Лабораторная работа №3. Расчет режимов поверхностного дорнования

Цель работы: Научиться рассчитывать режимы поверхностного дорнования.

Ход работы:

1. По графику выбрать натяг для получения требуемой шероховатости поверхности.
2. Рассчитать осевую силу.

РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ПРИ ПОВЕРХНОСТНОМ ДОРНОВАНИИ

Дорнование (выглаживающее протягивание) — прогрессивный бесстружечный точный метод обработки металлов. Сущность дорнования сводится к перемещению в отверстии заготовки с натягом жёсткого инструмента – дорна. Размеры поперечного сечения инструмента больше размеров поперечного сечения отверстия заготовки на величину натяга.

Дорнование подразделяют на поверхностное и объемное. При поверхностном дорновании пластически деформируется поверхностный слой, при объемном — пластическое деформирование происходит по всему поперечному сечению обрабатываемой детали.

Можно выделить две основные категории – однозубые и многозубые дорны. Важную роль в конструкции дорна имеет угол заборного конуса, так как на него приходиться основная часть деформации в начальный момент соприкосновения инструмента с заготовкой. При неудачном выборе этого угла в сторону уменьшения необходимо приложить большую силу дорнования, что вызывает значительный сдвиг поверхностных слоев металла, разрывает масляную подушку и создает царапины и надиры на обрабатываемой поверхности. Значительное увеличение угла может привести к тому, что заборная часть дорна проскользнет в отверстии и ей не будет выполнена основная часть работы, которая приходиться на рабочий конус. В результате чего дорн может повести в отверстии, так как вся деформация будет происходить в зоне цилиндрической ленточки и как следствие выход инструмента из строя.

1. Методика определения

Натяг выбирается в зависимости от требований к шероховатости поверхности

Рисунок 1 – Влияние относительного (а, б) и абсолютного(в, г) натяга на характеристики обрабатываемой поверхности: а – на параметр шероховатости Rz: 1 – многозубый дорн, 2 – однозубый дорн; б – на параметр шероховатости Rz: 1-7 варианты распределения натяга между зубьями; в – на параметр шероховатости Ra: 1 – Rzисх=1,3…3,2мкм.; 2 – Rzисх=7…13; г - на увеличение наружного диаметра детали Δн: 1 – толщина стенки 17мм., 2 – толщина стенки 11мм., 3 – толщина стенки 7мм.

Осевая сила на одном деформирующем элементе при использовании однозубого инструмента определяется (при t₀/d₀<0.3-0.4):

(1)

C – коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала, угла рабочего конуса деформирующего элемента и применяемого СОТС; t₀ – исходная толщина стенки детали, мм.; d₀ – диаметр отверстия до обработки, мм.; НВ – твердость обрабатываемого материала; i – натяг на элемент, мм.; - суммарная деформация отверстия, мм., осуществляемая n элементами; - суммарная деформация отверстия, осуществляемая n-1 элементами; значения величин C, x, y, r, m приведены в табл. 14 ([1], стр. 409).

При большой толщине стенки (t₀/d₀≥1) осевая сила:

(2)

- натяг на n деформирующем элементе, мм.; - натяг на (n-1) деформирующем элементе, мм.; значения C, x, y, r, m приведены в табл. 15 ([1], стр. 409).

Уравнения 1, 2 даны для случая применения углов рабочего конуса деформирующего элемента 3-6.

Скорость необходимо выбирать в зависимости от обрабатываемого материала.

Таблица 1 – Рекомендуемые скорости для поверхностного дорнования.

Таблица 2 – Исходные данные