Mil qismlarini ulashda ishlov berish qiyinchiliklari tahlil qilinadi va ishlov berish usullari takomillashtiriladi. Asosiy e'tibor nitridlangan sirtni qayta ishlash bo'yicha ehtiyot choralariga qaratilgan. Nitridlashdan oldin qismlarning chetlarini to'mtoq qilish orqali, nitridlash paytida kuchlanish holati yaxshilanadi, bu esa nitrlashdan keyin ishlov berishda qismlarning chetlarini sindirish oson bo'lgan muammoni samarali hal qiladi va qismlarga ishlov berish sifatini ta'minlaydi.
1-QISM
Kirish
Nitridlash - bu azot atomlarini ishlov beriladigan qismning sirt qatlamiga singdirish jarayoni bo'lib, u sirt qatlamining kimyoviy tarkibini o'zgartiradi va asosan nitridlardan tashkil topgan qatlam hosil qiladi va shu bilan sirt qattiqligi, aşınmaya bardoshliligi, charchoqqa chidamliligi va{0}}bo'laklarning o't o'chirishga qarshi xususiyatlarini yaxshilaydi[1]. Gazni nitrlashdan so'ng, qismlarning sirt qattiqligi 50 N yuk ostida 1000 HV (taxminan 70 HRC) ga yetishi mumkin va u hali ham 600 daraja haroratda yuqori qattiqlik va yuqori aşınma qarshiligini saqlab turishi mumkin. Nitridlashdan so'ng, qismlarning yuzasi ko'proq qoldiq bosim kuchlanishiga ega bo'lishi mumkin va charchoq kuchi ham sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin [2], bu boshqa kimyoviy issiqlik bilan ishlov berish bilan taqqoslanmaydi. Nitrlash gazni nitrlash, suyuq azotlash va ion bilan azotlash va boshqalarga bo'linadi. Kompaniyamiz hozirda birinchi navbatda gazni nitridlashdan foydalanadi. Suyuq nitridlash bilan solishtirganda, gazni nitridlash atmosferani boshqarishni osonlashtiradi (azotlashtiruvchi vosita sifatida ammiakdan foydalanish), inson salomatligi va atrof-muhitga tahdid soluvchi kamroq zararli gazlarni ishlab chiqaradi va yanada barqaror sifatni namoyish etadi, shuning uchun uni yanada kengroq qo'llash imkonini beradi. Nitridlangan qismlar uchun keng tarqalgan ishlatiladigan materiallarga 18Cr2Ni4WA, 38CrMoAlA, 40CrNiMoA, 25Cr3MoA, S106, S132, 1Cr11Ni2W2MoV, 0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH18i, 100N51i) kiradi. TM210A, 0Cr15Ni5Cu4Nb (15-5PH) va 0Cr13Ni8Mo2Al (PH13-8Mo) va odatda bo'g'inlar, tayanchlar va roker qo'llari kabi aşınmaya bardoshli ilovalarda qo'llaniladi.
Nitridlanish umumiy azotlash va mahalliy azotlanishga bo'linadi. Loyihalash jarayonida iloji boricha mahalliy nitridlashdan qochish kerak. Agar mahalliylashtirilgan nitridlash zarur bo'lsa, nitrlashga qarshi ishlov berish uchun quyidagi usullardan birini qo'llash mumkin: ① Nitrlash chuqurligidan ikki baravar ko'proq ishlov berishga ruxsat bering. ② Qalinligi 0,003–0,015 mm bo'lgan qalay qatlamini yoping. ③ Qalinligi 0,02 mm dan ortiq bo'lgan-g'ovak bo'lmagan mis qatlamini yoping. ④ Qalinligi 0,02–0,04 mm bo'lgan nikel qatlamini yoping. ⑤ Nitrlashga qarshi{13}}qoplamani surting.
Nitridlashdan oldin qismlarning sirt pürüzlülüğü chizma talablariga javob berishi kerak. Odatda, sirt pürüzlülüğü qiymati Ra 0,4 va 0,8 mkm oralig'ida nazorat qilinishi kerak. Sirt toza va yog 'qoralari, zang dog'lari va chuqurchalar, ayniqsa o'tkir qirralar bo'lmasligi kerak. Ishlov beriladigan qismni ishlov berish uchun ruxsatnoma texnologik talablarga javob berishi kerak. Odatda, strukturaviy qismlarning nitridlangan yuzasining bir tomonida silliqlash ruxsati 0,05 mm dan kam yoki teng bo'lishi kerak.
Nitridlash jarayonining harorati nisbatan past, odatda 460-650 daraja. Azotli atmosferani nazorat qilish juda muhimdir. G'ayritabiiy atmosfera nitridlash qatlamining chuqurligining etarli emasligi, nitrlash qatlamining tarmoq tuzilishi va bo'shashgan birikma kabi nuqsonlarga olib kelishi mumkin [3]. Nitridlash katta deformatsiyaga olib keladigan söndürme yoki boshqa ishlov berishdan o'tmaganligi sababli, deformatsiya kichik bo'lib, bu nitridlash jarayonining asosiy afzalligi hisoblanadi va nitridlashdan keyin qayta ishlanmaydigan qismlar uchun juda foydali. Nitridlashning o'lchovli beqarorligining asosiy sababi strukturaning o'zgarishi va qoldiq kuchlanish, shuningdek, xizmat ko'rsatish sharoitida yuzaga keladigan mikro-plastik deformatsiyadir. Odatda, nitridlangan sirtning deformatsiyasi nitridlangan qatlam qalinligi bilan ijobiy bog'liq bo'lib, bu qismning nitridlangan qatlami qalinligining taxminan 1/10 qismini tashkil qiladi. Jarayon oqimini tuzishda deformatsiyaning o'lchamlarga ta'siri to'liq tan olinishi kerak. Kichkina toleransli o'lchamlar nitridlashdan keyin aniq ishlov berilishi kerak.
2-QISM
Birlashtiruvchi milya qismlarini qayta ishlashdagi qiyinchiliklarni tahlil qilish
1-rasmda ko'rsatilgan ulash shaftasi qurol lyuk va flap kabi servo o'zgaruvchan gidravlik motorning oqim qayta aloqa qurilmasida ishlatiladi. Bu chayqalish paneli va sensor o'rtasidagi bog'lovchi ko'prikdir. Uning vazifasi shlangi plitasining aylanish burchagi momentini sensorga to'g'ri etkazish va gidravlik dvigatelning oqimini kuzatishdir. Qism 0Cr17Ni4Cu4Nb yog'ingarchilik-qattiqlashtiruvchi zanglamaydigan po'latdan yasalgan. O'ng va chap uchlarning tashqi dumaloq sirtlari (mos ravishda phmm va phmm) 0,1-0,3 mm chuqurlikda nitridlangan bo'lishi kerak. Nitridlangan sirtning qattiqligi 58 HRC dan katta yoki unga teng bo'lishi kerak, nitridlanmagan sirt va yadroning qattiqligi-31-39 HRC bo'lishi kerak. Ikki sızdırmazlık yivlari va tashqi dumaloq yuzadagi bitta ushlab turuvchi halqa yivi orasidagi o'tish nuqtalari R0,1-R0,2 mm radiusli polishingni talab qiladi. Nitridlangan sirtning qattiqligi va mo'rtligi yuqori bo'lganligi sababli, ishlov berish qiyinligi nitridlangan sirtni qayta ishlashda va nitridlangan va nitridlanmagan-o'zaro o'tish joylarini qayta ishlashda yotadi. Noto'g'ri jarayon oqimi va ishlov berish usullari o'tkir qirralarning parchalanishi kabi sifat muammolariga olib kelishi mumkin. Shuning uchun jarayon rejasining ratsionalligi hal qiluvchi ahamiyatga ega.
1-rasm Birlashtiruvchi mil
3-QISM
Tugatish usullarini tanlash
Nitridlangan sirtlar yuqori qattiqlik, yuqori quvvat, yuqori mo'rtlik, aşınma qarshilik va korroziyaga chidamliligiga ega va yaxshi kimyoviy barqarorlikka ega, ammo ularning ishlov berish qobiliyati nisbatan past. Nitridlangan yuzalar odatdagi qattiq va mo'rt materiallardir. Noto'g'ri ishlov berish usullari ishlov beriladigan qismning sirt qatlami tuzilishiga zarar etkazishi mumkin, bu esa nitridlangan yuzalarga yuqori sifatli ishlov berishni texnik muammoga aylantiradi.
Nitridlangan yuzalar uchun asosiy ishlov berish usullari burish, frezalash va silliqlashdir. Asbobning aşınma qarshiligi va asbobning ishlash muddatini hisobga olgan holda, iloji boricha tornalash va frezalash uchun PCBN (polikristalli kub bor nitridi) qo'shimchalaridan foydalanish kerak. Polikristalli kubik bor nitridi qo'shimchalari qattiqligi 3500-4500 HV va issiqlikka chidamlilik harorati 1250-1350 daraja. Ular ajoyib kimyoviy inertlik, yaxshi qattiqlik va issiqlik o'tkazuvchanligi, past ishqalanish koeffitsienti va kuchli yopishishga qarshi xususiyatlarni namoyish etadi, bu ularni ayniqsa qattiqlashtirilgan po'lat, kobalt{8}}va nikel{9}}asosli, kesish qiyin bo'lgan materiallarni qayta ishlash uchun qulay qiladi [4, 5]. Asbob yo'lini loyihalashda asbob ishlov beriladigan qismning tashqi qismidan qattiq qismga kirib, qattiq qismdan tashqi tomonga yo'ldan qochishi kerak. Shunday bo'lsa-da, chekka yorilishni butunlay yo'q qilib bo'lmaydi.
Qism tuzilishi imkon berganda silliqlash afzal ishlov berish usuli bo'lishi kerak. Silliqlash g'ildiraklarini tanlashda, odatda, haddan tashqari yuqori qattiqlikka ega bo'lganlardan qochish kerak. Haddan tashqari qattiqlik aloqa nuqtasida haroratning tez ko'tarilishiga olib keladi, yuqori silliqlash haroratida ishlov beriladigan qism yuzasida termal stressni keltirib chiqaradi, natijada qoldiq valentlik kuchlanishiga va silliqlash yoriqlarining yuqori xavfiga olib keladi. Oq eritilgan alumina silliqlash g'ildiraklari yaxshi kesish ko'rsatkichlarini ta'minlaydi, ammo ularning past qattiqligi abraziv donni oson to'kilishiga imkon beradi. Nitridlangan sirtni silliqlash uchun oq eritilgan alumina g'ildiraklari bitta kristalli eritilgan alumina g'ildiraklaridan ustundir [6-8].
Tashqi silindrsimon silliqlash usullari uzunlamasına silliqlash va ko'ndalang silliqlashga bo'linadi. Uzunlamasına silliqlash samaradorligi pastroq bo'lsa-da, u yaxshi sirt sifati va pastroq sirt pürüzlülüğünü ishlab chiqaradi. Transvers silliqlash samaraliroq bo'lsa-da, ko'proq silliqlash kuchini va yuqori haroratni talab qiladi, bu esa kesish suyuqligini etarli darajada ta'minlashni talab qiladi. Nitridlangan sirtni silliqlash uchun, unumdorligi past bo'lishiga qaramay, uzunlamasına silliqlash afzallik beriladi, chunki silliqlash jarayonida issiqlik osonroq tarqaladi, silliqlash yoriqlari ehtimolini kamaytiradi.
4-QISM
Jarayon oqimi
Nitridlangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlar uchun texnologik spetsifikatsiyalarni tuzishda, ishlov berish bosqichlarini taqsimlash va nitridlanishga qarshi{0}}usullarni tanlash to'liq hisobga olinishi kerak. Bir vaqtning o'zida, ishlov berish stressidan kelib chiqadigan qismlarning deformatsiyasini bartaraf etish uchun stressni bartaraf etish jarayonlari tegishli joylarda joylashtirilishi kerak. Nitridlangan sirtni qayta ishlash uchun silliqlash imkon qadar ko'proq ishlatilishi kerak. Silliqlash ish qismi yuzasida bosim kuchlanishini hosil qiladi, tornalash va frezalash esa tortishish kuchlanishini hosil qiladi. Silliqlash qismning sirtining yaxlitligini ta'minlash ehtimoli ko'proq. Jarayon oqimini odatda quyidagi bosqichlarga bo'lish mumkin:
(1) Tishli bo'shliqni shakllantirish: Blanka zarb yoki novda stokidir.
(2) Qo'pol ishlov berish: katta miqdordagi ortiqcha materialni olib tashlash.
(3) Eritma bilan ishlov berish va cho'kmalarni qattiqlashtirish: Nitridlanmagan sirtning -qattiqlik talablarini ta'minlash.
(4) Yarim{1}}pardozlash: pardozlash uchun ozgina joy qoldirib,{2}}issiqlik bilan ishlov berilgan yuzadan qora shkalani olib tashlash.
(5) Stressni bartaraf qilish: Murakkab, yupqa{1}}devorli, aniq va katta-diametrli qismlar uchun nitridlash paytida deformatsiyani kamaytirish uchun qo'pol ishlov berish yoki yarim pardozlashdan so'ng kuchlanishni bartaraf etish bilan ishlov berish kerak (bir necha marta ishlov berish kerak bo'lishi mumkin). Stressni bartaraf etishdan oldin ma'lum bir ishlov berish uchun ruxsatnoma qoldirilishi kerak.
(6) Mis qoplamasi: Mis qoplamasi himoya qilish uchun qo'llaniladi, umumiy mis qoplama qalinligi 30-50 mkm.
(7) Yarim{1}}pardozlash: Nitridlangan yuzadagi mis qatlami olib tashlanadi va nitrlash uchun sirtni qayta ishlash tugallanadi.
(8) Gazni nitrlash: Sirtni nitrlash tugallandi. Ayniqsa, aniq yoki oson deformatsiyalanadigan qismlar uchun nitrlashdan oldin ma'lum bir silliqlash ruxsati qoldiriladi va mis nitrlashdan keyin maydalash orqali chiqariladi.
(9) Misni olib tashlash: qismning yuzasidagi barcha mis qatlamlari chiqariladi.
(10) Tugatish: Nitridlangan sirt va nozik o'lchamlar tugatildi.
5-QISM
Jarayonni optimallashtirishdan oldin ishlov berish oqimi va mavjud muammolar
Jarayonni optimallashtirishdan oldin birlashtiruvchi milning asosiy ishlov berish oqimi quyidagilardan iborat edi: ph10 mm tashqi diametri va yivning CNC tornasi → ph5 mm tashqi diametri va qismning konturini qo'pol frezalash → mis qoplama → mis qatlamini ph10 mm tashqi diametrli sirt yuzasidan olib tashlash uchun CNC burilishi → Mis qatlamini markazdan vertikal ishlov berish ph5mm tashqi diametri → nitridlash → misni tozalash → ph10mm tashqi diametrli tashqi silindrsimon silliqlash → filetani parlatish.
Chunki fileto radiusi R0.15mm ph10mm tashqi diametri va 3.4mm keng truba birlashmasida va radiusi R0.5mm ph5mm tashqi diametrli birikmaning o'tkir chetida, tashqi silindrsimon silliqlash mashinasida ishlov berishdan so'ng va koordinatali silliqlash mashinasi R0.0.0.5 mm uzunroq va to'liq R0.0.0. O'tkir qirralarning silliqlashdan keyin ishlab chiqarilgan bo'lsa-da, fileto talablarini qondirish uchun polishing talab qilinadi. Biroq, fileto bardoshlik kichik va polishing paytida bardoshlikdan oshib ketish oson. Bundan tashqari, fileto parlatish paytida ortiqcha ruxsatnoma olib tashlanganligi sababli, chekkalarda chipping paydo bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, tashqi doiradagi halqasimon truba nitridlashdan keyin engil deformatsiyaga uchraydi. Agar halqasimon truba nitridlashdan oldin chizmada talab qilinadigan yakuniy o'lchamga qadar ishlov berilsa, nitridlashdan keyin halqasimon truba ochilishi qisqaradi, natijada o'lchamdagi og'ishlar paydo bo'ladi.
6-QISM
Optimallashtirilgan jarayon sxemasi
(1) ph10mm tashqi doira uchun optimallashtirish usuli: silliqlashdan keyin yumaloq burchaklarning yaxlitligini ta'minlash uchun, ph10mm tashqi doira va sızdırmazlık yivi o'rtasidagi o'tish joyidagi yumaloq burchaklarni qo'pol ishlov berish jarayonida geometrik ishlov berish kerak. Konussimon o'tish yumaloq burchakka qo'shiladi, konusning sirtining chuqurligi silliqlash ruxsatiga ko'ra va konusning yuza burchagi 10 gradus -20 daraja . Konusning yuzasi va sızdırmazlık yivining yon tomoni yumaloq burchaklar bilan o'tkaziladi (chizma tomonidan talab qilinadigan oxirgi yumaloq burchaklar). Bu pardozlash paytida silliqlash moslamasini olib tashlaganingizdan so'ng, o'tishning yumaloq burchaklari to'liq saqlanishini ta'minlaydi va keyingi abraziv paytida yumaloq burchaklardagi qo'shimchalarni haddan tashqari olib tashlash natijasida chekka chiplari paydo bo'lmaydi. Haqiqiy tekshirish shuni ko'rsatadiki, himoya o'tish konusli sirtini qo'shgandan so'ng, parchalanish hodisasi butunlay yo'q qilinadi, bu qismlarning ishlov berish sifatini ta'minlaydi. 2-rasmda jarayonni takomillashtirishdan oldin tashqi aylana va muhrlangan yivning CNC burilishi ko'rsatilgan. 3-rasmda jarayonni takomillashtirishdan keyin muhrlangan yivning o'tkir qirrasining geometrik ishlovi ko'rsatilgan.
2-rasm: jarayonni takomillashtirishdan oldin tashqi aylana va muhrlangan yivning CNC burilishi
3-rasm: Jarayonni takomillashtirishdan keyin muhrlangan yivning o'tkir qirrasini geometrik ishlov berish
(2) ph5mm tashqi doira uchun optimallashtirish usuli: Xuddi shu davolash usuli ph5mm tashqi doira uchun ishlatiladi. Nitridlangan va nitridlanmagan yuzalar orasidagi o'tish joyini silliqroq qilish uchun R (0,5 ± 0,1) mm o'tish joyiga 12 graduslik konusning yuzasi qo'shiladi. Bu koordinata silliqlash mashinasida ph3,5 mm tashqi doirani qayta ishlashda kuchlanish holatini yaxshilaydi va chekka qirqish hodisasini yo'q qiladi. 4 va 5-rasmlar mos ravishda jarayonni takomillashtirishdan oldin va keyin ph3,6 mm silindrsimon filetaning geometrik ishlov berishini ko'rsatadi. Shakl 4. Jarayonni takomillashtirishdan oldin ph3,6 mm silindrsimon filetaning geometrik ishlovi
Shakl 5. Jarayonni takomillashtirishdan so'ng ph3,6 mm silindrsimon filetaning geometrik ishlovi
(3) Sızdırmazlık yivi deformatsiyasining kompensatsiyasi: sızdırmazlık yivining qirralari kengayish deformatsiyasi tufayli qisqaradi. Bu nitridlash jarayonining keskin chekka ta'siridan kelib chiqadi. Yuqori azot konsentratsiyasi bilan hajmning kengayish deformatsiyasi boshqa joylarga qaraganda kattaroqdir [9, 10]. Kengligi 3,4 mm bo'lgan sızdırmazlık trubkasi va kengligi 1,1 mm bo'lgan ushlab turuvchi halqali truba katta toleranslarga ega. Nitridlashdan oldin va keyin truba kengligidagi o'zgarishlar 1-jadvalda ko'rsatilgan. Bunga asoslanib, oxirgi o'lchov talablarini ta'minlash uchun nitrlashdan oldingi o'lchovli toleranslar o'rnatiladi. 1-jadval. Nitridlashdan oldin va keyin yiv kengligidagi o'zgarishlar (birlik: mm)
1-jadvalda 3,4 mm lik truba uchun nitridlashdan oldin va keyin yiv kengligining o'zgarishi 0,026-0,035 mm ni tashkil qiladi, shuning uchun nitridlashdan oldin truba kengligi bardoshliligi 3,4 mm gacha siqilishi kerakligini aniqlaydi; 1,1 mm lik truba uchun nitridlashdan oldin va keyin truba kengligining o'zgarishi 0,010-0,027 mm ni tashkil qiladi, shuning uchun nitridlashdan oldin truba kengligi bardoshliligi 1,1 mm ga siqilishi kerakligini aniqlaydi. Toleranslarni siqib chiqqandan so'ng, qismlarning oxirgi yiv kengligi o'lchamlari qabul qilinadigan chegaralar ichida.
7-QISM
Xulosa
Nitridlangan sirtlar yuqori qattiqlik va yuqori aşınma qarshilikka ega va ularning ishlashi yuqori haroratlarda yaxshi bo'lib qoladi. Shuning uchun nitridlangan zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlar aero-dvigatel mahsulotlarida keng qo'llaniladi. Nitridlangan sirtlarni qayta ishlash nisbatan qiyin, asbobning aşınma qarshiligi, kesish parametrlarini tanlash va kesish yo'llarini rejalashtirish uchun yuqori standartlarni talab qiladi. Himoya konusli o'tish filetosini oshirish va nitridlashdan oldin o'lchovli toleranslarni siqish orqali, bunday qismlarni qayta ishlash qiyinchiliklarini bartaraf etish orqali, past ishlov berish samaradorligi, qirralarning oson parchalanishi va zanglamaydigan po'latdan yasalgan qismlarni nitridlashdan keyin yiv kengligining kamayishi muammolari hal qilindi. Parchalarning o'tish tezligi yaxshilanishdan oldin taxminan 50% dan 100% gacha ko'tarilib, yaxshi natijalarga erishdi.
