Obrabotka Metallov 2021 Vol. 23 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 3 2021 49 TECHNOLOGY предварительное шлифование , окончательное и выхаживание . В связи с тем что осуществляется обработка упрочненной поверхности и во избе - жание изменения свойств поверхностного слоя шлифование осуществляется на « мягких » режи - мах . Предварительное шлифование осуществля - ется на режимах : величина снимаемого припу - ска t = 0,2 мм , скорость заготовки V з = 30 м / мин , радиальная подача S р = 0,004 мм / об . Оконча - тельное шлифование – t = 0,1 мм , V з = 30 м / мин , S р = 0,001 мм / об . Время выхаживания – τ в = 10 с . Финишная стадия технологического про - цесса изготовления детали при использовании гибридного металлообрабатывающего оборудо - вания осуществлялась на модернизированном токарно - винторезном станке модели УТ 16 ПМ и состояла из трех переходов : точение , поверх - ностная закалка ВЭН ТВЧ , алмазное выглажи - вание . Станочная система была дооснащена до - полнительным источником энергии , в качестве которого использовался сверхвысокочастотный генератор тиристорного типа СВЧ -10 с рабочей частотой тока 440 кГц . Для измерения и контро - ля рабочей частоты индукционного нагревателя использовался цифровой осциллограф модели Hantek DSO 1000S Series. Черновое точение осуществлялось проход - ным резцом , оснащенным сменными много - гранными пластинами ( СМП ) ( материал режу - щей пластины Т 15 К 6), на следующих режимах : V д = 90 м мин –1 ; S о = 0,35 мм / об .; t = 1 мм . При поверхностной закалке использовался индуктор петлевого типа , оснащенный ферритом марки N 87. Процесс нагрева осуществлялся по глубин - ной схеме ( толщина упрочненного слоя не пре - вышала глубины проникновения тока в горячий металл – 0,6…0,8 мм ) непрерывно - последова - тельным способом [14, 15, 24, 26]. Исследования проводились прииспользованииинтенсивного 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 –1 . Ширина активного прово - да индуктора составляла R s = 2 мм , а его длина b = 10 мм . Обработка осуществлялась с зазором  = 0,1…0,2 мм . Чистовое точение производи - лось на следующих режимах : V д = 130 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 технологического средства ( СОТС ) использовалась осернённое минеральное масло « Сульфофрезол ». Алмазное выглаживание осуществлялось по двухпроход - ной схеме при использовании спроектированной и изготовленной державки с упругой головкой , в которую устанавливался алмазный наконечник ( ТУ 2-037-631-88) радиусом R = 1 мм . Радиаль - ная составляющая силы выглаживания Р y , с уче - том жесткости технологического оборудования , твердости поверхностного слоя обрабатываемой детали после поверхностной закалки ВЭН ТВЧ (700…800 HV) и радиуса алмазной сферы соот - ветственно была равна 150 Н . При этом окружная скорость заготовки составляла V выгл = 24 м / мин ; а величины подачи – S о выгл = 0,018 мм / об . В каче - стве смазочно - охлаждающего технологического средства при алмазном выглаживании использо - валось индустриальное масло марки И -20 А [59]. Для определения линейных операционных размеров из условий обеспечения требуемой глубины термоупрочненного слоя была выбрана теория размерных цепей и методика , представ - ленная в работе [60, 61]. В исследовании для одновременного изме - рения отклонений формы , волнистости и шеро - ховатости поверхности применялись профило - граф - профилометры Uone JD520 и Form Talysurf Series 2 . Оценку топографии поверхности произ - водили на лазерном профилографе - профиломе - тре Zygo New View 7300. Структурные исследования образцов были проведены на оптическом микроскопе Carl Zeiss Axio Observer Z1m и 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 [62]. 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 [63, 64]. Для выявления