Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Проблемы износа в машинах и механизмах 
________________________________________________________________________________ 
441 
ность работы машин непосредственно связана с качеством поверхностного слоя дета-
лей, которое характеризуется геометрическими и физико-механическими параметра-
ми. При эксплуатации, детали машин контактируют друг с другом или с окружающей 
средой. От качества поверхностного слоя деталей зависят их эксплуатационные свой-
ства. В связи с интенсификацией эксплуатационных процессов, увеличением скоро-
стей перемещения рабочих органов, повышением температур и давлений роль каче-
ства поверхности значительно возрастает. Связь характеристик качества поверхност-
ного слоя с эксплуатационными свойствами деталей свидетельствуют о том, что оп-
тимальная (с точки зрения повышения эксплуатационных свойств деталей) поверх-
ность должна быть достаточно твердой, должна иметь сжимающие остаточные 
напряжения, мелкодисперсную структуру, сглаженную форму микронеровностей с 
большой площадью опорной поверхности. С помощью широко применяемых методов 
окончательной обработки (шлифование, хонингование, доводка) создается необходи-
мая форма деталей с заданной точностью, но часто не обеспечивается оптимальное 
качество поверхностного слоя. Оно может достигаться поверхностным пластическим 
деформированием (ППД), при котором стружка не образуется, а происходит тонкое 
пластическое деформирование поверхностного слоя. В результате упрочняется по-
верхностный слой, повышается износостойкость, стойкость к коррозионным воздей-
ствиям и т. д [1-3]. 
Во многих случаях применением ППД удается повысить запасы прочности де-
талей работающих при переменных нагрузках, в 1,5 – 3 раза и увеличить срок службы 
деталей в десятки раз. Обработка алмазным выглаживанием является одним из 
наиболее простых и эффективных методов обработки деталей машин ППД. Алмазное 
выглаживание повышает усталостную прочность, контактную выносливость и изно-
состойкость деталей и тем самым увеличивает долговечность машин и оборудования. 
В результате поверхностного деформирования изменяются микроструктура и физико-
механические свойства верхнего слоя металла: повышается его твердость и проч-
ность, возникают благоприятные сжимающие остаточные напряжения. Шерохова-
тость поверхности становится ниже. После сглаживания неровностей алмазным нако-
нечником поверхность может приобретать зеркальный блеск. Отделочно-
упрочняющая обработка алмазным выглаживанием в настоящее время получает все 
более широкое распространение в машиностроении и промышленности [4-6]. 
Технология упрочнения алмазным выглаживанием включает следующие этапы: 
– токарная обработка (точение) при режимах: n =800 об/мин, S = 0,15 
мм/об; 
– алмазное выглаживание выглаживателем [7] при режимах: n = 200 об/мин, S 
= 0,015 мм/об, сила выглаживания – 200 Н. 
При обработке металлов резанием и отделочно-упрочняющей обработке по-
верхностей деталей из сталей и цветных металлов резанием и методами поверхност-
но-пластического деформирования (ППД) применяют смазочно-охлаждающие жид-
кости (СОЖ): водные эмульсии из эмульсолов или растворы неорганических электро-
литов и поверхностно-активных веществ. Примерами таких продуктов могут служить 
эмульсолы Э, ЭГТ, НГЛ-205, Укринол-1, ЭМУС и др., состоящие из нафтеновых, 
смоляных (канифольных), жирных сульфокислот в виде солей с едким натрием (ка-
лием), минерального масла и стабилизатора - спирта и воды.
Недостатками таких составов смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) являют-
ся наличие неудовлетворительных смазочных свойств и трудность вопросов регенерации 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
442 
и утилизации отработанных растворов,. Кроме того, имеется необходимость осуществ-
ления подачи СОЖ поливом в зону контакта инструмента и детали, что значительно по-
вышает расход СОЖ при постоянной ее подаче в зону обработки и снижает эффектив-
ность использования самого раствора СОЖ (недостаточные стойкость инструментов и 
величина шероховатости R
a
). 
Для устранения этих недостатков разработан составы СОЖ [8-10].
На рис.1. показаны фотографии обработки деталей из сталей 40Х , 12Х18Н10Т
 
и дюралюминия Д16 точением (а) и последовательно точением и алмазным выглажи-
ванием (б) на токарном станке с применением состава СОТС[10].
На рис. 2 представлены профилограммы изменения шероховатости R
a
после 
обработки деталей из сталей 40Х , 12Х18Н10Т
 
и дюралюминия Д16 точением (а) и 
последовательно точением и алмазным выглаживанием (б) на токарном станке с при-
менением состава СОТС[10]. 
40Х 
12Х18Н10Т