Обработка металла - новые технологии

Мировое и отечественное машиностроение требует новых технологий. Экономичных. Технологичных. Технологии машиностроения растут ветвями в разных направлениях и одна из плодоносящих ветвей - отказаться от резания в пользу давления в холодном состоянии материала.

И качество поверхности, и точность, и производительность выше. И, как следствие, ближе возможность комплексной автоматизации.

Практически все современные агрегаты и механизмы требуют для безотказной работы в заявленных мощностях очень точные резьбовые узлы и детали. То же относится и к шлицам. Детали таких узлов вырабатываются промышленностью в конвейерных количествах из сталей, прошедших термическую обработку - высоколегированных. Достичь точных результатов обычной, механической металлообработкой, на таких сталях затруднительно и металл устаёт. Физико-механический эффект результата оставляет желать лучшего. Куда как технологичней и эффективнее холодное накатывание - пластическая деформация металла.

Что представляет собой пластическое накатывание резьбовой части на цилиндрическую заготовку. Это не что иное, как поперечная накатка, в одной из её разновидностей. Например, нужно накатать резьбовой профиль на цилиндр высоколегированной стали. Можно сделать это с помощью роликов. Это самый популярный способ пластической деформации.

Цилиндр-заготовка, подготавливается и закрепляется в блок из двух-трёх инструментов с профилем негативным ожидаемому. Вращаем деталь одним из инструментов, имеющим радиальное вращение. Заметим, что происходит удачное сочетание вдавливания профиля инструментов в материал с прокаточным моментом (поскольку заготовка вращается). Пластическая деформация накаткой имеет важные особенности.

Доступность выполнения глубоких и точных деформаций без нарушения структуры металла механически. Применимо к специальным сталям и сплавам, в том числе жаростойким и корозийнопрочным. Пластическая деформация придаёт обработанным поверхностям повышенную стойкость к нагрузкам - давление и деформация уплотняют поверхностные слои металлических деталей. Шероховатость поверхностей, обработанных накаткой, оптимальна в моментах нагруженного скольжения, вращения и качения узлов в их микрорельефных соединениях. Повышенный наклёп, оптимальная текстура и однородная микроструктура поверхностных слоёв металла - ещё один большой плюс в пользу пластической деформации.

Когда можно будет массово воспользоваться такими услугами металлообработки, обработанные детали этим методом, будут служить дольше в гораздо более жестоких условиях эксплуатации.

Делаем выводы - применив для изготовления детали методом накатки дешёвую сталь, углеродистую или малоуглеродистую, мы получаем деталь, которая по своим свойствам сравнима с деталью из легированной стали и даже не нуждается в последующей термической обработке. Услуги металлообработки по этому методу пока, конечно, не оказываются. Широкое применение такая металлообработка получит уже в ближайшее время. Это-закон эволюции.

Не менее чем на 10 процентов выше прочность к стабильной нагрузке деталей обработанных пластической деформацией накатки, против деталей, обработанных механическим резом при испытаниях растяжением и более чем на 30 процентов при испытаниях на срыв витков. Впадины профиля высоконагруженных соединений резьбовых деталей - самые концентрирующие напряжение участки деталей. Шероховатость поверхностей этих слабых мест в значительной мере влияет на степень усталости материала при нагрузках. Поверхности деталей, подвергшихся металлообработке путём пластической деформации холодного типа, дают результат по шероховатости гораздо более оптимистичный, против результата обработки механической, с применением реза. Это огромный плюс рассматриваемого метода.