Исследование влияния направления ультразвуковых колебаний на деформационное упрочнение поверхностного слоя резьбы при ультразвуковом резьбонарезании
Результаты исследования влияния вынужденных ультразвуковых колебаний различного направления на деформационное упрочнение поверхностного слоя нарезаемой резьбы. Измерение и оценка микротвердости в поверхностном слое на боковой поверхности резьбы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.11.2018 |
| Размер файла | 352,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
90
Размещено на http://www.allbest.ru//
Самарский государственный технический университет
Исследование влияния направления ультразвуковых колебаний на деформационное упрочнение поверхностного слоя резьбы при ультразвуковом резьбонарезании
В.В.Головкин
В статье приведены результаты исследования влияния вынужденных ультразвуковых колебаний различного направления на деформационное упрочнение поверхностного слоя нарезаемой резьбы.
Ключевые слова: ультразвуковые колебания, деформационное упрочнение, резьба, микротвердость.
В современном машиностроении все более широкое применение находят методы механической обработки основанные на комбинированном воздействии нескольких видов энергии. К одному из таких методов относится обработка с введением в зону резания вынужденных ультразвуковых колебаний. Применение ультразвука позволяет существенно повысить производительность процесса, стойкость инструмента, а также качество и надежность изделия. Особенно эффективным стало применение ультразвука при резьбонарезании. При этом ультразвук оказывает значительное влияние на качество поверхностного слоя резьбы, а именно, шероховатость, остаточные напряжения, деформационное упрочнение и другие. Для изучения влияния различных видов ультразвуковых колебаний (тангенциальных, осевых, радиальных) на деформационное упрочнение поверхности резьбового профиля были проведен специальные исследования.
Исследование влияния ультразвука на деформационное упрочнение проводили на резьбовых образцах из титанового сплава ВТ16, изготовленных с различными технологическими параметрами.
Микротвердость измеряли по ГОСТ 9450-76 на микротвердомере ПМТ-3 вдавливанием алмазной пирамиды при нагрузке 0,981 Н и выдержке 5 с. Ручной разрезкой образцов, а также их полированием исключали появление дополнительного упрочнения в процессе подготовки образцов. Микротвердость измеряли в точках, показанных на рис. 1, в средней части резьбы шпильки в четырех направлениях: А-А - во впадине резьбы; Б-Б - от вершины резьбы; В-В - перпендикулярно к середине боковой поверхности; Г-Г - параллельно боковой стороне профиля резьбы.
Рис. 1. Схема измерения микротвердости на профиле резьбы.
На рис. 2-5 приведены результаты измерения микротвердости резьбы М6Ч1 на образцах из титанового сплава ВТ16 в зависимости от различных режимов ультразвуковой обработки.
Рис. 2. Влияние направления ультразвуковых колебаний на микротвердость вершины профиля резьбы (по Б-Б): 1 - нарезание резьбы без ультразвуковых колебаний; 2 - нарезание резьбы с тангенциальными ультравуковыми колебаниями; 3 - нарезание резьбы с осевыми ультразвуковыми колебаниями; 4 - нарезание резьбы с радиальными ультразвуковыми колебаниями.
Из данных приведенных на рис. 2 видно, что увеличение миротвердости резьбы не наблюдается, так как силовое воздействие на вершину профиля резьбы при нарезании резьбы не оказывается.
Рис. 3. Влияние направления ультразвуковых колебаний на микротвердость во впадине резьбы (по А-А): 1 - нарезание резьбы без ультразвуковых колебаний; 2 - нарезание резьбы с тангенциальными ультразвуковыми колебаниями; 3 - нарезание резьбы с осевыми ультразвуковыми колебаниями; 4 - нарезание резьбы с радиальными ультразвуковыми колебаниями.
Рис. 4 - Влияние направления ультразвуковых колебаний на микротвердость боковой поверхности резьбы (по В-В): 1 - нарезание резьбы без ультразвуковых колебаний; 2 - нарезание резьбы с тангенциальными ультразвуковыми колебаниями; 3 - нарезание резьбы с осевыми ультразвуковыми колебаниями; 4 - нарезание резьбы с радиальными ультразвуковыми колебаниями.
Анализирую данные, представленные на рис. 3 можно сделать следующие выводы. Наибольшее значение микротвердости в поверхностном слое впадин резьбы имеет место при нарезании резьбы с радиальными ультразвуковыми колебаниями, несколько меньшие значения получены при обработке с осевыми ультразвуковыми колебаниями, а при тангенциальных ультразвуковых колебаниях микротвердость уменьшилась по сравнению с резанием без ультразвука.
Рис. 5 - Влияние направления ультразвуковых колебаний на микротвердость боковой поверхности резьбы (по Г-Г): 1 - нарезание резьбы без ультразвуковых колебаний; 2 - нарезание резьбы с тангенциальными ультразвуковыми колебаниями; 3 - нарезание резьбы с осевыми ультразвуковыми колебаниями; 4 - нарезание резьбы с радиальными ультразвуковыми колебаниями.
Измерение микротвердости в поверхностном слое на боковой поверхности резьбы (рис. 4) показало, что максимальные значения формируются при осевых и радиальных ультразвуковых колебаниях, а уменьшение микротвердости также происходит при тангенциальных ультразвуковых колебаниях. слой резьба микротвердость
Интересные данные получены при измерении микротвердости вдоль поверхности резьбы от вершины к впадине (рис. 5). Из приведенных зависимостей видно, что во всех случаях обработки имеет место увеличение микротвердости по мере приближения к впадине резьбы, что связано с более тяжелыми условиями формирования окончательного профиля резьбы в ее впадине. При этом также наибольшие значения микротвердости получены при обработке с осевыми и радиальными ультразвуковыми колебаниями.
Таким образом, во всех случаях наложение на инструмент тангенциальных ультразвуковых колебаний приводит к уменьшению глубины и степени деформационного упрочнения, а обработка с радиальными или осевыми ультразвуковыми колебаниями увеличивает степень деформационного упрочнения поверхностного слоя.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Обработка поверхностей инструментальной оснастки лазерным излучением. Структурные составляющие модифицированного слоя легированных сталей. Изменение скорости лазерной обработки поверхностного слоя. Распределение микротвердости в поверхностном слое.
статья [602,6 K], добавлен 29.06.2015Параметры состояния поверхностного слоя деталей машин. Структурные несовершенства в реальных кристаллах. Упрочнение металлов легированием, пластическим деформированием, термической обработкой, ионным магнетронным распылением, поверхностной закалкой.
реферат [441,0 K], добавлен 04.02.2015Анализ существующей методики получения поверхностного слоя методом электроискрового легирования, которая не учитывает образование слоя на начальном этапе. Зависимость переноса массы от плотности анода и катода. Образование первичного и вторичного слоя.
статья [684,1 K], добавлен 21.04.2014Увеличение срока эксплуатации инструмента в результате применения методов химико-термической обработки. Исследование влияния технологических параметров диффузионного упрочнения на микроструктуру, фазовый состав, свойства поверхностного слоя инструмента.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.10.2012Классификация, производственная структура и состав машиностроительных заводов. Особенности процесса резания при нарезании резьбы резцом, необходимые движения и размеры срезаемого слоя. Материал, конструкции и геометрические параметры инструмента.
реферат [25,1 K], добавлен 16.02.2011Надежность машин и механизмов как важнейшее эксплуатационное свойство. Методы проектирования и конструирования, направленные на повышение надежности. Изучение влияния методов обработки на формирование физико-механических свойств поверхностного слоя.
реферат [303,6 K], добавлен 18.04.2016Основные классификации резьб, их основные параметры и признаки. Особенности процесса резания и формирования поверхностного слоя. Влияние состава и структуры стеклопластиков на их обрабатываемость. Технологические операции и параметры процесса нарезания.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.03.2011Ручные, гаечные и машинные метчики. Элементы срезаемого слоя при нарезании резьбы. Элементы конструкции протяжки и схемы резания при протягивании. Процесс образования стружки, её усадка. Текстура деформации, образование нароста на передней поверхности.
лекция [604,1 K], добавлен 29.09.2013Изучение износостойких нанокомпозитных покрытий с использованием методов магнетронного распыления и вакуумно–дугового разряда. Изучение влияния содержания нитрида кремния на твердость покрытия. Измерение микротвердости поверхностного слоя покрытий.
курсовая работа [830,3 K], добавлен 03.05.2016Геометрические параметры и физико-механическое состояние поверхностного слоя деталей. Граничный и поверхностный слой. Влияние механической обработки, состояния поверхностного слоя заготовки и шероховатости на эксплуатационные свойства деталей машин.
презентация [1,9 M], добавлен 26.10.2013Основные типы токарных станков. Главный привод станка. Механизм и коробка подач. Общие требования к организации рабочего места слесаря. Нарезание резьбы. Понятие о резьбе. Отрезной резец. Основные элементы резьбы. Основные типы резьбы и их обозначение.
реферат [2,5 M], добавлен 01.11.2008Общая характеристика резьб, их разновидности и отличительные признаки, основные элементы. Методика и технология нарезания наружной и внутренней резьбы. Этапы и способы накатывания и фрезерования резьбы, назначение данных операций в производстве.
реферат [200,0 K], добавлен 23.12.2009Виды резьбы: классификация, изображение. Соединения деталей с помощью болтов, винтов, шпилек. Нарезание наружной, внутренней резьбы. Смазывание резьбонарезного инструмента. Правила упрощенных и условных изображений крепежных деталей на сборочных чертежах.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 16.06.2015Особенности настройки станка 16К20 для нарезания стандартной модульной резьбы и нестандартной дюймовой резьбы. Выбор материала для заготовки. Определение диапазона частоты вращения шпинделя. Настройка винторезной цепи с использованием гитары станка.
контрольная работа [185,6 K], добавлен 26.12.2013Виды резьбы. Плосковыемчатая резьба. Плоскорельефная резьба. Рельефная резьба. Прорезная резьба. Скульптурная резьба. Домовая резьба. Инструмент. Геометрическая резьбе. Элементы геометрической резьбы. Подготовка заготовки к резьбе.
реферат [2,7 M], добавлен 18.04.2007Требования к сталям для измерительного инструмента для контроля размера резьбы при изготовлении деталей. Влияние легирующих элементов на свойства инструментальной стали. Основы теории термической обработки. Особенности предварительной обработки.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 10.07.2014Расчет посадки с зазором для подшипника скольжения. Исполнительные размеры калибра. Определение основных параметров резьбы. Расчет размерных цепей. Предельные размеры диаметров наружной и внутренней резьбы. Верхнее и нижнее предельное отклонение.
курсовая работа [924,4 K], добавлен 06.04.2015Показатели качества, физико-механические и химические свойства поверхностного слоя деталей машин. Обзор методов оценки фрактальной размерности профиля инженерной поверхности. Моделирование поверхности при решении контактных задач с учетом шероховатости.
контрольная работа [3,6 M], добавлен 23.12.2015Техническая характеристика токарного станка. Разработка конструкции устройства для нарезания конической резьбы и технологического маршрута. Расчет предохранительной муфты, размеры направляющей угольника. Меры по обеспечению безопасных условий труда.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.08.2017Методика расчета скорости резания при обтачивании и растачивании резцами из твердых сплавов, при нарезании резьбы метчиком, поправочные коэффициенты. Допустимая скорость резания при сверлении, ее повышение за счет улучшения геометрии режущей части.
презентация [432,5 K], добавлен 29.09.2013
