Способ финишной обработки поверхностей деталей машины

 

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для обработки деталей золотниковых и плунжерных пар трения гидромашин. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик обработанных поверхностей. Для этого обработку ведут шлифовальным кругом, импрегнированным амидами стеариновой и пальмитиновой кислот. В импрегни- РУЮШ.ИЙ состав вводят активные серонасыш,аюшие присадки при следующем соотношении ингредиентов, мае. %: амиды насыш,енных жирных кислот (стеариновой и пальмитиновой ) ряда С|6...С|8 65-90; сера 5- 15; натрий тиосульфат или калий роданистый или натрий роданистый 5-20. Режимы резания: скорость резания, м/с, 0,1-0,17, глубина резания, мм,0,02-0,03, количестсо ходов выхаживания 2-4. В результате создаются условия для поверхностного диффузионного насыщения обрабатываемой детали серой. 1 табл. с S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1425051

А1 5И 4 В 24 В 1/00, В 24 D 3 34

Ф

1

C о л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4154647/29-08 (22) 19.08.86 (46) 23.09.88. Бюл. № 35 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт гидропривода строительных и дорожных машин (72) Л. Г. Бяльский, В. А. Вербаховский, А. С. Потолов и И. П. Сазонов (53) 621.923.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1028494, кл. В 24 D 3/34, 1981. (54) СПОСОБ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН (57) Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано для обработки деталей золотниковых и плунжерных пар трения гидромашин. Цель изобретения — повышение эксплуатационных характеристик обработанных поверхностей.

Для этого обработку ведут шлифовальным кругом, импрегнированным амидами стеариновой и пальмитиновой кислот. В импрегнирующий состав вводят активные серонасыщающие присадки при следующем соотношении ингредиентов, мас. 00: амиды насыщенных жирных кислот (стеарнновой и пальмитиновой) ряда С 6...Ci> 65 — 90; сера 5—

l5; натрий тиосульфат или калий роданистый или натрий роданистый 5 — 20, Режимы резания: скорость резания, м/с, 0,1 — 0,17, глубина резания, мм,0,02 — 0,03, количество ходов выхаживания 2 — 4. В результате создаются условия для поверхностного диффузионного насыщения обрабатываемой детали серой. 1 табл.

1425051

65 — 90

5 — 15

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано, в частности, для финишной обработки поверхности деталей золотниковых и плунжерных пар трения гидромашин.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик поверхности деталей, обработанных шлифовальным кругом.

Предлагаемый способ осуществляют шли фовальным кругом, импрегнированным амидами стеариновой и пальмитиновой кислот, при этом в импрегнирующий состав вводят . активные серонасышенные присадки: натрий тиосульфат или калий роданистый, или нат,рий роданистый при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Амиды насыщенных жирных кислот (стеариновой и пальмитиновой) ряда

С ...С1„ 65 — 90 г. ера 5 — 15

Натрий тиосульфат или калий роданистый, или натрий роданистый 5 — 20

Обработку ведут на режимах резания, ,обеспечивающих условия поверхностного, диффузионного насыщения серой: скорость, резания, м/с, 0,1 — 0,17; глубина резания, мм, 0,02 — -0,03; количество ходов выхаживания

2 — 4.

Пример. Обработке подвергают образцы из стали 45 размером 150) 30) 10 на плоскошлифовальном станке модели 3701 кругом марки 24А25СМ16К5 на следующих режимах резания: скорость круга Ы, =30 м/с, скорость детали V =0,14 м/с, глубина резания t=0,02 10 м, два хода выхаживания.

Импрегнирующий состав содержит, мас %:

Амиды насыщенных жирных кислот (стеариновой и пальмитиновой) ряда

C„; C„

Сера

Серонасыщающие присадки (натрий тиосульфат или калий роданистый, или натрий роданистый) 5 — 20

При проверке эффективности способа выходными параметрами служат стойкость круга, удельная производительность, мощность шлифования, общая глубина диффузионного сульфидного слоя.

Стойкость кругов определяется количест вом ходов стола при врезном шлифовании с подачей глубины резания на каждый ход при указанных условиях обраоотки от нача.ла работы до затупления — появления на поверхности образца прижогов.

3a удельную производительность принимают отношение 0 /Окр за период стойкости круга.

О « †- объем (м ) снятого металла определяется произведением площади S . l0

50 шлифования поверхности на глубину h снятого металла; О =5 й.

OKp — объем (м ) изношенного круга— определяется как произведение площади работавшей поверхности круга на величину износа по радиусу круга: Окг=л.D.В а, где D — диаметр круга, м;  — ширина круга, м; а — износ круга, м.

Мощность шлифования определяют ваттметром, подключенным в силовую электропроводку шлифовального станка.

Общая глубина диффузионного сульфидного слоя определяется на сканирующем рентгеноспектральном микроанализаторе. результаты испытаний приведены в таблице.

Поскольку при использовании всех присадок получены близкие результаты, в таблице приведены только данные по обработке импрегнированными кругами, серонасыщающей присадкой которых служит натрий тиосульфат.

Сравнительные испытания показали, что оптимальным вариантом является состав 5.

В процессе обработки импрегнирующий состав, обволакивающий зерна круга, обеспечивает высокую скорость охлаждения режущего зерна, стружки и обрабатываемой детали, уменьшая теплонапряженность процесса резания. Создавая прослойку между срезаньой стружкой и материалом круга, этот состав препятствует адгезии стружки к кругу, способствует выносу ее из зоны резания под действием центробежных сил.

Антифрикционные свойства состава снижают силы резания.

Существенное и устойчивое влияние на улучшение эксплуатационных характеристик обработанных поверхностей деталей машин обеспечивает диффузионная сульфидная

«приработочная» пленка толщиной )3 мкм.

Такая пленка образуется, если в процессе финишной обработки максимальная температура в зоне контакта шлифовального круга с обрабатываемой деталью достигает

800 †9 С, причем время пребывания приповерхностного слоя детали при температуре свыше 200 С должно быть более или равно

0,3 с.

Эти условия соблюдаются при обработке деталей из различных машиностроительных материалов на режимах, указанных выше.

Выбор конкретного значения режимов зависит от теплофизических свойств и обрабатываемости материала.

Выбор диапазона глубин резания t=

=0,02 — 0,03 м м обусловлен требованиями к качеству обработки (шероховатость поверхностного слоя, точность) при одновременном обеспечении конктактных темератур в диапазоне 800 †9 С.

При f(0,015 мм контактные температуры при шлифовании большинства машиностроительных материалов не превышают

600 — 700 С.

1425051

Формула изобретения

Компоненты, мас. 7.

Примечание

Удельная производительность

Мощность Глубина шлифова- сульфид ния, кВт ного слоя, мкм

Стойкость круга

Состав

0,93

127,4

108,7

121,1

114,7

124, 3

103,5

4-5

143

0,87

3-5

129

3-4

0,88

138

0,91

13-15

12-14

13-14

10-12

0,88

136

0,89

1,01

95,2

23,6

1,28

Круг не импрегнированныи

115,3 О, 94

9 100

120

Круг импрегнирован по известному способу

Увеличение 1 более 0,035 мм приводит к снижению точностных характеристик деталей на 1 — 2 квалитета.

Значение V наиболее существенно влияет на продолжительность теплового воздействия в зоне резания и в зависимости от теплофизических свойств и обрабатываемости материала назначается в диапазоне

V 0,1 — 0,17 м/с.

Например, для обработки чугуна СЧ20 назначается V =0,1 м/с, для стали 45

0,14 м/с, для стали ХНГ 0,17 м/с.

Для обеспечения времени пребывания приповерхностного слоя материала при температуре свыше 200 С более 0,3 с необходимо от 2 до 4 ходов выхаживания. Увеличение количества ходов выхаживания свыше четырех ведет к незначительному приросту толщины сульфидной приработочной пленки при значительном снижении производительности.

Совокупность таких факторов как температура 900 — 1000 С и высокое давление в зоне резания, ювенильная поверхность обрабатываемой детали, наличие в импрегнирующем составе активных серонасыщающих веществ, продолжительность теплосилового воздействия, обусловленная невысокой скоростью движения детали (V„=0,1

0,17 м/с) и ходами выхаживания, создает условия для протекания химико-термического процесса сульфидирования. Образованная тонкая (13 в 15 мкм) диффузионная пленка создает благоприятные условия приработки обработанной детали.

Для исследования этого эффекта согласно предлагаемому способу были обработаны испытательные ролики из стали 45 для

Амид Сера Присадка

N>g. 8г Оз

1 90 5 5

2 80 15 -5

3 85 10

4 75 5 20

5 80 10 10

6 75 10 15

7 65 15 20 машины трения СМЦ-2. Импрегнирующий состав содержал 80% амидов кислот, 10% серы, 10% натрий тиосульфата. Режим обработки: V =30 м/с, V< —— 0,15 м/с, =0,02 мм, два хода выхаживания.

Металлографические исследования поверхностного сульфидного слоя осуществлялись на микроанализаторе.

Испытания показали, что период при10 работки роликов, обработанных предлагаемым способом, в 4 — 6 раз меньше, чем известного.

Способ финишной обработки поверхнос15 тей деталей машин, при котором обработку ведут шлифовальным кругом, импрегнированным амидами стеариновой и пальмитиновой кислот, при скорости резания 0,1—

0,17 м/с и глубине резания 0,02 — 0,03 мм, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик обработанных поверхностей, в импрегнирующий состав дополнительно вводят активные серонасыщающие присадки — натрий тиосульфат или калий роданистый, или натрий роданистый при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Амиды насыщенных жирных кислот (стеариновой и пальмитиновой) ряда

С 6...C18 65 — 90

30 Сера 5 — 15

Натрий тиосульфат или калий роданистый, или натрий роданистый 5 — 20 при этом количество ходов выхаживания выбирают равным 2 — 4.