201205101743

II. TECHNOLOGIA. NARZĘDZIA I OBRABIARKI DO NAGNIATANIA

256

bieg i skutki obróbki nagniataniem. Podane przebiegi zależności skutków obróbki od wymienionych warunków obróbkowych mogą służyć do korekty obliczonych lub dobranych z tabel warunków nagniatania.

Oprócz wymienionych w tabl. 8-2 warunków nagniatania, na efekty obróbkowe (przede wszystkim na chropowatość i odblaskowość powierzchni) ma wpływ rodzaj stosowanej cieczy smarującej. Z tablicy 8-3 [236] wynika, że wpływ jej jest korzystny w porównaniu z obróbką bez smarowania (zmniejszenie R, ponad dwukrotnie). Dobre wyniki osiąga się stosując olej maszynowy, naftę lub mieszaninę tych cieczy w stosunku 1 m

TABLICA 8-3. Wpływ cieczy smarującej na chropowatość powierzchni przedmiotów stalowych obrobionej nagniataniem tocznym

Ciecz smarująca	Chropowatość po nagniataniu Rt, jxm	Wygląd powierzchni obrobionej
Bez smarowania	2,8	matowa ze śladami zluszczenia
Emulsja 5%	1,4	matowa
Olej maszynowy Mieszanina nafty i oleju w sto-	1.0	z małym połyskiem
sunku 1:1	1,2	z połyskiem
Nafta	U	z dużym połyskiem

Rodzaj stosowanej cieczy smarującej ma mniejszy wpływ na chropowatość, co wynika z tabl. 8-3 oraz z badań [78], w których porównywano następujące ciecze: oleje maszynowe (10 i 26), oleje aktywowane (Sulfo-frezol, ACP2, Sumol M10) oraz naftę-zmywacz (Antykor). Wykonane statystyczne badania nagniatania otworów nie wykazały istotnego wpływu wymienionych cieczy na chropowatość powierzchni. Ze względu na stosowanie przy skrawaniu sulfofrezolu lub oleju ACP, wymienione ciecze smarujące można stosować również do obróbki nagniataniem.

Stosowanie związków powierzchniowo aktywnych jako cieczy smarujących powoduje nieznaczną intensyfikację procesu powierzchniowego umocnienia metalu [236].

Podczas stosowania nafty jako cieczy smarującej należy zwrócić uwagę na wypłukiwanie smaru z łożysk nagniataka, co może być przyczyną zacierania się elementów tocznych narzędzia. Nafta wykazuje także małą przyczepność do metalu i szybko wypływa ze strefy nagniatania.

Ciecze wymienione w tabl. 8-3 powodują w przypadku nagniatania żeliwa niekorzystny wpływ na chropowatość powierzchni. Najlepsze efekty obróbki gładkościowej żeliw (do R_a = 0,16 pm) uzyskuje się podczas nagniatania bez smarowania [60].

Dobór warunków nagniatania zależy głównie od sposobu wywierania siły docisku, ale także od celu stosowania tej obróbki, tzn. jej aspektu gładkościowego lub umacniającego. Warunki obróbkowe dla poszczególnych technologicznych odmian nagniatania różnią się głównie wartością siły docisku i stosowanymi kształtami oraz wymiarami elementów na-gniatających.

8.2.1- Nagniatanie z dociskiem sprężystym

Dobór warunków nagniatania gładkościowego narzędziami z dociskiem sprężystym jest możliwy przy zastosowaniu metody obliczeniowej. Metoda obliczeniowa ogranicza się głównie do wyznaczania przybliżonej siły nagniatania, niezbędnej do całkowitego odkształcenia nierówności po obróbce poprzedzającej.

Podstawowym ogólnym założeniem do obliczeń jest warunek nacisków jednostkowych nagniatania q„, które powinny być większe od granicy plastyczności R, obrabianego materiału

(8.1)

gdzie: F„ — normalna siła nagniatania w przybliżeniu równa sile docisku elementu nagniatającego F, A_k— rzeczywista powierzchnia kontaktu elemeńtu nagniatającego z przedmiotem.

Dokładne wyznaczenie wartości A_k jest trudne ze względu na konieczność uwzględnienia odkształceń sprężystych i plastycznych oraz chropowatości powierzchni. Istniejące wzory mają Złożoną postać i są mało przydatne w praktyce. Przybliżony wzór zalecany dla obliczeń powierzchni kontaktu ma postać następującą (246):

— dla kulkowania naporowego

— dla krążkowania

(8-2)

(83)

przy czym B = \/(h + W)W+W+ \-\fwh.

gdzie: h — odkształcenie całkowite przedmiotu określone doświadczalnie (sprężyste i plastyczne), R»— promień kulki lub krążka, R — promień zaokrąglenia krążka, r — promień przedmiotu obrobionego, W — suma sprężystych odkształceń narzędzia oraz przedmiotu, obliczona wg wzorów teorii sprężystości, znak plus dotyczy obróbki wałków, a minus otworów.

Rzeczywista powierzchnia A* jest, dla kulek i krążków promieniowych, częścią (ok. 70%>) powierzchni eliptycznego odcisku otrzymywanego przy użyciu siły F w warunkach obciążeń statycznych. Stosowanie wzorów Hertza do obliczeń powierzchni A_k jest obarczone dużym błędem, gdyż otrzymuje się wówczas powierzchnię elipsy o 50*/» mniejszą od obliczanej wg wzorów (8.2) i (8.3).

Zalecane do stosowania wartości nacisków jednostkowych q. dla kulkowania zależą głównie od rodzaju obrabianego materiału. Według (246) dla stali o strukturze ferrytyczno-perlitycznej zaleca się:

—    dla stali miękkich q„ *= 1600-7-1900 MPa.

—    dla stali o średniej twardości q„ = 1900-r-2100 MPa,

—    dla stali twardych q„ *= 2000-^-2200 MPa.

W Technologia obróbki...