Обработка поверхностей деталей летательных аппаратов

Содержание 1. Индукционная поверхностная закалка 1.1Общие сведения об индукционном нагреве… 1.2Исходные данные и задача расчета….1.3Расчет параметров….2. Упрочнение деталей поверхностным пластическим деформированием 2.1 Общие сведения … 2.2 Исходные данные и задача расчета…2.3 Расчет параметров дробеударного упрочнения резьбы………… 11 2.4 Расчет параметров алмазного выглаживания цилиндрической поверхности… 3. Список использованных источников….1.Индукционная поверхностная закалка 1.1Общие сведения об индукционном нагреве В основе метода лежат два физических закона: закон электромагнитной индукции Фарадея (возникновение индукционных токов в проводнике, который находится в переменном магнитном поле); и закон Джоуля-Ленца (нагрев проводников электрическом током). Закона электромагнитной индукции: ЭДС индукции в замкнутом контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Закон Джоуля–Ленца: Если на участке цепи под действием электрического поля не совершается механическая работа и не происходят химические превращения веществ, то работа электрического поля приводит только к нагреванию проводника.

При этом работа электрического тока равна количеству теплоты, выделяемому проводником с током: . 1.2Исходные данные и задача расчета Диаметр заготовки =50 мм. Длина заготовки подвергаемой закалке =50 мм. Материал детали: Углеродистая сталь 12Х2Н4А Рис.1 Температуропроводность =20 Удельное электрическое сопротивление =1.2 Характеристики индуктора: Число витков Покрытие Ан. Окс.100 из. - сплав (АМГ6) Удельное электрическое сопротивление (АМГ6) Рис.2. Индуктора с деталью 1- индуктор; 2- канал для протока воды; 3-деталь Температурный режим: Температура поверхности Минимальная Скорость нагрева Задача расчета: - Расчитать глубину закаленного слоя на частотах - Необходимую плотность мощности - Амплитуду тока в индукторе А. - Мощность технологической установки - Выбрать схему нагрева и охлаждения детали - Привести эскиз индуктора - Дать рекомендации по выбору частоты в зависимости от глубины закалки. 1.3Расчет параметров Толщина скин-слоя (1): (1) – удельное электрическое сопротивление материала заготовки относительная магнитная проницаемость,  = 1; магнитная постоянная, = 1,257 – частота, Для одновиткового индуктора шаг намотки S равен длине индуктора L. Времени нагрева находим по формуле (2): (2) с. Толщина скин-слоя в зависимости от частоты тока, где - частота в : Запишем толщину скин-слоя  в безразмерном виде : Здесь – безразмерный параметр.

По графику на рис.3. определим при : Рис.3. Решение задачи нагрева одномерного полубесконечного тела внутренними источниками теплоты Зная безразмерную, определим  : По графику на рис.3 определим глубину закалки в безразмерном виде: Переведем в размерный вид используя выражение : На основе проведенных расчетов можно сделать вывод о том, что при увеличении частоты тока глубина закалки уменьшается.

Наилучший результат был получен при при глубине закалки или 2.55 мм. Расчет плотности мощности.

Обычно при расчетах плотность мощности определяется из условия заданных и времени нагрева по формуле : (3) Из полученных плотностей тока выберем наибольшую, т.к. она обеспечивает необходимую мощность электромагнитной энергии на всех частотах.

Расчет амплитуды тока в индукторе.

Амплитуда тока в зависимости от частоты : (4) Наибольшая амплитуду тока в индукторе: Расчет мощности технологической установки. будем выбирать из соотношения: , где кпд блока питания; находится по формуле: -длина индуктора, равная длине обрабатываемого участка Мощность технической установки Выберем из ряда мощностей технической установки 16; 25; 63; 100; 160 т.е. Тогда необходимая плотность мощности: или В связи с выбором мощности установки необходима коррекция времени и скорости нагрева, а также амплитуды тока: Из выражения (3) получаем: с. Из (2) выражение для : Из выражения (4) для амплитуды тока получаем: Рекомендации по выбору частоты и режимам нагрева и охлаждения: Для получения максимальной глубины закаленного слоя рекомендуется назначить частоту равной 10 После закалки рекомендуется применить охлаждение в воде или масле и отпуск для снятия внутренних напряжений при Т =200С. 2.

Упрочнение деталей поверхностным пластическим деформированием

Обработка дробью применяется для упрочнения разнообразных деталей план... Основным достоинством дробеударной обработки является возможность эффе... Деталь изготовлена из стали 12Х2Н4А; Предел прочности Плотность стекла... рис.4.) использовать стеклянную дробь. Диаметр стеклянной дроби из следующего ряда: 100; 160; 200; 250 Рис.4.

Расчет параметров дробеударного упрочнения резьбы

При пластическом внедрении шарика в поверхность (рис.5.) баланс энерги... Оптимальное значение силы выглаживания можно определить по формуле: Н ... 6. Схема деформирования поверхностного слоя при алмазном выглаживании ( в... 64] для стали 12Х2Н4А.

Список использованных источников

Список использованных источников 1. Саливанов Д.С. конспект лекций по курсу Белоусова В.С. «Обработка поверхностей деталей ЛА», 2002. 2. А.К. Карпец, В.С. Белоусов, В.И. Мальцев упрочнение деталей авиационных конструкций ППД: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ. 1995. – 79 с.