Файл: Индиченко, В. Н. Обработка направляющих станин металлорежущих станков при капитальном ремонте учебное пособие для слушателей заочных курсов повышения квалификации ИТР по ремонту технологического оборудования машиностроительных предприятий.pdf

Прикатывание. Упрочнение поверхности направляющих ре­ монтируемых станин можно производить прикатыванием за две операции: сначала направляющие поверхности ■прикатываются накатником дЛя уменьшения микроотклонений и волнистости, затем направляющие пластически деформируются роликами [7].

Прокатывание производится на продольно-строгальных сташ ках. В резцедержатель устанавливается державка со стальным роликом диаметром 50—200 мм. Скорость прикатывания 4— 5 м/мин, подача 1,5—2 мм/дв. ход. Твердость обработанной по­ верхности возрастает на 20—30 единиц.

Прикатанная поверхность получается гладкой и полирован­ ной с тонким износостойким слоем, структура которого становит­ ся более плотной и- мелкозернистой. Отделка направляющих чу­ гунных станин прикатыванием имеет следующие преимущества по сравнению с другими видами механической обработки: малая трудоемкость процесса, повышенная износостойкость обработан­ ных поверхностей при их высокой чистоте, увеличивается несу­ щая площадь контактируемых поверхностей. Величина удель­ ного давления при прикатыва-вни составляет 50—250 кгс/см2 иза-

'висит от диаметра ролика, - прочности обрабатываемой поверх­ ности, требований к шероховатости поверхности. В качестве СОЖ при прикатывании рекомендуется применять керосин.

Вибронакатывание. Вибрационное накатывание основано на выдавливании канавок закаленным шаром или алмазом, совер­ шающим осциллирующее движение относительно обрабатывае­ мой поверхности. Такой способ обработки позволяет варьиро­ вать в широких пределах элементами микрорельефа обрабаты­ ваемой поверхности, как изменением радиуса скругления вер­ шин и впадин микронеровноетей, так и углами наклона их обра­ зующих, повышением степени однородности, и величиной высоты микрорельефа. Вибрационное накатывание позволяет использо­ вать несложное оборудование с простым и дешевым технологи­ ческим процессом. В результате вибрационного накатывания зна­ чительно увеличивается опорная поверхность контактирующих поверхностей (до 70%), увеличивается износостойкость и сопро­ тивляемость схватыванию трущихся поверхностей, улучшаются условия смазки за очет увеличения маслоемкости.

Образующаяся на обработанной поверхности замкнутая сис- тема-;' смазочных каналов способствует созданию постоянного масляного слоя, а также удержанию в них абразивных, метал­ лических и других частиц. Вследствие этого снижаются абразив­ ный шзнос, коэффициент трения (на 20%), увеличивается задиростойкость сопрягаемых поверхностей при сухом трении.

После вибронакатки чистота обработанной поверхности по­ вышается на 2—3 класса, твердость вибронакатанных плоскос-

. тей направляющих повышается на 5—6 единиц, структура нака­

танного слоя становится плотной, мелкозернистой, без пустот и трещин.

30

•Вибрационная накатка направляющих при ремонте станков внедрена на некоторых заводах. Упрочнение вибронакаткой на­ правляющих производится на базе продольно-строгальных и про­ дольно-фрезерных станков с соответствующим переоборудова­ нием.

Обкатывание. Этот метод отличается от метода прикатывания тем.-что направляющие обкатываются не роликами, а шариками. Обкатывание удобно при­ менять для широких гори­ зонтальных плоскостей

направляющих [4;7J. Ди­ аметр шариковой головки выбирается в пределах

(1,2-ь-1,3)Р, где Р — ши­ рина обрабатываемой плоскости. Диаметр шари­ ков. колеблется в преде­ лах 15—22 мм, количест­ во шариков определяется

производится на продольно-фрезерных станках после обработки направляющих фрезой до 5—6-го класса шероховатости. После фрезерования в шпиндель станка помещают шариковую голов­ ку (рис. 10) с натягом относительно обрабатываемой поверх­ ности и начинают обкатывание. Постоянный натяг обеспечива­ ется пружиной, находящейся внутри шариковой головки. Реко­

8—9 класса шероховатости, повысить механические и физические свойства направляющих плоскостей. Показатели упрочнения направляющих методом обкатывания даны в табл. 4.

Алмазное выглаживание. Является одним из новых способов ■отделочно-упрочняющей обработки поверхностей детали [8]. Алмазное "выглаживание можно сравнить с такими способами отделочной обработки, как суперфинищ, хонингование, полиро­ вание, тонкое шлифование, обработка роликами и шариками.’ При ремонте направляющих станин алмазное выглаживание при­ меняется в основном для обработки коротких направляющих прецизионных станков. Высокая твердость алмаза дает возмож­ ность обрабатывать как мягкие, ^ак и твердые металлы {HRC 60—67). Инструмент прижимается к обрабатываемой по­ верхности силой 5—25 кгс.

Закаленные поверхности лучше поддаются алмазному выгла­ живанию, так как глубина внедрения инструмента и объем де­ формируемого металла мальт.и остаются практически пострянны-

31

Т а б л и ц а . 4

Показатели упрочнения направляющих методом обкатывания

СПИД, тепловые эффекты, исходная шероховатость и г. д. Для уменьшения колебаний системы СПИД применяется'уп­

ругая державка, которая демпфирует ее колебания, что особен­ но важно при обработке закаленных поверхностей.

. Отмечается, что примененйе выглаживателей цилиндричег ской формы вместо сферической позволяет устранить вибрации и обеспечить плавную и спокойную работу. При обычных -скорос­ тях выглаживания 200—280 м/мин максимальная температура на площадке контакта не превышает 200—400°С. Надо стремиться к тому, чтобы эта величина была как можно меньше, что дости­ гается правильными1, режимами обработки и СОЖ.

Шероховатость поверхности после выглаживания зависит от режимов обработки и исходного состояния. Так, например, .за­ каленные стали эффективно выглаживаются до 9—13-го класса шероховатости при исходной шероховатости не ниже 7—

32

10-го Класса. При выглаживании поверхностей из незакаленных сталей с исходной шероховатостью 5—8-го класса шероховатость, повышается до 8—11-го класса.

При выглаживании повышаются не только класс чистоты по­ верхности, ее износостойкость и усталостная прочность, а также повышаются твердость, предел упругости и текучести вслед­ ствие упрочнения поверхностного слоя металла.

При алмазном выглаживании наблюдается образование мел­ кодисперсной структуры поверхностного слоя, что повышает прочность пластически деформированного металла. Наиболеесущественное упрочнение поверхности происходит при двух-трех проходах. При увеличении числа проходов возрастает глубинаупрочненного слоя, но снижается макротвердость вследствие перенаклепа поверхности.

Известны два способа обработки алмазным выглаживанием: с жестко закрепленным инструментом и с упруго закрепленным инструментом. При первом способе осуществляется жесткая ки­ нематическая связь между инструментом и деталью, определяе­ мая технологической системой СПИД. Технологическим парамет­ ром при этом способе обработки является глубина внедрения инструмента в обрабатываемую поверхность, которая обычно составляет 1,1—1,3 Rzисх, где Ratcх— искодная высота шерохо­ ватости обрабатываемой поверхности. Выглаживание с жестко закрепленным инструментом рекомендуется для обработки осо­ бо точных деталей, например, направляющих станин прецизион-v ных станков. Выглаживание с упруго закрепленным инструмен­ том. является более простым и удобным .способом алмазной об­ работки поверхностей. При этом способе погрешность формы об­ рабатываемой поверхности не исправляется, а только копируется. Происходит сглаживание шероховатости и упрочнение обрабаты­ ваемой поверхности. Основными достоинствами этого способа яв­ ляются пониженные требования к жесткости технологической, системы СПИД, простота настройки кинематических связей и возможность регулировки величины силы прижатия инструмента- к обрабатываемой поверхности. Выглаживание направляющих станин металлорежущих станков производится на продольно­ строгальных и продольно-фрезерных станках, в которых про­ дольное движение сообщается обрабатываемой поверхности, а вращательное движение — выглаживателю.

Схема движения при выглаживании соответствует схемамдвижения при строгании и фрезеровании. Базирование и крепле­ ние станины такие же, как и при тонком,шлифовании, при этом станина не должна быть искусственно деформирована, как это делается при грубых операциях.

331