ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Магнитно-абразивный способ обработки деталей из "Прогрессивные методы технологии машиностроения " Полирование деталей машин относится к числу наиболее трудоемких доводочных операций. Магнитно-абразивный способ, находящийся еще в стадии разработки, позволяет механизировать эту операцию и в значительной степени повысить качество обработки. Сущность способа сводится к следующему. Деталь помещается в магнитное поле, образованное двумя сердечниками электромагнитов. В зазор между деталью и сердечниками засыпается ферромагнитный порошок из железа, ферротитана, ферроборала, перлитного чугуна и твердого сплава. Разработаны также специальные композиции, получившие название керметов и представляющие собой продукты спекания порошков железа и электрокорунда. Под действием магнитного поля частички порошка ориентируются так, что их наибольшая ось располагается вдоль магнитных силовых линий, притягиваясь к полируемой поверхности заготовки. Если обеспечить относительное движение порошка и заготовки, то последняя будет обрабатываться. По мере затупления острых граней происходит переориентация зерен порошка с направлением магнитных силовых линий вновь совпадут наибольшие оси зерен, а к обрабатываемой поверхности будут обращены острые грани. Происходит как бы самозатачивание зерен, обеспечивающее поддержание производительности процесса примерно на постоянном уровне. [c.31] На рис. 8 представлена схема обработки цилиндрической детали. Валик или втулка, установленная в центрах станка, совершает вращательное и осциллирующее, вдоль оси, движения. Частички магнитного порошка, прижимаясь к детали, производят микрорезание. Чем больше магнитное притяжение, тем сильнее зерна порошка притягиваются к обрабатываемой поверхности и тем интенсивнее съем металла. Зерна порошка до определенного положения увлекаются вращающейся деталью. В момент, когда составляющая магнитного поля, действующая на зерно, окажется больше силы трения зерна с деталью, оно возвращается в исходное положение. При возврате зерно пересекает магнитные силовые линии, в нем наводится мгновенная э. д. с, которая порождает микротоки, ведущие, как полагают, к оплавлению микронеровностей обрабатываемой поверхности. За счет этого процесс механического резания частично интенсифицируется. [c.31] Время обработки одной детали составляет 20—40 с, энергоемкость процесса — 0,04 кВт-ч/гс. [c.32] Магнитно-абразивным способом могут обрабатываться не только цилиндрические, но и плоские поверхности, а также детали сложного профиля. Принудительное движение может сообщаться заготовке, электромагниту или порошку. Производительность зависит от твердости обрабатываемой поверхности, режущих свойств абразивной среды, скорости относительного перемещения заготовки и магнитного порошка и ряда других факторов. [c.32] Чтобы заставить порошок перемещаться вместе с вращающимся электромагнитом и за счет этого поднять интенсивность обработки, необходимо полюса индуктора разделить радиальными пазами, как это показано на рис. 10. Производительность процесса может быть также существенно повышена за счет правильного назначения числа оборотов. Например, для стали ХВГ увеличение оборотов с 160 до 400 в минуту повышает съем в 3,5 раза. При более высокой скорости вращения производительность падает, так как центробежные силы выбрасывают порошок из зоны обработки. Влияние других факторов на процесс съема также весьма значителен. Так, простая замена материала трафарета, в котором укладываются детали, на немагнитный приводит к увеличению производительности в 1,5— 1,7 раза изменение скорости возвратно-поступательного движения стола с деталями влияет- на нее в пределах 30% и т. д. [c.33] Из сказанного видно, что жаропрочные и нержавеющие стали и сплавы отличаются пониженной обрабатываемостью по сравнению с обычными конструкционными сталями. Это обусловлено следующими факторами малой теплопроводностью, высокими прочностью, вязкостью и большой истирающей способностью. [c.35] Теплопроводность стали Х18Н9Т, например, в 3 раза ниже, чем стали 40, а теплопроводность титанового сплава ВТ2 — почти в 10 раз. Вследствие малой теплопроводности в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью развивается высокая температура, активизируются процессы адгезии и диффузии, резко возрастает износ инструмента, явления налипания и схватывания сопровождаются разрушением его режущей кромки. Даже при скоростях резания 3—4 м/мин температура в зоне обработки достигает 300— 400° С. Чтобы уменьшить тепловую напряженность применяют резцы с малыми вспомогательными углами в плане, с большими задними углами и с большим сечением державок. [c.35] Жаропрочные сплавы сохраняют высокую исходную прочность и твердость при высоких температурах. Удельные давления на переднюю поверхность инструмента достигают 500 кгс/см при больших подачах и 900 кгс/см при малых подачах, что равносильно обработке сталей, закаленных до HR 60—64. Чтобы упрочнить режущую кромку у твердосплавных пластинок, применяются отрицательные передние углы. [c.35] Указанные сплавы обладают большой истирающей способностью, связанной с наличием карбидных и интерметаллидных включений. Карбиды выпадают в ходе самой пластической деформации металла при резании и имеют твердость, соизмеримую с твердостью инструментального материала, в частности — твердого сплава. [c.36] Тугоплавкие металлы и их сплавы нашли применение в современной технике вследствие исключительно высокой жаростойкости и достаточно высокой прочности. [c.37] Вольфрам является наиболее тугоплавким металлом. Его характерные особенности — высокая прочность, низкая пластичность и большая плотность. Это один из самых трудных в обработке метал-лоВ вследствие не только высокой прочности и хрупкости, но и истирающих (абразивных) свойств. Из-за хрупкости возможны разрушения тонкостенных деталей при закреплении на станке и сколы на кромках при обработке. Детали из него получаются горячим или холодным прессованием, а также литьем с последующим деформированием. Из-за высокой твердости обработку часто производят с предварительным подогревом. Для обработки применяют твердосплавные инструменты с пластинками типа ВК. Скорости резания при черновом точении не превышают 3—10 м/мин, а при чистовом — 30— 40 м/мин. Шлифование ведется кругами из зеленого карбида кремния на керамической связке, твердостью М2—СМ1 с обильным охлаждением. Вольфрам при этом весьма склонен к образованию трещин. [c.38] Молибден, как и вольфрам, обладает большой прочностью которая сохраняется и при высоких температурах. Для него характерно благоприятное сочетание высокой теплопроводности, низкой теплоемкости и малого коэффициента линейного расширения. Обрабатываемость его удовлетворительная, но осложняется хрупкостью и склонностью к окислению при температурах 400—500° С. Хрупкость связана с содержанием в металле кислорода, азота и углерода. Степень загрязненности указанными примесями зависит от способа получения молибдена и его сплавов — из порошков или электро-дуговой и электроннолучевой плавкой. Способ получения определяет и структуру строения. Легче обрабатываются и дают более чистую поверхность сплавы с однородным волокнистым строением, когда длина зерна в несколько раз больше поперечного сечения. [c.38] При равноосной структуре легко вырываются целые зерна или группы зерен, поверхность получается рваной, с надрывами. Для обработки применяют инструмент из сплавов ВК и ТК или из быстрорежущих сталей. Лучше противостоит усиленному истиранию сплав ВК6М. Шлифование молибдена затруднено. [c.38] При обработке деталей из ниобия и тантала и их сплавов чаш,е, чем при обработке заготовок из других тугоплавких металлов, применяют быстрорежущие сплавы. Можно сказать, что ниобий имеет механические свойства примерно такие же, как и сталь с содержанием углерода 0,15%. Скорости резания должны быть в 2,5 раза меньше, чем для такой стали, вследствие невысокой теплоемкости и большой адгезионной способности. [c.39] Следует отметить, что при обработке рассматриваемых тугоплавких материалов наблюдаются нередко иные закономерности, чем при обработке обычных сталей и сплавов. [c.39] Сложность механической обработки тугоплавких металлов, как и нержавеюш,их и жаропрочных сталей и сплавов, определяется прежде всего интенсивным износом инструмента. Высокие температуры рабочих поверхностей инструмента и зависимость их от режима обработки оказывают различное влияние на природу износа, меняется и его интенсивность. В свою очередь, от износа зависит количество выделяюш,егося тепла и его распределение, а влияние различных элементов режима обработки на износ при этом может резко изменяться. При точении молибденового сплава BMI со скоростью 40 м/мин стойкость резца уменьшается с ростом подачи при скорости 30 м/мин подача на стойкость не влияет, а при еще меньшей скорости увеличение подачи ведет даже к повышению стойкости [46]. Применение смазочно-охлаждающих. жидкостей (СОЖ) при обработке жаропрочных материалов может дать повышение стойкости твердосплавного инструмента до 10 раз и совсем не сказывается и даже снижает стойкость инструмента из быстрорежущей стали. При работе без СОЖ производительность резцов с пластинками из твердых сплавов может быть даже ниже, чем резцов из быстрорежущей стали. [c.39] Несмотря на то, что многие сплавы являются упрочняемыми, в поверхностном слое при их обработке создаются часто напряжения растяжения, а не сжатия, что свидетельствует о преобладании теплового фактора над силовым. Особенно это заметно при шлифовании, сопровождающемся большим нагревом поверхностного слоя.. [c.40] Вернуться к основной статье