1.4.3. Выглаживание

Выглаживание (2 на табл.3) – пластическое деформирование поверхности скользящим по ней инструментом, обладающим низким коэффициентом трения по металлу и высокой твердостью (алмазы и другие сверхтвердые материалы). Инструмент как бы раздвигает металл, образуя на поверхности канавку, ширина которой больше подачи, поэтому новый микрорельеф имеет высоту неровностей меньше исходной.

Выглаживание проводится в условиях трения скольжения (в отличие от процесса обкатывания), вследствие этого решающее значение для качества поверхности имеет коэффициент трения между инструментом и обрабатываемой деталью. Он наиболее существенно зависит от силы выглаживания и твердости обрабатываемой детали: с увеличением силы (до оптимального значения) коэффициент трения увеличивается, а с возрастанием твердости металла - уменьшается. Обычно коэффициент трения  = 0,05…0,08.

Температура в очаге деформирования на глубине до 0,1 мм не превышает 200…400 С при скорости выглаживания до 100 м /мин. Процесс проводят с подачей СОТС, что способствует повышению стойкости инструмента.

Благодаря малым радиусам рабочей части инструмента (1…3 мм) при сравнительно небольших нагрузках можно упрочнять детали с малой жесткостью. Размер детали после выглаживания может уменьшаться на 3…5 мкм. Шероховатость – Ra 0,16…0,02 мкм.

Интересно, что выглаживание может применяться в качестве контрольной операции при восстановлении особо ответственных деталей, т.к. после выглаживания выявляются микротрещины шириной до 1…3 мкм и другие дефекты, невидимые на шлифованной и полированной поверхности.

При выглаживании оптимальными режимами обеспечивается степень упрочнения 25…40% при глубине упрочненного слоя до 0,4 мм и создаются сжимающие остаточные напряжения до 1,2 ГПа. Существенно при этом, что радиус скругления микронеровностей может достичь 1000…3500 мкм, в то время, как при тонком шлифовании этот радиус составляет 70…100 мкм. А с увеличением радиуса впадин микрорельефа повышаются и усталостная прочность и коррозионная стойкость.

Инструмент для выглаживания – закрепленный в оправке алмаз или синтетический сверхтвердый материал обычно с механической системой поджатия к детали проволочной или пластинчатой пружиной.

Оборудование для выглаживания – обычно универсальные металлорежущие станки.

1. 4.4. Поверхностное дорнование

Кроме объемного дорнования, рассмотренного в параграфе 2.2, применяется поверхностное дорнование (3 на табл. 3) для уменьшения шероховатости, повышения точности и упрочнения поверхности отверстий.

Основными параметрами процесса, как и при объемном дорновании, являются абсолютный и относительный натяг. Но при поверхностном дорновании величина относительного натяга примерно на порядок меньше, чем при объемном дорновании.

Для нормального протекания процесса дорнования половина натяга, определяемого по минимальному размеру отверстия, должна быть в несколько раз больше допуска на размеры отверстия:

I_max / 2  (3…5),

где  - допуск на размер отверстия.

С увеличением натяга параметр шероховатости поверхности до определенного значения падает, а затем возрастает (рис.40), имея значения Ra 0, 32…0,05 мкм. Суммарный натяг при поверхностном дорновании отверстий до 80 мм обычно не превышает 0,1…0,2 мм.

Оснастка при поверхностном дорновании: дорны однозубые и многозубые, устройства для центрирования и поддержания детали и дорна; патроны.

Оборудование – протяжные станки и прессы.