Оптимизация технологических параметров

Классификация методов ППД

Достоинством ППД является технологическая универсальность и экономичность метода. По характеру взаимодействия инструмента с деталью методы ППД подразделяется на статические и ударные.

Статическое ППД осуществляется перемещением инструмента вдоль обрабатываемой поверхности с постоянной или закономерно изменяющейся силой деформирования Р или глубиной внедрения Лд (рис. 1, а). К статическим методам ППД относятся: накатывание, выглаживание. Накатывание подразделяется на обкатывание, т.е. накатывание с внешней выпуклой или плоской поверхности, и раскатывание — накатывание внутри отверстия или вогнутой поверхности.

Для накатывания применяют стандартные шарики или ролики различной конструкции и профиля.

Выглаживание — метод ППД, осуществляемый при скольжении инструмента по поверхности деформируемого материала. В качестве инструмента для выглаживания применяют наконечники различной формы. Материал наконечника — алмаз или сверхтвердые синтетические материалы. Наиболее часто в машиностроении используют процесс алмазного выглаживания.

Ударное ППД осуществляется нанесением инструментом случайно распределенных (рис. 1, б) или регулярных ударов (рис. 1, в) по детали. В качестве инструмента в этом случае используются стальная или чугунная дробь (дробеструйная обработка), ролики, шарики, бойки с частотой 20 Гц (вибрационная обработка), бойки с ударной частотой до 20 кГц (ультразвуковая обработка).

Особый случай обработки поверхности методом ППД представляет упрочнение поверхности взрывом.

Дробеструйная обработка заключается в воздействии на обрабатываемую поверхность частиц дроби, ускоренных в дробеструйных центробежных или пневматических аппаратах (последние применяются чаще для обработки внутренних поверхностей). Для этих целей используется стальная или чугунная дробь с размерами частиц 0,5-2,0 мм. Оптимальная скорость частиц в момент соударения с обрабатываемой поверхностью 50-70 м/сек, угол падения дроби 75-90⁰. Время обработки обычно не превышает 2-3 минут. Далее наступает «насыщение», т.е. дальнейшее увеличение времени обработки не вызывает заметных изменений в состоянии поверхностных слоев, толщина которых обычно находится в пределах 0,20¸0,4 мм.

При всех методах ППД в зоне контакта инструмента с деталью образуется область пластического течения — очаг деформации (ОД), размеры которого зависят от многих технологических факторов и в первую очередь от кинетической энергии, сообщаемой инструменту.

Рис. 1. Схемы статического (а) и ударного (б) и (в) ППД

Предлагаем для каждого, рассмотренного метода обработки поверхности, определить технологические параметры. Сила удара, давление, кратность ударов, скорость инструмента, размер инструмента, амплитуда удара, расход инструмента, время обработки.

Рассмотрим главные условия, которые обеспечивают успех при выборе технологии ППД. Условие первое - соотношение твердости материала инструмента и материала обрабатываемой заготовки:

Н _{инструмента} > Н _{заготовки}

Условие второе – соотношение между давлением рабочего инструмента на обрабатываемую поверхность Р и количеством (кратностью) ударного воздействия инструмента на поверхность n.

Зависимость P = f (n) определяет области недонаклепа и перенаклепа, а значит и область оптимальных условий ППД.

Дата добавления: 2014-01-20