).
При обработке покрытий на основе твердых сплавов ВК более эффективен инструмент, оснащенный пластинами с синтетическим алмазом, например алмазо-твердосплавные пластины марки АТП (ТУ2-037-547-86).
Стойкость резцов из пол и кристаллических сверхтвердых материалов при обработке покрытий в 20... 30 раз выше, чем резцов из твердого сплава Т15К6. При этом производительность обработки, благодаря высокой скорости резания, возрастает в 3... 4 раза.
Шлифование является основным методом обработки восстановленных поверхностей деталей, особенно высокой твердости. Покрытия на основе карбидов вольфрама и керамики могут эффективно обрабатываться только шлифованием. Эффективность процесса шлифования в значительной мере определяется правильностью выбора абразивного материала. Так круги из электрокорунда могут быть использованы при обработке покрытий с твердостью до 35 HRC, круги из карбида кремния при обработке покрытий с твердостью 35... 50 HRC, Покрытия с твердостью свыше 50 HRCцелесообразно обрабатывать алмазными кругами. Сравнительные результаты по производительности Qи износу различных кругов (относительный расход абразивного материала q) при круглом наружном шлифовании композитных покрытий на основе железа (Т-590Н), никеля (СНГН), никеля и карбида вольфрама (ВСНГН), а также твердых сплавов (Т15К6 и ВКб), по данным проф. А.И. Сидорова, приводятся в табл. 12.3.
Режимы обработки: v*= 25 м/с; Sn-0,01 мм/дв. ход; S„p- 1 м/мин.-
При алмазно-электрохимическом шлифовании: v* = 21 м/с; = 0,05 мм/дв. ход; 5пр=2,5 м/мин., [/ = б В.
Применение алмазного инструмента наиболее эффективно при шлифовании особо твердых покрытий. Так при обработке плазменно-напыленного сормайта и оксида алюминия необходимо использовать только алмазный инструмент - шлифовальные круги с алмазом АС4 100/80 со стопроцентной относительной концентрацией на связках М2-01, В2-08, ВЗ-ОЗ-1. Для отделочной обработки рекомендуются бесконечный алмазные ленты АЛШБ с алмазами ACM, АС4 зернистостью 80/63, 40/28, 20/14 на связках ВЗ-06, ВЗ-02.
Продолжение таблицы 12.3
Применение алмазных кругов позволяет значительно снизить себестоимость обработки. Так, а табл. 12.4 по данным фирмы «Тиролит Шлейфмиттельверке Сваровский К,Г, (Австрия)», приведена относительная себестоимость обработки С0 покрытий алмазными кругами при наружном шлифовании.
Круг имел связку В53 с 75%-ной концентрацией алмазов. Обработка производилась с охлаждением, с Хп=0,02 мм/дв. ход. Относительная себестоимость С0 определялась относительно себестоимости обработки кругом из карбида кремния (C80H8V18), которая принята за единицу для аналогичных покрытий и режимов шлифования.
Для повышения эффективности обработки покрытий применяют алмазное электро-эрозионное шлифование (АЭЭШ). Обработка в режиме АЭЭШ осуществляется электропроводными алмазными кругами, инструмент изолируется от детали, в зону шлифования вводим дополнительную энергию от генератора импульсов. Применение АЭЭШ позволяет также повысить эффективность обработки наплавки релит-мельхиор, которая практически не поддается шлифованию кругами из электрокорунда и карбида кремний и плохо шлифуется алмазными кругами.
12.4. Относительная себестоимость обработки покрытий алмазным кругом при круглом наружном шлифовании
Хонингование применяется, например, при окончательной обработке восстановленных цилиндров и гильз, отверстий в бобышках поршней, втулок верхней головки шатунов и др. Хонингование производится при окружной скорости головки (хона) 0,75... 1,5 м/с, а скорость возвратно-поступательных движений головки в пределах 0,17... 0,34 м/с. Величина снимаемого слоя метала при хонинговании составляет от 0,01 до0.2 мм.
Суперфиниш проводится для окончательной обработки восстановленных наружных поверхностей вращения. Суть этого вида окончательной отделки рабочих поверхностей заключается в том, что с поверхности вращающейся детали металл снимается мелкозернистыми абразивными брусками, имеющими возвратно-поступательное движение вдоль обрабатываемой поверхности. Скорость перемещения брусков находится в пределах 0,025... 0,05 м/с. Одновременно с этим бруски совершают короткие (3... 5 мм) колебательные движения с частотой 16... 30 колебаний в секунду. Величина снимаемого слоя метала при этом виде обработки составляет 0,005... 0, 02 мм.
Притирка применяется для подгонки восстановленных плунжерных пар и других прецизионных деталей с применением тонких порошков и паст.
Инструментом для такой обработки являются притиры, как правило, изготовленные из серого чугуна марки СЧ 15, СЧ 18, СЧ 25. По форме притиры могут быть в виде призматических колодок для разрезных колец. Между притиром и восстановленной поверхностью наносится абразивный материал — алмазные пасты или порошки различной зернистости в зависимости от требуемой величины снимаемого припуска и шероховатости поверхности. Обработка осуществляется на токарных универсальных станках, специализированных доводочных станках. Величина снимаемого припуска составляет 0,002...0,02 мм. После операции доводки величина шероховатости восстановленной поверхности составляетRа = 0,05...0,16 мкм.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ ПО 12-Й ГЛАВЕ
1. Для чего применяется восстановление деталей машин?
2. Из каких процессов состоит восстановление деталей машин?
3. Восстановление деталей термоупругопластическим деформированием и область его применения.
4. Восстановление деталей машин пластическим вытеснением материала и область его применения.
5. Восстановление деталей машин электромеханической обработкой и область его применения.
6. Восстановление деталей машин плазменными методами и области его применения.
7. Восстановления деталей машин наплавкой и область его применения,
8. Восстановления деталей машин наваркой и область его применения,
9.Технология подготовки восстанавливаемых поверхностей деталей под нанесение покрытий
10.От чего зависит качество нанесенного покрытия?
11. Методы, используемые для обработки восстановленных поверхностей деталей машин,
12.Особенности обработки покрытий.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 30 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |