Obrabotka Metallov 2015 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (68) 2015 33 технология (ВЭНТВЧ), характеризующийся высоким тер- мическим коэффициентом полезного действия. В качестве источника энергии использовали ге- нератор ВЧГ 6 – 60/0,44 с рабочей частотой тока w = 440∙10 3 Гц. При токарной обработке, закалке ВЭН ТВЧ и алмазном выглаживании закрепление образ- ца осуществлялось в трёхкулачковом патроне с поджатием центром задней бабки станка. Черновое точение осуществлялось проход- ным резцом с СМП (материал режущей пласти- ны Т15К6) на следующих режимах: V д ≈ 92 м/мин ( n д = 588 мин –1 ); S о = 0,35 мм/об.; t = 1 мм. При поверхностной закалке использовался индуктор петлевого типа, оснащенный ферри- том марки N 87. Процесс нагрева осуществлял- ся по глубинной схеме (толщина упрочненного слоя не превышала глубины проникновения тока в горячий металл – 0,6…0,8 мм) непрерывно-по- следовательным способом [21, 22]. Исследования проводились при использовании интенсивного во- дяного душевого охлаждения поверхности в сле- дующем диапазоне режимов обработки: удельная мощность источника q и = (1,5 – 4,0) ∙ 10 8 Вт/м 2 , скорость перемещения детали под индуктором V д = (0,05…0,1) м/с (соответствует n д = 19,9… 39,8 мин –1 ). Ширина активного провода индук- тора составляла B и = 2 мм, обработка осущест- влялась с зазором Δ = 0,1…0,2 мм. Чистовое точение производилось проходным резцом с СМП (материал сменной пластины – оксикарбидная керамика на основе композиции Al2O3-TiC). Режимы резания: V д ≈ 133 м/мин ( n д = 882 мин–1); S о = 0,025 мм/об; t = 0,01… 0,015 мм. При черновом и чистовом точении в качестве смазывающе-охлаждающего техноло- гического средства (СОТС) использовалась осер- ненное минеральное масло «Сульфофрезол». Алмазное выглаживание осуществлялось по двухпроходной схеме при использовании спро- ектированной и изготовленной державки с упру- гой головкой, в которую устанавливались алмаз- ные наконечники (ТУ2-037-631-88) радиусом R = 1 мм. Радиальная составляющая силы вы- глаживания Р y с учетом жесткости данного технологического оборудования, твердости поверхностного слоя обрабатываемой детали после поверхностной закалки ВЭН ТВЧ (HV = = 700…800) и радиуса алмазной сферы соот- ветственно была равна: 50, 100, 150, 200 Н. При этом окружная скорость заготовки составля- ла V выгл = 25,3; 33,2; 41,9 м/мин ( n д = 168; 220; 278 мин –1 ); а величины подачи – S о выгл = = 0,018…0,08 мм/об. В качестве СОТС при ал- мазном выглаживании использовалось инду- стриальное масло марки И-20А. Структурные исследования образцов были проведены на оптическом микроскопе Carl Zeiss Axio Observer Z1m и на растровом электронном микроскопе Carl Zeiss EVO 50 XVP , оснащен- ном энергодисперсионным анализатором INCA X-ACT ( Oxford Instruments ). Микроструктура об- разцов выявлялась травлением 5 %-м спиртовым раствором азотной кислоты, а также насыщен- ным раствором пикриновой кислоты в этиловом спирте с добавлением поверхностно активных веществ [23]. Микротвердость упрочненного поверхност- ного слоя деталей оценивали на приборе Wolpert Group 402MVD . Исследования остаточных на- пряжений проводились с использованием рент- геновского метода на дифрактометре высокого разрешения ARL X`TRA и механического разру- шающего метода – послойного электролитиче- ского травления образца [24, 25]. Для выявле- ния дефектов поверхностного слоя на каждом переходе использовались: визуально-оптиче- ский метод с применением микроскопа Carl ZeissAxio Observer A1m , капиллярный метод, токовихревой метод с применением вихретоко- вого дефектоскопа ВД – 70. В исследовании для одновременного измерения отклонений формы, волнистостиишероховатостиповерхностиприме- нялся профилограф-профилометр Form Talysurf Series 2 фирмы Taylor Hobson . Оценку топогра- фии поверхности производили на лазерном про- филографе-профилометре Zygo New View 7300. Статистическая обработка результатов экс- периментальных исследований производилась в программных продуктах Statistica, Table Curve 2D и Table Curve 3D . Результаты и обсуждение Исследования качества поверхности после первого перехода интегральной обработки пока- зали, что в процесс чернового точения формиру- ется бездефектная поверхность, значение шеро- ховатости которой по параметру Rа составляет 3,3 ± 0,7 мкм.