Обработка поверхностей деталей летательных аппаратов

Рис.4. фрагмент резьбы детали

Задача расчета

Расчитать параметры дробеударного упрочнения резьбы и алмазного выглаживания цилиндрической поверхности.

2.3. Расчет параметров дробеударного упрочнения резьбы.

Назначим диаметр стеклянной дроби согласно исходным требованиям ( < ). Здесь -диаметр стеклянной дроби, -диаметр лунки резьбы (рис.4) .

При пластическом внедрении шарика в поверхность (рис.5.) баланс энергии и работы имеет вид:

(1)

Рис.5. Пластическое внедрение шарика

в поверхность

Здесь:

– масса шарика:

(2)

– работа сил сопротивления:

(3)

После подстановки (2) и (3) в (1)получаем:

отсюда при HB  3В имеем глубину отпечатка:

при скорость вылета шарика :

Глубина упрочненного слоя находится из соотношения:

Если учесть, что d, то площадь поверхности отпечатка шарика диаметром приблизительно равна площади круга с диаметром d :

(4)

Из (4) выражение для :

глубина наклепанного слоя равна:

2.4 Расчет параметров алмазного выглаживания цилиндрической части.

Алмазное выглаживание заключается в пластическом деформировании обрабатываемой поверхности скользящим по ней инструментом-выглаживателем, что позволяет получить упрочненную поверхность с низкой шероховатостью и сжимающими остаточными напряжениями, распространяющимися на значительную глубину. При этом в месте контакта инструмент-деталь (в очаге деформирования) происходит локальный переход металла в состояние текучести, в результате чего изменяются характеристики поверхностного слоя, что в итоге повышает сопротивление усталости деталей при эксплуатации.

Назначение режимов обработки выглаживания сводятся к определению оптимальных значений силы выглаживания , радиуса рабочей части индентора, подачи , скорости обработки , числа рабочих ходов .

Критерий выбора радиуса сферы – твердость материала.

Для стали 12Х2Н4А назначим = 3.4 [2, стр.62].

Оптимальное значение силы выглаживания можно определить по формуле:

Н

Здесь:

с = 0,008 – коэффициент, учитывающий условия обработки,

– диаметр детали,

Рис. 6. Схема деформирования поверхностного слоя

при алмазном выглаживании ( в направлении подачи)

1-микронеровности исходной поверхности; 2- наплыв;

3-выглаживатель; 4- поверхность после выглаживания

Назначим величину продольной подачи s = 0,08 [2, стр.62], тогда полученная шероховатость вычислится по следующей формуле:

Параметры шероховатости зависят также от числа рабочих ходов z выглаживателя. С увеличением z до 2…3 параметр шероховатости уменьшается в меньшей степени. При z  4 возможен перенаклеп ПС.

Определим глубину наклепанного слоя по зависимости Серенсена С.В. [2, стр.19]:

, где d – диаметр детали;

– прочность после упрочнения;

– прочность сердцевины;

 – глубина наклепанного слоя

=750

– Увеличение прочности поверхности повышается на 17% по сравнению с исходной величиной прочности [2, стр. 64] для стали 12Х2Н4А.

Следовательно толщина упрочненного слоя:

Список использованных источников

1. Саливанов Д.С. конспект лекций по курсу Белоусова В.С. «Обработка поверхностей деталей ЛА», 2002.

2. А.К. Карпец, В.С. Белоусов, В.И. Мальцев упрочнение деталей авиационных конструкций ППД: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ. 1995. – 79 с.