Повторные проходы сравнительно мало влияют на шероховатость поверхности и могут производиться в зависимости от задач, ставящихся при применении накатывания. При упрочняюще-сглаживающих режимах накатывания первый проход позволяет полностью деформировать гребешки от предварительной обработки и получить шероховатость в пределах Rа = 0,6-l мкм. Повторный проход приводит к некоторому понижению шероховатости в результате дополнительного смятия гребешков исходной поверхности. Однако при последующем проходе сглаживание происходит в меньшей степени. Это объясняется тем, что при первом проходе деформируются неровности, имеющие заостренные вершины; в дальнейшем неровности приобретают трапециевидную форму и оказывают возрастающее сопротивление деформации. Дальнейшее увеличение числа проходов может привести к перенапряжению металла и некоторому повышению шероховатости.
Вопрос об оптимальном числе проходов при ППД следует решать совместно с выбором подачи, усилия накатывания и производительности. Подобные результаты были получены и для зубчатых колес, изготовляемых из высоколегированных сталей с твердостью поверхности зубьев HRC32-38, получаемой объемной закалкой, или из цементируемых сталей с твердостью HRC≥58 после химико-термической обработки.
Требуемая точность и шероховатость поверхностей зубьев обычно достигается с помощью различных способов зубошлифования. Увеличение производительности этого трудоемкого процесса в большинстве случаев ограничивается повышением контактной температуры, что вызывает обезуглероживание поверхностного слоя, появление шлифовочных прижогов и трещин. Происходящие при этом фазовые и структурные превращения, сопровождающиеся ростом остаточных растягивающих напряжений, значительно снижают долговечность зубчатых колес.
Ниже приведены результаты исследований влияния ППД на качество поверхности и некоторые эксплуатационные свойства зубчатых колес среднего модуля. Испытания проводили на образцах (диаметром 38, шириной 11 мм) и цилиндрических зубчатых колесах (т = 2,75, z = 10, b = 18, исходный контур по ГОСТ 1643-72), изготовленных из стали 40ХНМА с закалкой до HRC32-38 и цементированной стали с твердостью после химико-термической обработки HRC≥ 58.
Обрабатывали зубчатые колеса ППД тем же инструментом, что и в предыдущих исследованиях.
В связи с тем, что инструмент не исправляет погрешностей предыдущей обработки для получения требуемой точности 7Dпо ГОСТ 1643-72, зубчатые колеса из стали 40ХНМА, закаленной до HRC32-38, предварительно обрабатывали зубодолблением. Шероховатость впадин профилей зубьев соответствовала Rz = 16-20 мкм. Технологический процесс с ППД предложен взамен следующих: для зубчатых колес из стали 40ХНМА - зубо-фрезерование с последующим зубошлифование; для зубчатых колес из цементованной стали — зубофрезерование — химико-термическая обработка—зубошлифование.
Предварительно образцы обрабатывали по данным вариантам технологических процессов цилиндрической фрезой на зубофрезерном станке. Образцы из цементированной стали перед шлифованием подвергали химико-термической обработке, состоящей из цементации, закалки и обработки холодом.
Для выбора оптимальных режимов обработки ППД был применен полный факторный эксперимент метода экстремального планирования эксперимента. Варьировались четыре фактора: 1) усилие вдавливания деформирующего ролика в зуб колеса Р, Н; 2) скорость обработки v, м/мин; 3) исходная шероховатость Rzисх,мкм; 4) число проходов i.
Область эксперимента выбирали с учетом априорной информации и условий получения максимальной производительности обработки. Усилие вдавливания деформирующего ролика в зуб колеса определяли предварительно по известной формуле Хейфеца-Кудрявцева.
Для обеспечения однородности поверхностного слоя по длине зуба и прочности деформирующего ролика работать со скоростями более 50 м/мин нецелесообразно. Исходная шероховатость изменялась (от Rz = 16 до Rz = 30 мкм) точно так же, как и в условиях завода.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.