Введение

В технологии изготовления деталей различного назначения отделочно-упрочняющая обработка (ОУО) представлена широким спектром методов, отличающихся по своей сущности. Это: методы абразивно-алмазной и лезвийной обработки, химические и электрические, лучевые и акустические, комбинированные, методы обработки поверхностным пластическим деформированием и др.

В предлагаемой работе рассматриваются методы ОУО, основанные на использовании эффекта поверхностного пластического деформирования. Причем создание такого эффекта осуществляется путем виброударного воздействия на обрабатываемую поверхность многоконтактным виброударным инструментом в виде системы контактных элементов (частиц среды, инденторов и т.п.). Сам процесс сопровождается многократным виброударным воздействием. Таким образом, в пределах отмеченных ограничений перечень технологических схем отделочно-упрочняющей обработки многоконтактным виброударным инструментом включает: обработку шарико-стержневым упрочнителем (ШСУ), виброударную обработку в среде колеблющихся частиц (являющихся в данном случае инструментом), обработку клиновыми устройствами, вибрационную эксцентриковую обработку, виброконтактную, вибрационную ударно-импульсную обработку.

Отделочно-упрочняющая обработка деталей является в большинстве случаев завершающим этапом изготовления деталей и ее цель – придать поверхности требуемые эксплуатационные свойства, которые, как известно, в значительной мере определяются геометрическими и физико-механическими параметрами: шероховатостью, микротвердостью, остаточными напряжениями и структурой материала поверхностного слоя.

Общая физическая природа, характеризующая процессы виброударной обработки (ВиУО), достаточно сложна и связана с такими явлениями, как удар, кавитация, многоконтактное воздействие обрабатывающих предметов, волновые процессы (взаимодействие ударных волн с материалом или средой), адгезионные явления и др. ВиУО основывается на таких фундаментальных разделах физики, как акустика, удар и ударные явления, колебания и волны, молекулярная акустика.

ВиУО, решая известные задачи с точки зрения их назначения (конечного результата), тем не менее по своему содержанию зачастую существенно отличается от традиционных методов обработки. Причем такой нетрадиционный подход позволяет создавать новые методы обработки и технологические процессы, характеризующиеся более высокой интенсивностью и производительностью, оригинальными качественными показателями, способствующими разработке экологически чистых энергосберегающих технологий.

К особенностям рассматриваемых методов вибрационной отделочно-упроченяющей обработки (ВиОУО) следует отнести отсутствие жесткой кинематический связи между элементами технологический системы, что дает возможность осуществлять обработку значительных участков или всей поверхности одновременно; некоторые схемы ВиОУО позволяют обрабатывать одновременно партии деталей, обеспечивая существенное сокращение затрат штучного времени. И, наконец, виброударная обработка решает такие технологические задачи, как повышение микротвердости поверхностного слоя, создание сжимающих остаточных напряжений, уменьшение шероховатости поверхности, создание регулярного микрорельефа, стабилизирующая обработка.

Обработке могут подвергаться детали из металлов и сплавов, используемых для изготовления деталей изделий различного назначения.

В предлагаемой работе отражен многолетний опыт разработки и реализации процессов ВиОУО, специальных видов оборудования и инструментов. Предлагаемые технологические решения основаны на обобщении большого объема экспериментальных исследований и теоретических изысканий. Большое внимание уделено опыту совместной работы с предприятиями различных отраслей машиностроения.