4.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО
ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Для получения поверхностного слоя высокого качества используют различные
финишные операции и специальные виды обработки, повышающие
износостойкость, сопротивление усталости, коррозионную стойкость
изделий. К специальным видам обработки относятся следующие: механическое
упрочнение поверхностным пластическим деформированием, термическое
упрочнение поверхностного слоя путем закалки стальных деталей;
химико-термическая обработка (цементация с последующей закалкой и
отпуском, азотирование, цианирование и др.); нанесение на рабочие
поверхности покрытий гальваническим или химическим способом (наплавкой
износостойких металлов, сплавов, металлизацией, напылением и др.)
На рис. 4.2 показаны основные способы упрочнения деталей поверхностным
деформированием. Широкое распространение получила дробеструйная
обработка (галтовка) заготовок и деталей машин (рис. 4.2, а). В
результате упрочнения дробью твердость поверхностного слоя повышается на
20—50%, а глубина наклепа достигает
0,5—1,5 мм. В зоне наклепа образуются сжимающие напряжения до 500—800
МПа, а под слоем — растягивающие.
Аналогичные результаты получаются при упрочнении деталей обкаткой (рис.
4.2, б) и раскаткой (рис. 4.2, в) с помощью роликов и шариков,
дорнованием (рис. 4.2, г, д) деталей из стали, чугуна и цветных
металлов.
Часто для повышения эффективности обработки применяют обработку
вибрирующим инструментом (рис. 4.2, е).
Существует метод поверхностного упрочнения алмазным выглаживанием. При
этом используют инструмент из алмаза и других материалов со сферической
или цилиндрической рабочей частью радиусом до 3 мм.
Для получения микрорельефа рабочих поверхностей деталей текстильных
машин используют различные методы отделочной обработки:
магнитоабразивную, механическими щетками, виброабразивную,
электрохимическую и др.
При объемном магнитоабразивном полировании
обрабатываемую деталь помещают в рабочий зазор, заполненный магнитным
порошком, обладающим абразивными свойствами. В зазоре наводится
постоянное магнитное поле, удерживающее порошок в зазоре и
обеспечивающее необходимое усилие прижима порошка к обрабатываемой
поверхности. Этим методом можно обрабатывать поверхности деталей сложной
формы с получением Ra = 0,16-0,08 мкм. Силовое воздействие на нее зерен
порошка способствуют упрочнению поверхностного слоя материала,
увеличению микротвердости и износостойкости, снижению растягивающих
остаточных напряжений.
Механические щетки используют для отделочно-упрочняющей обработки:
полирования, упрочнения, очистки от окалины, ржавчины, удаления
заусенцев. Метод позволяет обрабатывать детали сложной формы и получать
оптимальную микрогеометрию для нитеконтактирующих деталей. В результате
обработки упрочняется поверхностный слой, повышается износостойкость и
коррозионная стойкость. После чистовой обработки Rа
= 0,63-0,16 мкм.
Области применения различных методов отделочно-упрочняющей обработки для
деталей текстильного машиностроения приведены в табл. 4.1.
Рис. 4.2. Основные виды поверхностного упрочнения:
а — пневматический наклеп дробью; б — накатывание роликом; в —
раскатывание отверстий роликами; г — калибрование отверстий шариком; д —
дорнование; е — вибронакатывание
Таблица 4.1. Область применения
отделочно-упрочняющей обработки деталей текстильного машиностроения
Деталь
Форма поверхности
Эксплуатационные
требования к обрабатываемой поверхности