7. Élettartam növelő megmunkálások (tartósság növelő)

Átírás

1 7. Élettartam növelő megmunkálások (tartósság növelő) Gépek működésekor igénybevétel elületi elületi réteg belső keresztmetszet Felületi mikrogeometria (érdesség) hatással van a: kopásállóságra áradási tulajdonságokra eszültséggyűjtés kiáradás működési tulajdonságokra Tartósságnövelő megmunkálások célja: A elületi réteg tulajdonságainak megváltoztatása elsősorban képlékeny alakítással Eredményeként megváltoznak a elületi réteg tulajdonságai: Felületminőség: érdesség (elületi mikrogeometria) keménység maradó aadóeszültségek esütsége szövetszerkezet

2 A megmunkált elületet érő hatás szerint a tartósságnövelő megmunkálások lehetnek: elületvasalás elülethengerlés ütőtestes szilárdítás nő a keménység csökken az érdesség nő a hordelület 7. Külső hengeres elület elületvasalása Csúszási súrlódás közbeni jelenségek játszódnak le a vasaláskor, melynek eredményeként: a elületi érdesség csökken (R a a) keménység nő elületi szilárdság nő A orgácsoló technológiák: pl. köszörülés Szuperiniselés, hónolás tükrösítés a elületi érdességet javítják a elületi réteg szilárdságtani tulajdonságait rontják

3 Felületvasalás Szerszám: mesterséges vagy természetes gyémánt 3 Gép: egyetemes eszterga célgép 4 : eszítő csavar : mérőóra (erő) 3: szerszám 4: munkadarab Vasalószerszám Gyémánt kemény μ kicsi jó hővezető kicsi a hőtágulása nagyon kis érdességűre munkálható Lehet rugalmas szerszámkonstrukció merev szerszámkonstrukció 3 50 hengeres R,;3,4 0 0 gömbalakú 50 3 R3, a) b) : vasaló gyémánt : oglaló ém 3: oglalat 3

4 Technológiai adatok v c : 5-00 m/min : 0,0-0, mm/min F: N Felületi érdesség elméleti maximális érdesség: /8r tényleges elérhető érdesség: 0,04-0,6 μm Kemény anyagokhoz is alkalmazható: pl. edzett acélok (golyóscsapágy acél, HRc) Felületi érdesség 0.6 Keménység 500 R a μ m ,MN/m HVM F, N F, N , mm/ord, mm/ord v, m/min v, m/min 4

5 Maradó eszültségek m,mn/m 300 köszörülés 0 v c = 93 m/min = 0,08mm/min σf F= 96 N -300 esztergálás esztergálás+vasalás köszörülés+vasalás l, m 7. Külső hengeres elület elülethengerlése szerszám: kemény (acél), szérikus vagy gyűrű alakú gördülő súrlódás történik kopásállóság és kiáradási határ javul Jellegzetes gőrgő alakok: D g = 0-00 mm R = 0,5-00 mm 5

6 e e Jellegzetes eljárások : egygörgős : egygolyós 3: kétgolyós 4: kétgörgős 5: kétgörgős erde 6: kétgörgős simító 7: kétgörgős kúpos 8: golyós + eszt. 9: görgős + eszt. Technológiai adatok v c : m/min F: N r r pneumatikus hidraulikus rugós Felületi érdesség: Ra= 00-0,0- μm kb. tizedére csökken 6

7 Megelőző érdesség Görgő sugara z : eredeti érdesség: R z = 80 μm : eredeti érdesség: R z = 40 μm. Erő, előtolás Fogások száma. R z μ m, R z, µm F, N ogások száma 7

8 A keményedett réteg vastagsága: 0,-0 mm Függ: geometriai viszonyoktól technológiai adatoktól anyagminőségtől a F 4π 3 = Δ + a + ( + υ) Δl Δl arctg ReH 3 l a a Δl: a képlékenyen alakított réteg vastagsága F: görgőerő a: az érintkezési ellipszist helyettesítő kör sugara υ: poisson szám R eh : olyáshatár Ábrázolva az összeüggést Ha υ=0,3 és a = e akkor a = 3 ( ν ) 3 F R E ahol = R d a a ismeretében F/a R eh leolvasható w + D g + r Pontszerű érintkezést eltételezve: Δl = F R eh 8

9 7.3 Külső hengeres elületek ütőtestes szilárdítása szabad vagy korlátozott mozgású testek ütődnek a elülethez a réteg tulajdonságai dinamikus kölcsönhatás miatt változnak meg Elterjedt eljárások: szabad ütőtestes: sörétezés Kötött elhelyezésű: - szilárdítás orgó ütőtestekkel - szilárdítás vibrációs ütőtestekkel Sörétezés Sűrített levegő nyomása Forgó lapátkerék röptető ereje Gravitáció (saját tömeg) Ezek eredménye: mozgási energiával szilárdítanak Sörét: legtöbbször öntöttvas 0,5-5 mm Technológiai adatok: v: m/s R a :63-5 6,3-5 μm Δl: 0,-0,5 mm 9

10 Gravitációs sörétezés Pneumatikus sörétező Forgó ütőtestes elületszilárdítás Szerszám: tárcsa szerű, a kerületén elhelyezett gyűrű vagy golyó alakú ütőtestekkel Gép: pl. eszterga, az ütőtestes berendezés a késtartó helyére ogható munkadarab alaptárcsa alakos gyűrű ütőtest elogócsap : alaptárcsa : oldaltárcsa 3: golyókosár 4: acélgolyó 5: szorítócsavar 6: munkadarab 0

11 Az eljárást beolyásoló tényezők: ütőtestek alakja és mérete az átedés nagysága h v: kerületi sebesség ütőtestek száma anyaga (acélgolyó), v w Fogásszám munkadarab anyaga A mikrogeometriát a ajlagos ütésszám határozza meg: N ü k ns i = d π n w w k: a golyók száma Elérhető érdesség, Ra= 0,0-0,05 μm Az alakváltozás mértékére hat még: az ütőerő nagysága az ütési impulzus A elületi réteg tulajdonságait beolyásolja: a munkadarab anyaga ütések száma ütési impulzus szilárdítási technológia h Technológiai adatok: N :30-70 ü ütés/mm h: 0,05-0,8 mm F: 5-0 N

12 A keménység nagymértékben növekszik : v sz : 4 m/s; h=0,5 mm : v sz : 4 m/s; h=0,05 mm 3: v sz : 5 m/s; h=0,5 mm 4: v sz : 5 m/s; h=0,05 mm Cél: 7.4 Belső hengeres elületek hideg képlékeny megmunkálása mikrogeometria Pontosság Felületi réteg tulajdonságai (keménység, hordozó elület, maradó eszültségek) Vasalás Golyóval vagy kúpos alakító elemmel

13 Kettős kúpos alakító elem: Golyós: F φd hátsó kúp F kalibráló kúp alakító kúp φd 0 merev (tömör) merev (szerelt) Vasalás történhet rugalmas elemmel is (ld. Külső elület vasalása) F F v F Hengerlés 3 kosár alakító elem (golyó) alakító elem (görgő) támasztó kúp Golyóval vagy kúpos alakító elemmel 3

14 Furathengerlő szerszám konstrukciója β δ l szerszám beogó úrórúd α/ Morse olaj kenés Ütőtestes Ritkán, inkább csak nagy átmérők esetén n n n n 4