Кпv = 0.8, Киv= 1.0, К= 1.1 [10]

Коефіцієнт Кmv при обробці сталей розраховується

(2.3)

nv=1.75 [10]

Тоді згідно формули (2.6)

Коригувальний коефіцієнт згідно формули (2.5)

Kv = 0.8 · 1.0 · 1.1 · 1.67 = 1.47

Швидкість різання згідно формули (2.4)

Для перевірки можливості реалізації VP на обраному верстаті визначається розрахункова частота обертання шпинделя np, об/хв

(2.4)

де Do - діаметр заготовки до обробки; мм

Отриману np порівнюємо з наявними на верстаті значеннями. Для подальших розрахунків приймається той щабель (nст), що є найближчим до меншої nст, тобто повинна дотримуватися умова nст np. Для верстату 1М63Б найближче значення nст= 400 об/хв.

По прийнятому значенню nст визначається фактична швидкість різання Vф, м/хв

Vф (2.5)

Фактична швидкість різання м/хв

Vф 125,6 м/хв

Сила різання Р, Н розкладається на складові сили, спрямовані по осях координат верстата (тангенціальну Рz, радіальну Py і осьову Рx). При зовнішньому подовжньому і поперечному точінні, розточуванні, відрізанні, прорізанні пазів і фасонному точінні ці складові розраховуються по формулі

(2.6)

Значення показників Ср=300, x= 1.0, y= 0.75, n= -0.15 для тангенційної складової сили різання згідно [10] стор. 585.

Поправочний коефіцієнт Кр являє собою добуток ряду коефіцієнтів, що враховують умови різання:

(2.7)

Чисельні значення коефіцієнтів Kцс= 1.1, Kлс= 1.0, Kгс= 0.9, Kmp= 0.8 [10]

K = 1.1 · 1.0 · 0.9 · 0.8 = 0.79

Відповідно до (2.9) сила різання складає

Сила затискання на ручці ключа Q згідно формули

Q = пD2/ 4 p – ( Tпр+Тш) (2.8)

Де D – діаметр гідравлічного приводу;

Р- зусилля що розвиває привід;

Тпр – тертя поршня;

Тш – тертя штока;

Вибравши пневматичний циліндр[14] , підставляємо значення

Тоді

Q = 3.14502 / 4 160 – ( 2.67+10.33)10-3 = 63.7 H

2.3 Обґрунтування та вибір матеріалу для зміцнення поверхонь ковзання бурголовки.

2.3.1Визначення хімічного складу матеріалу що наноситься.

Враховуючи, що зміцнення поверхонь ковзання буде проводитись методом наплавлення в середовищі СО2 за допомогою переобладнаного токарного верстату 1М63Б слід використовувати такі матеріали, які б дозволили утворити зносостійке, міцне покриття. Для створення такого покриття основне значення має присутність твердих фаз (карбідів, боридів) у наплавленому металі. Розміри частинок твердої фази знаходяться у межах від 0,01 до 0,1 мм, а у спеціальних сплавах у дисперсній формі, менше 0,1 мкм. Опір дії абразиву карбідами і боридами визначається їх високою твердістю (див. таблицю 2.4).

Таблиця 2.4 - Значення твердості карбідів і боридів

Карбіди | Fe3C | Cr7C3 | WC | W2C | Mo2C | TiC | ZrC

HV | 1050 | 1250 | 1750 | 3000 | 1600 | 3200 | 2800

Бориди | CrB | W2B3 | VB2 | ZrB | NbB2 | TiB2 | B4C

HV | 1800 | 26660 | 2080 | 2250 | 2590 | 3370 | 5000

Для стійкості проти гідроабразивного зношування має значення твердість частинок зміцнюючої фази, їх опір руйнуванню, кількість і розміри. Якщо абразивом є кварц (НV 1100), то для протидії його частинкам у якості твердої фази достатньо мати карбіди хрому (НV 1200). Карбіди інших елементів з більшою твердістю будуть ще краще протидіяти кварцу, але вони дорогі і дефіцитні, тому найчастіше наплавлений метал легують хромом.

Якщо абразивом є корунд (HV 2300), то у наплавленому шарі бажано мати карбіди W2C, карбіди Ti, Nb і бориди. Однак бориди, через високу крихкість, придатні тільки для умов зношування без ударів. Але ці тверді частинки у більшій мірі, ніж карбіди хрому, підвищують стійкість до зношування.

Кількість карбідів у наплавленому металі визначається в основному вмістом у ньому вуглецю. Для цементиту і інших карбідів ця залежність має лінійний характер, тобто, чим більший вміст вуглецю, тим більша кількість карбідів утворюється.

На даний час розроблено і випускається промисловістю велика кількість дротів для наплавлення (враховуючи різні умови роботи), за допомогою яких є можливість практичного отримання зміцнюючої фази (карбідів, боридів і інш.) в наплавленому шарі (див. таблиці 2.5 та 2.6).

З конструкцій порошкових дротів (рисунок 2.4) найбільш розповсюджені дроти трубчасиої конструкції (а,б,в рисунок 2.4), введення частини оболонки всередину серцевини (г,д,е,ж,з рисунок 2.4) забезпечує більш рівномірне розплавлення його і більш ефективний захист металу від навколишнього середовища [2].

Таким чином, при наплавленні витків шнеку центрифуги, для забезпечення зносостійкого шару в умовах абразивного, гідроабразивного доцільно використати в якості основного матеріалу порошковий дріт стеліт П5 ; а як допустимий – Торез ЗВ14КБ .Хімічний склад наведено в таблиці 2.8

Рисунок 2.4 – Конструкції порошкових дротів

Таблиця 2.5- Рекомендовані зварювальні дроти для наплавлення

Умови роботи | Наплавочні дроти (Твердість HRC)

Абразивне зношування | Нп-40Х13(50), Нп-Г13А(26), Нп-50(24),

Нп-40Х3Г2МФ(42), Нп-65(33), Нп-80(37),

Нп-30ХГСА(33)

Абразивне зношування з високими питомими тисками і ударними навантаженнями | Нп-40Х3Г2МФ(42), Нп-105Х(38),

Нп-30Х10Г10Т(22), Нп-40Х2Г2М(56)

Зношування від тертя по металу при високих питомих тисках | Нп-30(21), Нп-40(22), Нп-50(24), Нп-65(24), Нп-80(37), Нп-40Г(24), Нп-50Г(24),

Св-08(160НВ), Св-08ГС(190НВ), Нп-Х13(45), Нп-40Х2Г2М(56), Нп-50ХФА(50), Св-18ХГС(24)

Зношування від тертя по металу при високих тисках і підвищених температурах, термічна втома | Нп-65Г(34), Нп-30ХГСА(33), Нп-30Х5(40), Нп-5ХМА(45), Нп-50Х6ФМС(45),

Нп-40Х13(50), Нп-45Х4Б3Ф(42),

Нп-60Х3В10Ф(48), Нп-45Х2В8Т(45)

Інтенсивне зношування з ударними навантаженнями при підвищених температурах в агресивних середовищах | Нп-Х15Н60(180 НВ), Нп-Х20Н80Т(180 НВ)

Корозійностійкі покриття | Нп-20Х14(36), Нп-Х15Н60(180 НВ),

Св-20Х13(45), Св-10Х17Т(35),

Св-06Х19Н9Т(180 НВ),

Св-08Х19Н9ФС2(23)

Таблиця 2.6 - Рекомендовані порошкові дроти для наплавлення

Умови роботи | Марка порошкового дроту (Твердість HRC)

Абразивне зношування | ПП-АН120(40), ПП-АН126(45),

ПП-АН135(56), ПП-ИТС-02(57),

ПП-У10Х4Г2Р(60)

Абразивне зношування з високими питомими тисками і ударними навантаженнями | ПП-АН135(56), ПП-АН125(56),

ПП-АН170(65), ПП-АН170П(63)

Зношування від тертя по металу при високих питомих тисках | ПП-ТН250(27), ПП-АН121(36),

ПП-АН105(20), ПП-АН103(44)

Зношування від тертя по металу при високих тисках і підвищених температурах, термічна