Статья: Повышение эффективности механической обработки за счет выбора рациональных условий

В связи с этим представляет интерес исследование технологических возможностей экологически безопасных методов механической обработки, используемых на окончательной стадии формирования поверхностного слоя деталей, к которым следует отнести отделочно-упрочняющую обработку поверхностным пластическим деформированием, а также высокоскоростную обработку резанием на основе инструментов из сверхтвердых материалов.

Применение пластического деформирования материала позволяет снизить материалоемкость и повысить надежность и долговечность изделий. В зависимости от назначения метода и пластических деформаций все эти методы можно разделить на три класса:

1) отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием (накатывание, обкатывание, раскатывание, выглаживание, виброобработка, динамическое упрочнение, электромеханическая и комбинированная обработка различных поверхностей деталей машин);

2) формообразующая обработка пластическим деформированием (накатывание зубьев, шлицев, резьб, фасонных поверхностей);

3) отделочно-упрочняющая обработка пластическим деформированием(калибрование наружных и внутренних поверхностей вращения и дорнование).

Все методы обработки заготовок пластическим деформированием имеют широкие возможности в управлении параметрами состояния поверхностного слоя деталей машин, а следовательно и их эксплуатационными свойствами. Однако их применение для этих целей требует грамотного и правильного подхода, так как каждый из этих методов имеет вполне определенные экономически целесообразные области применения. В настоящее время наиболее часто как отделочные используются методы алмазно-абразивной обработки. Наряду с обеспечением требуемого высокого уровня шероховатости, эти методы обладают серьезными недостатками. Во-первых, вследствие высоких температур резания, в поверхностном слое возникают неблагоприятные остаточные напряжения, возможно возникновение прижогов поверхности. Во-вторых, в результате выделения большого количества абразивной пыли, они являются экологически небезопасными.

Этих недостатков лишены методы высокоскоростной обработки резанием на основе минералокерамических и алмазных инструментов. Вследствие высокой твердости, износостойкости и красностойкости указанные инструментальные материалы обеспечивают значительное повышение скорости резания при лезвийной обработке закаленных сталей и отбеленных чугунов с обеспечением высокого качества обработанной поверхности. Характерными для них являются высокая размерная стойкость в десятки и сотни раз превышающая стойкость традиционного инструмента обычной твердости, гарантирующая повышенную точность при изготовлении деталей машин. Это позволяет рекомендовать экологически чистые лезвийные методы обработки взамен алмазно-абразивной.

Однако, в настоящее время в справочно-нормативной документации недостаточно полно представлены сведения о рациональной области применения новых высокоскоростных специальных инструментов. Следовательно, их использование требует исследования и обоснования качества обработанной поверхности в зависимости от свойств обрабатываемого материала, режимов резания, эксплуатационных свойств обрабатываемых деталей.