Файл: Мизери, А. А. Эксплуатация текстильного оборудования с деталями из пористых спеченных материалов.pdf

ходимого качества обработанной поверхности, характеризующейся высокой износостойкостью по сравнению с необработанной по­

верхностью.

Анализ результатов исследований рекомендуется распростра­ нить на другие виды пористых материалов и на другие условия механической обработки.

Исследования процессов точения, развертывания и зенкерования, проведенные в МТИ [52], показали, что при этих видах обра­ ботки происходит значительное уплотнение поверхностного слоя. Так, например, в результате обработки отверстий разверткой с оп­ тимальными параметрами режима резания и геометрии режущей части проницаемость заготовки снижается в 3—5 раз, а по мере износа инструмента — в 20—25 раз. Все исследования проводились с применением стандартного мерного инструмента. Было установ­ лено, что уплотнение поверхностного слоя в результате обработки тем больше, чем меньше исходная газопроницаемость заготовки. Для снижения уплотняющего воздействия инструмента в работе рекомендуется применять подачи в диапазоне s = 0,574-0,75 мм/об при развертывании (рис. 71) и s = 0,44-0,75 мм/об при зенкеровании (рис. 72).

В лаборатории резания Белорусского политехнического инсти­ тута [53] были проведены стойкостные испытания, а также исследо­ вано влияние геометрических параметров разверток на чистоту поверхности при механической обработке пористых материалов.

Для обработки железографитовых композиций в работе реко­

=0,24-0,3 мм.

Вработе предложены аналитические выражения для определе­ ния скорости резания, имеющие следующий вид:

у0 ,44^,55^0,15

Вэтой же работе показано, что при рекомендуемых режимах резания s = 0,l—0,2 мм/об и п= 4—7 м/мин.

Исследование влияния геометрических параметров режущей

118

допустимым критерием износа можно принять h3, равное не более 0,14-0,2 мм, то стойкость разверток будет еще ниже.

Происходящее в результате пластической деформации измене­ ние пористости в поверхностных слоях материала, т. е. уплотнение поверхностного слоя, приводит к значительному снижению прони­ цаемости материала.

При определенных условиях это может вызвать нарушение нор­ мального масловыделения и резко снизить эксплуатационные свой­ ства пористых самосмазывающихся подшипников.

Опыт внедрения самосмазывающихся подшипников в узлах тре­ ния ткацких станков, выпускаемых Климовским машиностроитель­ ным заводом, и крутильно-тростильных машин, изготовляемых Московским машиностроительным заводом имени 1 Мая, показы­ вает, что даже при легких и средних режимах эксплуатации под­ шипники, имеющие после обработки низкую проницаемость тру­ щихся поверхностей, быстро выходят из строя и не могут быть использованы в качестве самосмазывающихся.

Следовательно, обработка таких материалов не должна сни­ жать их эксплуатационные качества, а наоборот, способствовать их улучшению или, по крайней мере, сохранять те структурные осо­ бенности материала, которые сформировались в процессе получе­ ния заготовок.

Попытки некоторых исследователей перенести режимы резания, применявшиеся для обработки компактных материалов, на пори­ стые спеченные материалы не увенчались успехом. Пористые спе­ ченные материалы можно отнести к числу труднообрабатываемых.

В настоящее время механизм износа режущего инструмента при обработке пористых спеченных материалов во всем диапазоне применяемых скоростей изучен недостаточно.

В ряде работ приводятся данные, которые показывают, что уве­ личение пористости спеченного материала способствует уменьше­ нию стойкости режущего инструмента. Несколько противополож­ ные высказывания приводятся в работах других авторов. Наличие пор в материале вызывает циклический характер нагрузки на от­ дельных участках режущей кромки, что способствует интенсифика­ ции усталостных напряжений в инструменте. Одной из причин низкой стойкости резцов при обработке пористых спеченных мате­

меньше, чем у стали), причем с увеличением пористости теплопро­ водность уменьшается.

Пониженную стойкость инструмента при обработке спеченных материалов можно объяснить высокой истирающей способностью этих материалов.

119

По данным Э. И. Фельдштейна и Б. А. Бельковича [54], исти­ рающая способность железографита при структуре пластинчатого перлита выше, чем у стали 40Х, в 10 раз.

Повышению истирающей способности пористых материалов на железной основе способствует образование твердых пленок окис­ лов. По мере увеличения температуры резания и пористости износ этих материалов усиливается [55].

Рабочие поверхности пористых подшипников скольжения шли­ фованием не обрабатывают, так как это приводит к значительному уплотнению поверхностного слоя, а также к внедрению в поры ча­ стиц абразива, что ухудшает антифрикционные свойства ма­ териала.

Установлено, что при шлифовании пористого железа (пористо­ стью 10—30%) степень уплотнения в зависимости от условий об­ работки повышается в 4—15 раз и выше.

Одним из наиболее прогрессивных и технически совершенных методов механической обработки деталей машин в настоящее время является протягивание, которое широко распространено в современной металлообрабатывающей промышленности в усло­ виях массового и серийного производства.

Протягивание обладает рядом преимуществ перед другими методами обработки, основные из которых следующие:

высокая производительность труда; высокое качество и точность обработанных поверхностей; простота наладки и процесса;

возможность автоматизации протяжных работ. Производительность протягивания, несмотря на низкие скорости

резания, при которых оно производится, по сравнению с другими методами обработки значительно выше (табл. 20).

Т а б л и ц а 20

При работе режущими протяжками можно получить 2—3 классы точности и 6—8 классы чистоты обработанной поверхности по ГОСТ 2789—59, а при работе выглаживающими протяжками — 1—2 классы точности и 9—10 классы чистоты.

120

Благодаря малому пути резания, который равен длине обраба­ тываемой поверхности, и низкой скорости резания протяжки со­ храняют более высокую стойкость и остроту режущих кромок, что является очень важным фактором при обработке пористых материалов.

Возможность исправления геометрической погрешности формы отверстия также является одним из достоинств метода протягива­ ния отверстий. Если процесс резания при протягивании сталей и чугунов исследован основательно, о чем свидетельствует ряд опубликованных работ, то изучению процесса протягивания спечен­

машиностроительный завод, МЗМА и др.), где применяется обра­ ботка втулок из спеченного материала протягиванием, установлено следующее: протягивание осуществляется протяжками переменного резания из быстрорежущей стали Р18, толщина среза на два зуба первой секции составляет а = 0,04—0,1 мм, передний угол у = Ю°> задний угол а = 3° у черновых и а=1° у чистовых зубьев, скорость резания о = 3—6 м/мин. Оценка качества поверхности производится только по чистоте.

Предварительные исследования, проведенные на кафедре техно­ логии текстильного машиностроения МТИ, показали, что уплотне­ ние поверхностного слоя при протягивании пористых материалов незначительно и проницаемость рабочей поверхности сохраняется.

Это послужило основанием для обстоятельного исследования процесса протягивания подшипников из спеченных материалов *.

В работе было исследовано следующее:

а) влияние геометрических параметров инструмента и элемен­ тов режима резания на качество обработанной поверхности — ше­ роховатость, уплотнение и упрочнение;

б) влияние износа инструмента на качество обработанной по­ верхности — шероховатость и упрочнение;

в) возможность обработки Самосмазывающихся подшипнико­ вых материалов протяжками с выглаживающими кольцами.

Кроме того, были проведены стендовые испытания по установ­ лению эксплуатационной надежности пористых самосмазываю­ щихся подшипников, рабочие поверхности которых обрабатывались протягиванием.

Наряду с исследованиями процесса протягивания в лаборато­ риях МТИ значительная часть экспериментов была проведена в- производственных условиях. Объектами исследования были же­ лезографитовые втулки пористостью 15—17% и 21—23%.

Экспериментальные работы осуществлялись на горизонтально­ протяжном станке модели 7А510. Гидросистема станка допускает бесступенчатое регулирование скорости рабочего хода в пределах 1,2—12,8 м/мин. Перед обработкой все втулки тщательно обмеряли

121