ĆWICZENIE NR X
KSZTAŁTOWANIE WARSTWY
WIERZCHNIEJ
- NAGNIATANIE -
1. Cel ćwiczenia
Ćwiczenie zaznajamia z technologią nagniatania, której głównym celem jest konstytuowanie w drodze odkształceń plastycznych własności warstwy wierzchniej, korzystnych z punktu widzenia jakości użytkowej obrabianych przedmiotów. Szczególną uwagę zwraca się na wpływ warunków obróbki na własności stereometryczne warstwy wierzchniej i zmiany wymiarowe przedmiotów po nagniataniu tocznym głowicami wielorolkowymi. Proces ten jest często stosowany w praktyce przemysłowej. Ponadto celem ćwiczenia jest poszerzenie wiadomości z zakresu metrologii warstwy wierzchniej, dotyczących sposobów wyznaczania wybranych parametrów charakterystyki chropowatości powierzchni.
2. Tematyka prac badawczych i technicznych
Tematyka prac obejmuje:
Pokaz oprzyrządowania do realizacji różnych rodzajów nagniatania.
Zapoznanie się z konstrukcją głowic wielorolkowych różnych typów oraz z normatywami doboru warunków obróbki i wynikami badań wpływu tych warunków na wybrane para-metry charakterystyki chropowatości powierzchni.
Badanie wpływu chropowatości wstępnej (temat 1) i naddatku (temat 2) na chropowatość powierzchni i zmiany wymiarowe przedmiotów po nagniataniu tocznym głowicami wielo-rolkowymi.
3. Schemat badanego procesu
4. Zalecenia
4.1. Przedstawienie wyników pomiarów
Temat 1
Tabl. X/1 Wyniki badań wpływu chropowatości wstępnej Rap na zmiany wymiarowe
i chropowatość powierzchni po nagniataniu
Narzędzie:...........................................................................................................................……………………….. Materiał obrabiany:..............................................................................................................……………………….. Obróbka wstępna:................................................................................................................……………………….. Prędkość nagniatania:........... [m/s] Posuw: ......……………. [mm/obr.] Liczba przejść: .............……………… Ośrodek chłodząco - smarujący:...........................................................................................………………………… |
||||||||
Lp |
Średnica przed nagniataniem d0 [mm] |
Wymiar głowicy dg [mm] |
Naddatek u = d0 - dg |
Wymiar po nagniataniu d1 [mm] |
dp = d0 - d1 |
ds = d1 - dg |
Rap m] |
Ra m] |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Temat 2
Tabl. X/2 Wyniki badań wpływu naddatku u na zmiany wymiarowe i chropowatość powierzchni po nagniataniu
Narzędzie:...........................................................................................................................……………………….. Materiał obrabiany:..............................................................................................................……………………….. Obróbka wstępna:................................................................................................................……………………….. Prędkość nagniatania:........... [m/s] Posuw: ......……………. [mm/obr.] Liczba przejść: .............……………… Ośrodek chłodząco - smarujący:...........................................................................................………………………… |
||||||||
Lp |
Średnica przed nagniataniem d0 [mm] |
Wymiar głowicy dg [mm] |
Naddatek u = d0 - dg |
Wymiar po nagniataniu d1 [mm] |
dp = d0 - d1 |
ds = d1 - dg |
Rap m] |
Ra m] |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2. Opracowanie wyników pomiarów
Należy wykonać wykresy zależności: Ra(Rap), ds(Rap), dp(Rap) - przy ustalonym nad-datku (temat 1) oraz Ra(u), ds(u), dp(u) - przy ustalonej chropowatości wstępnej (temat 2).
4.3. Wnioski
Wnioski mają dotyczyć wpływu badanych warunków obróbki na chropowatość po-wierzchni i zmiany wymiarowe. Ponadto należy dokonać oceny jakości technologicznej wyrobów nagniatanych.
5. Zagadnienia kontrolne
Definicja i sposoby obróbki nagniataniem.
Charakterystyka jakości technologicznej i użytkowej wyrobów po nagniataniu.
Główne cele i zakres stosowania obróbki nagniataniem.
Konstrukcja przyrządów i narzędzi do obróbki nagniataniem.
Parametry wpływające na chropowatość powierzchni i stopień wzmocnienia oraz głębokość warstwy umocnionej.
Warunki obróbki przy nagniataniu tocznym oraz sposób ich doboru.
Parametry charakterystyki chropowatości powierzchni i metody ich wyznaczania
Rys. X/1. Schemat nagniatania powierzchni zewnętrznej walcowej głowicą wielo-rolkową oraz podstawowe zależności wymiarowe
dp = d0 - d1
ds = d1 - dg
dp+ds = d0 - dg = u
d0
Ra
Rap
dg
u/2
dp/2
ds/2
d1