Особенности финишной обработки профильных поверхностей деталей, страница 5

Остаточные напряжения не удаляются, их величина и направление определяются предшествующим видом обработки. При ЭХО образуется характерный дефектный слой. На всей обработанной поверхности в результате травления появляются дополнительные микротрещины. По сведениям В. П. Смоленцева, происходит растравливание впадин неровностей поверхностного слоя с увеличением их глубины и образованием внутренних микротрещин. На границах зерен стальных поверхностей глубина растравливаний достигает 0,01 мм, а для сплава ВТЗ-1 характерно растравливание в виде щели [21].

Таким образом, снижение шероховатости при ЭХШ и ЭХО деталей ЛА не всегда может обеспечить повышение их надежности и работоспособности. Кроме того, изготовление оборудования для этих методов финишной обработки отличается повышенной сложностью и высокой трудоемкостью, особенно для отделки внутренних поверхностей [21; 22].

Гидроабразивная обработка (ГАО) заключается в подаче на обрабатываемую деталь из сопла смеси жидкости и абразива со скоростью 200 м/с и более, т. е., по утверждению С. П. Козырева, процесс является аналогом гидроабразивного износа [23].

ГАО является разновидностью абразивно-жидкостной обработки (АЖО), при которой жидкость с абразивом прокачивается через каналы обрабатываемых деталей при помощи специальных нагнетательных устройств. Возможна обработка наружных поверхностей в закрытых камерах.

После первого соударения кинетическая энергия абразивных частиц резко уменьшается, и обработка данным методом закрытых полостей, к которым нет прямого доступа, по утверждению С. П. Козырева, делается невозможной [23]. При обработке сложных каналов характерна низкая точность и неравномерность шероховатости поверхности.

Виброабразивная обработка (ВАО) ведется в закрытых вращающихся барабанах и вибрационных контейнерах групповым методом, т. е. детали загружаются в барабан или контейнер вместе с полирующими материалами и подвергаются сложному центробежному или вибрационному воздействию в различных направлениях. Изменение шероховатости происходит за счет микрорезания и пластического деформирования при соударениях [24]. Съем металла на выпуклых поверхностях больше, чем на плоских и вогнутых. Процесс имеет низкую производительность, особенно при отделке сложных каналов (до 90 мин), так как в них ограничены амплитуда и частота перемещения полирующих материалов, а, следовательно, интенсивность и удельное давление соударений.

Турбоабразивная обработка (ТАО) сложнопрофильных деталей ЛА сложной геометрической формы осуществляется в кипящем (псевдоожиженном) слое абразивного материала. Абразивные частицы под действием сжатого воздуха интенсивно перемещаются относительно друг друга и вступают в контакт с поверхностями детали, которой сообщают дополнительные вращательные или колебательные движения. Обработанная поверхность имеет кратерообразный рельеф, состоящий из большого количества микроцарапин, которые создают матовую поверхность.

ТАО из-за малых скоростей движения и вращения абразивных частиц носит низкотемпературный характер, снимает наклеп, создает полезные остаточные напряжения сжатия, формирует неупрочненный поверхностный слой [24]. При вращении деталей ЛА с криволинейными поверхностями в кипящем слое создаются неравномерные условия обработки, особенно в сложных каналах. Поэтому приходится обрабатывать сложнопрофильные детали в неподвижном кипящем слое, что значительно снижает производительность процесса (в 200—300 раз). Удельный съем, материала при данном способе обработки меньше, чем при других процессах финишной обработки на 300 % и более.

Магнитоабразивная обработка (МАО) заключается в контактировании под воздействием магнитных полей ферромагнитных материалов с выступами обрабатываемой поверхности. Существует пять основных направлений этого метода, различающихся типом обрабатываемых деталей, способом создания и направлением ориентации магнитных полей. МАО значительно уменьшает наклеп поверхности, обладает высокой производительностью. Однако Ю. М. Барон отметил существование технологических ограничений в части создания стабильного магнитного поля в криволинейных каналах, и особенно в закрытых каналах [20; 25].