Page 13 - Журнал "Станочный парк"

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ
ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ
ИССЛЕДОВАНИЕ Решение задачи
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЛИЯНИЯ
Одним из ведущих методов обеспечения высокого и стабильного качества поверх-
П ности, следовательно, повышения долговечности и надёжности деталей машин, является
П ОВЕ РХН ОСТН ОГ О ОВЕ РХН ОСТН ОГ О
поверхностное пластическое деформирование (ППД). Метод ППД прост в реализации, эко-
ПЛА СТИЧЕСКОГО СТИЧЕСКОГО номичен, обладает высокой производительностью, позволяет обеспечить низкую шеро-
ПЛА
ховатость и заданную степень упрочнения, формирует полезные остаточные напряжения
ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА АНИЯ НА сжатия и другие показатели качества поверхности. Для проведения экспериментов по по-
ДЕФОРМИРОВ
верхностному упрочнению направляющего аппарата методом поверхностного пластиче-
ШЕРОХОВАТОСТЬ ского деформирования была разработана технология автоматизированной упрочняющей
ШЕРОХОВАТОСТЬ
обработки деталей из порошковых сплавов. Было спроектировано и изготовлено специ-
альное приспособление для упрочняющей обкатки роликами, позволяющее, благодаря
Введение пружинному механизму, изменять усилие прижима ролика при обкатывании. Разработана
Стремительное разви- и изготовлена специальная оправка, позволяющая закрепить заготовку с м инимально
тие научно-технического про- допустимым биением. Экспериментально установлено, что при увеличении силы обкаты-
гресса и условия конкурент- вания шероховатость поверхности уменьшается. Шероховатость поверхности также зави-
ной борьбы на мировом рынке Постановка задачи сит от радиуса профиля ролика R. При R
ставят перед современным Направляющий аппарат ступени погружного на- = 10 мм шероховатость меньше, чем при R
производством задачу зна- соса предназначен для преобразования радиальных = 20 мм, что связано с увеличением пятна
чительного повышения про- течений в осевые для последующих ступеней и созда- контакта ролика и детали. [1] Обработка
изводительности и качества ния давления, необходимого для откачки жидкости. На- проводилась на токарном станке. Во из-
выпускаемой продукции. Улуч- правляющий аппарат изготавливается из композитных бежание вырывания заготовки, её поджи-
шение технико-экономических порошковых материалов ЖГр1Д15 и Х11Н8Д20 методом мали центром задней бабки. В резцедер-
показателей изделий машино- прессования и последующей термической обработки. В жатель устанавливалось приспособление,
строения достигается приме- процессе деятельности обособленного подразделения задавалось усилие прижима ролика, регу-
нением деталей и узлов из но- выявлено, что при существующих условиях наработки лируемое делениями на приспособлении
вых порошковых материалов, на отказ и «жёстких» условий эксплуатации происхо- (1 деление соответствует усилию 1210 Н).
обладающих высокими проч- дит интенсивный износ направляющего аппарата. Для Перед упрочняющей обработкой наружная
ностными характеристиками: снижения износа необходима дополнительная механи- цилиндрическая поверхность заготовок из
жаропрочностью, износостой- ческая обработка поверхности, обеспечивающая необ- КПМ была подвергнута токарной обработ-
костью и другими. Сегодня это ходимые качества поверхностного слоя –достаточную ке для достижения шероховатости Ra =
наиболее актуально для заво- твёрдость, низкую шероховатость. 0,76 мкм. Во время обработки в зону де-
дов, занимающихся выпуском формационного упрочнения подавалась
насосных установок погружно- СОЖ.
го типа. В процессе эксплуа- Упрочняющая обработка поверх-
тации большинство деталей и ностным пластическим деформированием
узлов погружных насосов ис- проводилась на различных режимах с по-
пытывают высокие темпера- мощью роликов: диаметром D = 60 мм и
турные и силовые нагрузки от радиусом профиля R = 2 мм, D = 60 мм
потока жидкости и центробеж- и R = 20 мм, D = 60 мм и R = 10 мм, D =
ных сил, значительные вибра- 30 мм и R = 5 мм. В результате исследо-
ционные нагрузки, влияние ваний установлено, что в поверхностном
агрессивных сред и др. слое произошли положительные структур-
Рис. 1. Зависимость изменения шероховатости Ra от силы об- ные изменения. Твёрдость образцов уве-
катывания Р:
а − роликом диаметром D = 60 мм, личилась. После упрочняющей обработки
радиусом профиля ролика R = 20 мм; получено улучшение шероховатости от 8
б − роликом диаметром D = 30 мм, до 79%. На рис. 1 показана зависимость
радиусом профиля ролика R = 5 мм.
изменения шероховатости Ra от силы Р по-
сле обкатывания композитного порошко-
Заключение вого материала ЖГр1Д15.
На основании проведённых эксперимен-
тов установлено, что поверхностное пластическое деформирование значительно уменьша-
ет шероховатость деталей из порошковых сплавов. Получены оптимальные режимы упроч-
няющей обработки композитных порошковых материалов ЖГр1Д15 и Х11Н8Д20 методом
поверхностного пластического деформирования.
М.Е. Складанов, аспирант.
Научный руководитель: Е.Ю. Кропоткина,
д.т.н., доцент. МГТУ «СТАНКИН»,
кафедра «Высокоэффективные технологии
Литература: обработки».
1. Кропоткина Е.Ю., Флегентов В.А. Упрочнение деталей из порошковых сплавов обкатыванием//Вестник машинострое-
ния. 2015. № 8. С. 35 - 36.

12 Станочный парк Станочный парк 13