Способ определения интенсивности деформации поверхности детали и глубины ее проникновения при обработке накатыванием

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ И ГЛУБИНЫ ЕЕ ПРОНИКНОВЕНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ НАКАТЫВАНИЕМ, заключающейся в том, что в деталь внедряют инструмент , отводят инструмент, измеряют профиль очага деформации и по полученным данным определяют контролируемый параметр, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности , после внедрения инструмента перемещают его вдоль образующей детали , при измерениях учитывают параметры пластической волны, возникающей при перемещении инструмента. ел CZ Од Nd со 00

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИК (IQ) (1Н

А зло Ь 01 В 5/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3454978/25-28 (22) 15.06.82 (46) 30.09.84. Бюл. 11 - 36 (72) В.M.Ñìåëÿíñêèé, В.В.Баринов, Е.С.Косякина, Н.И.Лозовская, И.И.Хазанов и B.Â.ÌîçàëåB (53) 53 1.78 1.2(088.8) (56) 1. Смирнов-Апяев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением.

"Машиностроение", 1972, с. 360.

2. Дрозд M.Ñ., Федорова А.В.

Повышение прочности и долговечности деталей машин поверхностным лластическим деформированием. M., цНИИТМАН, 1970, с. 249-259 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

И ГЛУБИНЫ ЕЕ ПРОНИКНОВЕНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ НАКАТЫВАНИЕМ, заключающийся в том, что в деталь внедряют инструмент, отводят инструмент, измеряют профиль очага деформации и по полученным данным определяют контролируемый параметр, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, после внедрения инструмента перемещают его вдоль образующей детали, при измерениях учитывают параметры пластической волны, возникающей при перемещении инструмента.

Ф 11162

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изучении деформации металлов при их обработке.

Известен способ определения интенсивности деформации детали и глубины ее проникновения, заключающийся в том, что на деталь наносят координатную сетку, на ружают деталь, измеряют параметры деформированной сет — 10 ки и на основании этих измерений определяют искомые параметры (1J.

Однако этот способ обладает больной трудоемкостью и недостаточной точностью. 55

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения интенсивности деформации поверхности детали и глубины ее проникнове- Zp ния при обработке накатыванием, заключающийся в том, что в деталь внедряют инструмент, отводят инструмент, измеряют профиль очага деформации и по полученным данным определяют 25 контролируемый параметр Г23.

Недостатком известного способа является низкая точность оценки параНакопленную интенсивность äå oðмации сдвига определяют по формуле метров упрочнения при накатывании, связанная с тем, что параметры упроч-.3р

I нения оцениваются по результатам статического вдавливания инструмента в деталь, которое не отражает реальной картины деформирования поверхности.при накатывании. Кроме то- З го, оценка параметров наклепа производится по размерам только контактной зоны и не учитывает характерное для накатывания явление пластического волнообразования, возникающее во 40 внеконтактной зоне очага деформации.

Цель изобретения — повышение точ ности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения ин- 45 тенсивности деформации поверхности детали и глубины ее проникновения при обработке накатыванием, заключающемуся в том, что в деталь внедряют инструмент, отводят инструмент, 50 измеряют профиль очага деформации и по полученным данным определяют контролируемый параметр, после внедрения инструмента перемещают его вдоль образующей детали, при измерениях 55 учитывают параметры пластической волны, возникающей при перемещении инструмента.

98 2

На чертеже изображен профиль очага деформации, возникающего при накатывании.На чертеже приняты следующие обозначения: линия ABCDNK — профиль очага деформации, ь, — длина пластической волньг, Иа — высота волны, CQN — контактный участок очага деформации, МК вЂ” задний внеконтактный участок очага деформации,, фВ

Ч д, „< — углы поворота касательных к участкам АВ, ВС, CN u NK соответственно.

Способ осуществляется следующим образом.

Во вращающуюся деталь с определенной силой внедряют инструмент, перемещают инструмент вдоль образующей детали. При движении инструмента симметричный очаг деформации, возникающий при статическом вдавливании, преобразуется в асимметричный, который характеризуется появлением впереди инструмента пластической волны. После того как инструмент переместился вдоль образующей заготовки на расстояние порядка 15-30 мм, производят фиксацию этой волны путем остановки вращения и быстрого отвода инструмента от заготовки. Затем вдоль образующей заготовки на приборе профилометре-профилографе при равных значениях вертикального и горизонтаг.ьного увеличений производят запись профиля очага деформации, характерный вид которого представлен на чертеже линией ABCUMK.

Параметры упрочнения косвенно определяют по размерам и форме очага деформации следующим образом.

Профиль очага деформации разбивают на отдельные участки: участок

АВС вЂ” передний векторный участок очага деформации, горизонтальная проекция которого определяет длину волны 8, а вертикальная проекция высотУ волны 1э, Участок СРМ вЂ” контактный участок очага деформации, участок ИК вЂ” задний внеконтактный участок очага деформации.

На участках АВ, ВС, CN u NK определяют углы поворота касательных к этим участкам, т.е. углы AS

9Вс, 9с „, VMS B радианах.

1116298

p Д + f2

Составитель Е.Ц1елина

Техред А.Бабинец Корректор M.Максимишинец

Редактор М.Дылын

Заказ 6916/32 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 глубину проникновения пластической деформации — по формуле исходя из следующих соображений.

В реальном процессе каждая частица поверхностного слоя движется относительно инструмента совершенно по иной чем при статическом вдавли10 ванин траектории (линии тока), а следовательно, по другому закону накапливает деформацию. Профиль оча4 га деформации при накатывании является траекторией относительного движения частиц металла относительно

15 инструмента.

Можно показать, что этот профиль определяет интенсивность деформации поверхности заготовки. Если в очаге деформации построить поле напряже20 ний, образованное двумя op i огональными семействами линий скольжения ф и Ь, то интенсивность скоростей деформации сдвига элементарной ячейки поля, образованной линиями скольже25 ния, равна:

30 где V, Yg, — скорости смещения вдоль линий aL, p соответственно, 8 э — криволинейная система координат, координатные линии которой совпадают с линиями скольжения.

Так при накатывании скорость VP на один-два порядка меньше Н, то течение металла в момент деформации происходит практически вдоль oL --линий. Можно показать, пренебрегая погрешностями второго порядка малости, что

Г;= 2ьф где A,ô .— угол поворота касательной к профилю очага деформацин

I на участке, ограниченным двумя соседними oL -линиями °

Если накопление деформаций на поверхности детали при накатывании происходит вдоль образующей очага деформации в результате многократного воздействия инструмента на деталь, то накопленная интенсивность скоростей деформации сдвига поверхности детали определяется по формуле

Глубина проникновения пластической деформации определяется по геометрическим соотношениям поля напряжений.

Таким образом, предложенный способ определения интенсивности деформации поверхности заготовки при накатывании и глубины ее проникновения позволяет путем введения дополнительных действий по фиксации пластической волны и последующему ее обмеру определять параметры упрочнения, со-. ответствующие реальным условиям деформирования, а следовательно, более точно.