Определение наиболее производительного метода обработки, обеспечивающего получение заданных параметров качества

В данном задании требуется определить наиболее производительный метод обработки стальных роликов (алмазное точение или магнитно-абразивная обработка) для получения требуемой шероховатости.

Магнитно-абразивная обработка - обработка, осуществляемая при относительном движении заготовки и абразивных зерен в магнитном поле.

Сущность метода заключается в совмещении двух или более перечис­ленных ниже элементарных воздействий на обрабатываемую поверхность:

♦ микрорезание абразивными зернами, формирующими пространствен­но-сложный абразивный инструмент под действием магнитного поля. Оче­видно, что используемые при этом абразивные зерна должны обладать магнит­ными свойствами, т. е. представляют собой магнитно-абразивный порошок;

♦ пластическое деформирование микрообъемов поверхностного слоя обрабатываемой заготовки при силовом воздействии ферромагнитных рабо­чих тел под действием магнитного поля;

♦ непосредственное воздействие сильного магнитного поля на поверх­ностный слой обрабатываемой заготовки;

♦ химическое воздействие жидкофазной компоненты рабочей среды при наличии в ней химически-активных, в том числе поверхностно-активных веществ;

♦ электрохимическое воздействие на поверхность, если созданы усло­вия для протекания электрохимических процессов.

Из вышесказанного следует, что магнитное поле при МАО играет двоякую роль: осуществляется непосредственное взаимодействие этого поля с веще­ством обрабатываемой заготовки с изменением структурно-фазовых и физи­ко-механических свойств поверхностного слоя; в сильном магнитном поле из ферромагнитных абразивных частиц формируется компактный абразив­ный инструмент.

В большинстве случаев технологического применения используются три первых вида элементарных воздействий, а химическое и электрохимическое воздействие применяют для повышения технологической эффективности метода.

Разработаны магнитно-абразивные станки для зачистки, доводки и поли­рования различных по форме и материалам деталей. Наряду с традиционны­ми изделиями из конструкционных, углеродистых и легированных сталей, осваивается МАО труднообрабатываемых и жаропрочных материалов и спла­вов, в том числе титана, керамики, износостойких покрытий. Достаточно полно отработаны составы ферромагнитно-абразивных порошков и смазочно-охлаждающих технологических средств.

В зависимости от схемы МАО роль магнитного поля заключается:

♦ в формировании из магнитно-абразивного порошка абразивного ин­струмента (ферромагнитной абразивной массы, уплотненной энергией маг­нитного поля) и в удержании этого порошка в зоне резания;

♦ в создании сил резания;

♦ в придании абразивному инструменту или заготовке рабочих движений.

Магнитное поле создает электрические токи в поверхностном слое дви­жущейся заготовки и ее поверхность приобретает электрическую заряженность. Это активизирует электрохимические процессы на обрабатываемой поверхности и действие ПАВ, содержащихся в СОЖ, вызывает изменения структуры поверхностного слоя заготовки и его механических свойств. Со­ответственно МАО относят к ЭФХКМО, основанным на комбинированном воздействии на заготовку электрофизических, электрохимических и механи­ческих факторов.

В качестве абразивного инструмента используют магнитно-абразивные порошки, магнитно-реологические жидкости с абразивным наполнителем, шлифовальные круги, абразивные бруски, шлифовальные шкурки. На прак­тике получили распространение все виды МАО с применением порошка, размещенного на активной поверхности магнитного индуктора (поверхность с магнитными полюсами, обращенная к обрабатываемой поверхности заго­товки), в рабочем зазоре (пространство между полюсом магнитного индук­тора и обрабатываемой поверхностью, заполняемое магнитно-абразивным порошком) или в рабочей зоне (пространство между полюсами магнитного индуктора, заполненное магнитно-абразивным порошком, в которое поме­щена заготовка).