CC BY
12
УДК 621.923.74
Бурлаков В.И., Иванов В.И., Барсуков В.А.
О ВЛИЯНИИ ПАРАМЕТРОВ ВИБРОЦЕНТРОБЕЖНОЙ ОБРАБОТКИ НА ЕЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ
В настоящее время широко применяются методы вибрационной и центробежной обработки незакрепленных деталей свободными абразивами. Оптимизация схемы обработки позволяет повысить производительность и снизить шероховатость поверхности: обрабатываемых деталей.
Для осуществления процесса отделочно-зачистной обработки деталей в свободном абразиве разработан ряд конструкций установок, промышленное использование которых позволяет резко сократить или полностью устранить ручные слесарные операции по удалению заусенцев, округлению острых кромок, снятие окалины и получение на деталях равномерной матовой поверхности с шероховатостью не более Яа 2.12 мкм.
Обычно повышение интенсивности обработки незакрепленных деталей влечет за собой ухудшение шероховатости поверхности за счет роста высоты микронеровностей с увеличением энергии удара. Как показали исследования это справедливо для струйно-абразивной, вибрационной, центробежной, гидроротационной и виброструйной обработок. Для уменьшения силы удара, а значит и для повышения качества обработанной поверхности, необходимо создать притирочный режим обработки, т.е. уплотнить рабочую среду. Для этого на процесс обработки детали в вибрирующем контейнере накладывается равномерное поле центробежных сил. Таким образом, при виброцентробежной обработке повышение интенсивности воздействия не влечет За собой ухудшение шероховатости поверхности в связи с уменьшением нормальной составляющей усилия воздействия абразивной гранулы на поверхность детали.
Шероховатость обработанной виброцентробежным методом поверхности, полученная в результате экспериментов, для различных материалов находится в пределах Я = 0.65-2.12 мкм. Исходная шероховатость поверхности равнялась 0.18 мкм. В таблице 1 приведены диапазоны изменения шероховатости для различных обрабатываемых материалов после виброцентробежной обработки. При обработке деталей из более твердых материалов высота микронеровностей снижается, что связано с уменьшением глубины внедрения абразивных зерен.
Поскольку масса деталей при их одинаковом объеме была различной, то поведение обрабатываемых деталей в вибрирующей массе также различно. Легкие детали находятся ближе к поверхности, а тяжелые углублялись в вибрирующую массу. В связи с этим тяжелые детали, попадая в более плотную среду, более интенсивно подвергались воздействию абразивного материала. На процесс обработки влияет также и вязкость обрабатываемого материала. Это наиболее четко было заметно по алюминиевым образцам, у которых ударная вязкость значительно выше, чем у стальных и нержавеющих образцов.
Измерение отражательной способности образцов показали, что для рассматриваемого процесса этот параметр связан с шероховатостью поверхности. Значение отражательной способности (в процентах от максимальной для металлографических шлифов) приведены в таблице. 1.
Получение низкой отражательной способности для мягких материалов имеет важное значение при обработке деталей кино- и фотоаппаратуры, изготавливаемых в основном да таких материалов, как дюралюмин.
Таблица 1 - Шероховатость и отражательная способность деталей из различных материалов после виброцентробежной обрабоки.
1.Материалы МЗ 40Х СтЗ БрБ2
Шероховатость поверхности Яа, мкм 1.29-1,96 0.91-1.17 1.0-1.3 0.65-0.73
Отражательная способность 8,% 18-27 27-33 25-31 35-38
2.Материалы АС59-1 АМг-6 08Х18НЮТ 65Г
Шероховатость поверхности Яа, мкм 0.79-1.05 1.11-1.58 1.03-1.52 0.67-0.£4
Отражательная способность б,% 29-34 22-29 23-30 33-37
Делая вывод по экспериментальным данным, можно сказать следующее: применение методов обработки с воздействием только центробежной или только вибрационной силы не позволяет получить поверхность с низкой шероховатостью, и лишь совмещая два эти воздействия можно добиться сглаживания заусенцев и избежать микроударов по .поверхности детали.
В результате комплексных исследований выявлено, что установление оптимальных значений конструктивных и технологических параметров процесса виброцентробежной обработки незакрепленных деталей позволяет добиться наибольшей интенсивности обработки. Производительность процесса и качество виброцентробежной обработки зависит от совместного воздействия центробежной и вибрационной сил. Определяющим фактором эффективности процесса зачистки является отсутствие превышения одной из участвующих в процессе сил над другой.
В работе не проводились исследования прочих параметров, оценивающих качество поверхности обработанных деталей. Исследования микротвердосги и наклепа поверхностного слоя являются предметом проводимых в настоящее время экспериментов, результаты которых будут опубликованы в дальнейшем.
