Операция наплавочная

2.4 Операция наплавочная

Автоматическая вибродуговая наплавка служит для восстановления изношенных поверхностей. Основным преимуществом является небольшой нагрев детали (около 100⁰С, малая зона термического влияния, возможность получения наплавленного металла с требуемой твердостью и износостойкостью без дополнительной термической обработки.

Рис. Автоматическая вибродуговая наплавка.

1. Обрабатываемая деталь. 2. Механизм подачи проволоки. 3. Барабан с проволокой. 4. Мундштук. 5. Схема двигателя для подачи проволоки.

 

Сущность процесса АВДН заключается в периодическом замыкании и размыкании находящейся под током электродной проволоки и поверхности детали. Каждый цикл вибрации поволоки включает в себя 4 последовательно протекающих процесса:

-     короткое замыкание;

-     отрыв электрода от детали;

-     электрический разряд;

-     холостой ход.

При отрыве электрода от детали на ее поверхности остается частичка приварившегося металла.

В качестве источника тока применяют низковольтные генераторы типа АНД 500/250 и АНД 1000/500.

В качестве наплавочных головок применяют УАНЖ – 5,6; ВДГ – 5 электромагнитные вибраторы, либо КУМА – 5 с механическим вибратором.

В качестве проволоки применяют Нn-60, 80, Св-08.

Скорость наплавки определяется опытным путем в зависимости от скорости подачи электродной проволоки.

v=(0,4-0,7)v_n

либо по формуле:

где d – диаметр электродной проволоки (принимается в зависимости от толщины наплавочного слоя) при толщине 3,5мм. d=2,5

v_n – скорость подачи l 3,5мм/мин. Принимаю 3м/мин – 50 мм/с.

К – коэффициент перехода электродной проволоки в наплавленный металл (0,8-0,9)

h – заданная толщина наплавки;

S – Шаг наплавки, зависит от d проволоки. Принимаю 2,8 мм/об.

По паспортным данным станка 16К20 максимальная подача 2,8мм/об.

а – коэффициент, учитывающий отклонения фактической площади сечения наплавленного слоя от площади прямоугольника с высотой h. Принимаю 1.

Это значение соответствует требованиям на наплавку, где значения в пределах от 5 до 20 мм/с.

Частота вращения детали рассчитывается по формуле

и равна 13 об/мин.

Т.к. n_min шпинделя станка 16К20 составляет 12,5 об/мин, то близкие к этой величине расчетные частоты вращения округляются до 12,5 об/мин, либо станок оборудуется дополнительным редуктором снижающим частоту вращения шпинделя до 1-20 об/мин, либо до расчетного значения.

2.5 Операция токарная предварительная (черновая)

Режим обработки t=Z₁=2мм.

Скорость подачи рассчитывается по формуле:

Считаем

тогда частота вращения шпинделя будет равна (d_н/4 мм)

Частота вращения будет равна n=1618. Принимаю n=1600.

Тогда действительная скорость v будет равна

Действительная скорость равна v=101 м/мин

Сила резания. Принято раскладывать на составные по осям координат станка (см. рис. ).

F_Z – тангенциальная (окружная)

F_Y – радиальная

F_X – осевая

F_Z=10 Cр t^x  S^y  vⁿ Кр; Н

где Ср – коэффициент резания [2] Табл.22 с.273

Ср=300, х=1, y=0,75, n=-0,15, Кр=1

Отсюда следует, что

F_Z=10 300 2¹ 0,5^0,75 161^-0,15 1= 1664 Н

Тогда мощность резания рассчитывается по формуле:

Мощность электродвигателя р.n.ф.

Рdв = Рр/h=4,3/0,75=57 кВт.

По паспортным данным мощность двигателя токарно-винторезного станка 16К20 8 кВт.

Если нагрузка станка 75% и более, то станок выбран правильно. При меньшей загрузке необходимо принять станок меньшей мощности двигателя, в противном случае увеличивается потребление реактивной энергии, т.е. уменьшается СОS.