Упрочнение деталей машин

2.3. Упрочнение деталей машин.

2.3.1. Упрочнение торцевых поверхностей.

В настоящее время основным материалом для изготовления поршневых колец двигателей внутреннего сгорания является чугун. Упрочнение поршневых колец известными способами термической обработки вследствие их деформирования практически невозможно.

Одним из методов повышения износостойкости поршневых колец является покрытие их хромом. Однако, как показывает практика, срок службы хромированных поршневых колец в средних и тяжелых условиях их эксплуатации редко превышает в 1.5  2 раза срок службы обычных колец. Кроме того, хромирование является трудоемкой и дорогостоящей операцией.

Исследования упрочняемости компрессионных поршневых колец электромеханической обработкой для повышения их износостойкости, а также износостойкости сопряженных с ними цилиндров и поршневых канавок производились на кольцах двигателей УД-1 и УД-2.

Упрочнению подвергались только торцевые поверхности колец. Упрочнение производилось на токарном станке 1А616, в кинематику которого введен понижающий редуктор с передаточным отношением 132.

Упрочнение торцевых поверхностей кольца производится обкатыванием под давлением твердосплавным роликом (6) с шириной рабочей дорожки, соответствующей ширине кольца. (1) – Источник тока. Кольцо (4) устанавливают в диск (3), которое зажимается в пружинной державке (5), закрепляемой в резцедержателе станка. Для изоляции державки от станка применяются текстолитовые прокладки. Заметим, что аналогичным способом могут обрабатываться торцевые поверхности многих других деталей, таких, как например, диски тормозных устройств и пр.

Учитывая, что допуски на износ по высоте компрессионных поршневых колец, выше упомянутых двигателей, по техническим условиям находятся в пределах 0.15 … 0.18 мм, был установлен следующий режим обработки, обеспечивающий получение заданного упрочненного поверхностного слоя I = 600 … 650 A; n = 5 мин^-1; P = 350…400 H.

Упрочнение осуществляется за один оборот шпинделя станка. После упрочнения одной торцевой стороны кольцо переворачивают и упрочняют другую сторону. В процессе упрочнения место контакта детали и инструмента охлаждается струей машинного масла.

Так как упрочнение колец производилось после окончательного шлифования их по торцевым поверхностям (до вырезания зазора в замке и окончательной обработки по внутреннему и наружному диаметрам), ролик в процессе упрочнения обкатывался по средней части торцевой поверхности с таким расчетом, чтобы не упрочненная часть при механической обработке была срезана. Если производить упрочнение после окончательной обработки кольца по наружному и внутреннему диаметру, то ширина упрочняющего ролика должна перекрывать ширину кольца. В этом случае потребуется доводка наружного диаметра кольца для снятия небольших заусенец.

Микроструктурный анализ упрочненного поверхностного слоя чугуна показал, что в нем, кроме мелко-игольчатой структуры мартенсита, находятся графитные включения. Объясняется это тем, что фазовые превращения при электромеханической обработке протекают в течении очень малого промежутка времени и поэтому графит не успевает раствориться. Твердость металлической основы чугуна на расстоянии до 0.16 мм от поверхности находится в пределах 7500 … 7720 МПа с последующим понижением ее до исходной твердости, равной 2380 МПа.

Таким образом, упрочнение повышает твердость чугуна более чем в 3 раза по сравнению с его исходным состоянием. Упругость упрочненных колец значительно возрастает. Шероховатость поверхности после упрочнения почти не изменилась и находится в пределах R_a = 3.2 … 1.6 мкм.

2.4. Электроконтактное устройство.

Для передачи тока от трансформатора через патрон к детали было разработано электроконтактное устройство.

Так как устройство должно быть изолировано от станины станка нижняя часть стойки сделана из гетенакса. Данное устройство разработано для токарно-винторезного станка модели 1К62.

Ток к патрону подводится через медно-графитовую щетку, которую рекомендуется перед работой хорошо приработать к проточенному кольцу не патроне.

Щетка имеет посадку с зазором в отверстии стойки эластичный прижим ее к патрону осуществляется пружиной.

2.5. Державка для обработки внутренних поверхностей.

При электромеханической обработке внутренних поверхностей может быть использована разработанная державка приведеная в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.1.С.01.05.СБ).

Принцип работы следующий рычаг свободно поворачивается вокруг неподвижной оси, установленной на планке, с помощью которой державка крепится к держателю. Планка приварена к корпусу, в котором установлена цилиндрическая пружина. Рычаг связан подвижной осью с сухарем. Необходимое натяжение пружины создается гайкой. Сила прижима инструмента к детали фиксируется. Токопроводящий кабель крепится к рычагу болтом. Инструмент крепится к сменной головке, которая в свою очередь, крепится к рычагу винтами М6.

2.6. Держатель.

Так как рабочая часть державки смещена на 40 мм от оси шпинделя, то был разработан держатель, который является переходной частью между резцедержателем станка и державкой для обработки внутренних поверхностей. Держатель изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050-88. Для зажима планки державки предусмотрены три отверстия с резьбой М12.

2.7. Переходная втулка.

Переходная втулка служит для изоляции задней бабки токарно-винторезного станка модели 1К62. Конструкция и размеры соответствуют втулке 6100-0146 ГОСТ 13598-85. Материал втулки гетинакс ГОСТ 2718-54.

Похожие работы

Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Винтовые поверхности

Скачать

68302

14

5

... деталей. Следовательно, для повышения долговечности машин решающее значение имеет упрочнение трущихся поверхностей деталей в процессе их изготовления и ремонта. Электромеханическая обработка, основана на термическом и силовом воздействии, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие ...

Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.

Скачать

52895

10

0

... . Следовательно, для повышения долговечности машин решающее значение имеет упрочнение трущихся поверхностей деталей в процессе их изготовления и ремонта. Электромеханическая обработка (ЭМО), основана на термическом и силовом воздействии, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие ...

Оборудование предприятий общественного питания

Скачать

162367

1

1

... работник, и автоматизированные, где контроль за безопасной работой и режимом тепловой обработки обеспечивает сам тепловой аппарат при помощи приборов автоматики. На предприятиях общественного питания тепловое оборудование может использоваться как несекционное или секционное, модулированное. Несекционное оборудование, это оборудование, которое различно по габаритам, конструктивному исполнению и ...