6075430300

Zastosowanie nagniatania w technologii maszyn

Zakres zastosowań nagniatania wynika z charakterystyki jakości technologicznej i użytkowej części obrabianych oraz techniczno - ekonomicznej efektywności procesu.

Korzystne efekty nagniatania osiągane są na ogół w sposób prosty, nie wymagający dużych nakładów. Wykorzystuje się obrabiarki skrawające i niezbyt skomplikowane oprzyrządowanie. Niektóre typy głowic rolkowych są dostępne jako narzędzia handlowe. W wielu przypadkach nagniatanie zastępuje bardziej pracochłonne operacje wykańczającej obróbki ściernej. Wysoka jakość użytkowa powoduje zwiększenie żywotności i niezawodności części podczas eksploatacji. Wynika stąd zastosowanie nagniatania w przemyśle lotniczym i silnikowym oraz w budowie pojazdów szynowych i samochodowych także w tych przypadkach, gdy nie daje to bezpośredniej obniżki pracochłonności (czyli gdy nagniatanie jest operacją dodatkową, np. po uprzedniej obróbce cieplnej i szlifowaniu).

Przykłady zastosowania obróbki nagniataniem:

•    osie, wały, trzpienie gładkie i stopniowane -stosuje się nagniatanie gładkościowo -wymiarowe lub wzmacniające, zwłaszcza toczne i ślizgowe;

•    cylindry, powierzchnie wewnętrzne otworów - nagniatanie gładkościowo - wymiarowe za pomocą głowic wielorolkowych i narzędzi skrawająco - nagniatających jest efektywnym sposobem obróbki wykańczającej powierzchni otworów w długich cylindrach;

•    siłowników hydraulicznych, kilkakrotnie wydajniejszym i tańszym od tradycyjnych metod obróbki ściernej - sposoby ślizgowe i toczne stosuje się do wzmacniania powierzchni otworów pod nity w konstrukcjach lotniczych;

•    prowadnice i inne powierzchnie oporowe i ślizgowe - stosuje się nagniatanie jako obróbkę wzmacniającą i gładkościową, głównie sposobami tocznymi (także oscylacyjnymi);

•    łopatki turbin, wirników, śmigła, płaty, sprężyny, resory - zastosowanie ma zwłaszcza nagniatanie wzmacniające sposobami dynamicznymi o działaniu rozproszonym;

•    koła zębate, gwinty, wielowypusty - stosuje się nagniatanie statyczne wzmacniające lub gładkościowe za pomocą narzędzi współpracujących z zarysem uzwojenia;

•    lustra reflektorów i inne powierzchnie odblaskowe lub dekoracyjne - przeważnie stosuje się nagniatanie toczne, także oscylacyjne.

Warunki obróbki przy nagniataniu tocznym oraz podstawy ich doboru

1.    Siła nagniatania P, lub - dla przyrządów wywierających nacisk w sposób sztywny (np. głowic wielorolkowych) - tzw. naddatek u (gniot bezwzględny).

2.    Posuw p, będący przemieszczeniem przyrządu względem przedmiotu obrabianego, przypadającym na jeden obrót, podwójny skok lub jeden element roboczy (w zależności od kinematyki procesu i rodzaju przyrządu).

3.    Prędkość nagniatania v (prędkość ruchu głównego).

4.    Liczba przejść i, lub tak zwana uogólniona liczba przejść f, którą określa się jako liczbę obciążeń siłą nagniatania każdego punktu powierzchni obrabianej.

5.    Rodzaj ośrodka chłodząco - smarującego oraz intensywność jego doprowadzania do strefy obróbki (wydatek).

6.    Sposób obróbki oraz parametry chropowatości powierzchni przed nagniataniem (zwłaszcza R_a).

Warunki obróbki dobiera się dla konkretnego przyrządu, posiadającego określoną liczbę elementów roboczych o ustalonym kształcie i wymiarach oraz dla danego gatunku i stanu materiału obrabianego. Istotne są również: kształt i wymiary przed-miotu obrabianego oraz jego sztywność (ze względu na możliwość przeniesienia sił nagniatania bez niepożądanych deformacji). Cechy te wpływają na wybór sposobu nagniatania i konstrukcję przyrządów. Przystępując do projektowania procesu technologicznego należy więc najpierw określić sposób nagniatania i typ przyrządu.

Dobór warunków obróbki przeprowadza się zazwyczaj sposobem doświadczalnym (lub analityczno - doświadczalnym). Dla typowych przyrządów dostępne są odpowiednie normatywy, opracowane na podstawie badań doświadczalnych.