Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 23 ТЕХНОЛОГИЯ На основе результатов проведенных исследо- ваний была разработана комплексная методика назначения технологических режимов для пред- лагаемой интегрированной обработки. Алгоритм использования данной методики рассмотрим на примере обработки призматиче- ской детали из стали У8. Пусть необходимо изготовить деталь, техно- логические требования к которой следующие: окончательный размер на толщину 10 мм должен быть выдержан в пределах 5-го квалитета, шеро- ховатость поверхности Ra тр = 0,2…0,4 мкм, вол- нистость поверхности Wz тр ≤ 2 мкм, глубина за- калки h = 0,5…0,8 мм, твердость поверхностного слоя HRC 64…66. Руководствуясь известными методиками расчета линейных операционных размеров, определяем размер предварительной обработки, минимально необходимое значение технологической глубины упрочнения и при- пуск на окончательную обработку z . В условиях предлагаемой интегрированной обработки пер- вый переход – предварительное шлифование – обеспечивает постоянный зазор порядка 0,1 мм между индуктором и упрочняемой поверхно- стью, что приводит к появлению минимальной деформации. Припуск на окончательное шлифо- вание равен z = 0,013 мм, при этом глубина за- каленного слоя должна составлять h = 0,524 мм (рис. 1). Исходя из заданной шероховатости и обеспечения более высокой стойкости обработ- ка осуществляется кругом 1 250×32×76 25 А F 60 K 7 V 35 м/с 2 кл. Согласно уравнению (5) получаем функ- циональную зависимость технологических режимов q и ( V д ) (рис. 1). Любые сочетания ре- жимов ( V д , q и ), отвечающие данным зависимо- стям, позволяют при соответствующих услови- ях охлаждения обеспечить заданную глубину упрочнения. Пересечение функциональных за- висимостей Ψ( V д , q и ) = 0,25 и Ψ( V д , q и ) = 0,33 с кривой h = 0,524 мм существенно сужает диа- пазон возможных сочетаний скорости и удель- ной мощности источника нагрева (на рисунке данный диапазон ограничен точками А и B ). В данном случае полученные режимы обработ- ки гарантируют реализацию необходимой глу- бины закалки и рациональную величину пере- ходной зоны. Зная из эксперимента значение поверхност- ной микротвердости детали исх 20 HV , которое до- стигается при использовании конкретной марки стали при соответствующих режимах поверх- ностной закалки, по зависимости (7) определяем необходимое время выхаживания для достиже- ния заданной твердости (рис. 2). Далее, исходя из полученного значения времени выхаживания, по зависимостям (8) и (9) с учетом требуемых значений Ra тр и Wz тр рассчитываются предельно допустимые значения шероховатости ( Ra доп = = 1,279 мкм) и волнистости ( Wz доп = 4,26 мкм) поверхности после перехода «предварительное шлифование». Рис. 1. Определение области режимов обра- ботки стали У8 при закалке ВЭН ТВЧ на глубину h = 0,524 мм Рис. 2. Зависимость шероховатости, волнистости и микротвердости поверхности от времени выхаживания