Исходная шероховатость Rаисх, мкм 1,5
Требуемая шероховатость Rа, мкм
0,3
Обрабатываемый материал Cталь 40Х (HRC 30 - 32)
Рабочее давление шариков p, МПа 400
Число выхаживаний i
1
В данном задании требуется определить наиболее производительный метод отделочно-упрочняющей обработки (накатывание шаровой головкой или вибронакатывание многошаровым виброустройством) направляющих станков из стали 40Х для получения Rа=0,3 мкм при исходном ее значении Rаисх = 1,5 мкм.
Накатывание производится упругой многошаровой (число шариков z=8 шт.) головкой, позволяющей обрабатывать направляющую за один рабочий ход, рабочее давление шариков p=400 МПа.
Вибронакатывание производится упругим многошаровым виброустройством с числом шариков z = 18, позволяющим обрабатывать направляющую за один рабочий ход с амплитудой и частотой колебания шариков соответственно А = 5 мм и f = 750 Гц, взаимным перекрытием шариков 2,5 мм, рабочее давление шариков р = 400 МПа.
Решение
Уравнение параметра шероховатости при накатывании
Ra=k0• Raисхk1•Sпрk3• 10k2pk2•ik4 ,
гдеRаисх- исходная шероховатость, мкм;
Sпр- подача, мм/об;
p – давление шариков, МПа;
i- число выхаживаний;
k0, k1, k2,k3 , k4 – эмпирические коэффициенты и показатели степени, приведенные в таблице 3.
Преобразовав уравнение параметра шероховатости относительно продольной подачи, определяющей производительность обработки, получим
Sпр=0,1Ra∙p0,65∙i0,218,07∙Raисх0,77∙100,65 , мм/мин.
Таблица 3 - Коэффициенты и показатели степени в уравнении для расчета шероховатости поверхности Ra, получаемой при накатывании многошаровыми головками
Обрабатываемый
материал k0 k1 k2 k3 k4
СЧ 20 3,43 0,99 0,90 0,20 0,02
Cталь 40Х
(HRC 30 - 32) 8,07 0,77 0,65 0,10 0,21
Cталь 40Х
(HRC 40 - 42) 12,15 0,60 0,75 0,03 0,03
Подставив исходные данные в полученное уравнение, определим
Sпр=0,10,3∙4000,65∙10,218,07∙1,50,77∙100,65=0,058∙10-4 мм/(мин.шар).
Учитывая, что обработка производится восьмишаровой головкой, получим
Sпр.м= Sпр•z =0,058∙10-4·8= 0,464∙10-4 мм /мин.
Преобразовав уравнение параметра шероховатости при вибронакатывании
Ra=k0• Raисхk1•Sпрk3pk2•ik4 ,
коэффициенты в котором взяты из таблицы 4, получим:
Rа = 6,58 • Raисх0,87•Sпр.м0,23•p10-0,99•i-0,09;
Sпр=0,23Ra∙p0,99∙i0,096,58∙Raисх0,87∙100,99
Подставив исходные данные, определяющие условия вибронакатывания, получим Sпр=0,230,3∙4000,99∙10,096,58∙1,50,87∙100,99=2,51мммин .
Таким образом, наиболее производительным методом отделочно-упрочняющей обработки направляющих станков из стали 40Х для получения Ra=0,3 мкм является вибронакатывание многошаровыми виброустановками.
Таблица 4 - Коэффициенты и показатели степени в уравнении для расчета шероховатости поверхности Ra, получаемой при вибронакатывании
многошаровыми виброустройствами
Обрабатываемый
материал k0 k1 k2 k3 k4
СЧ 20 8,67 1,01 0,72 -0,29 0,19
Cталь 40Х
(HRC 30 - 32) 6,58 0,87 0,99 0,23 0,09
Cталь 40Х
(HRC 40 - 42) 7,0 0,90 0,82 0,17 0,09
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
