Способ контроля процесса ультразвукового упрочнения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

151) 4 В 24 Б 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рие.7

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3828660/25-27 (22) 29. 10.84 (46) 28.02.86. Бюл. ¹ 8 (71) Производственное объединение

"Невский завод" им. В.И.Ленина (72) А.В.Иванов, Д.M.Áàâåëüñêèé, Ю.П.Тихомиров и Г.И.Петров (53) 621.923.77(088.8) (56) Проблемы прочности, 1981, № 1, с. 72. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА

УЛЬТРАЗВУКОВОГО УПРОЧНЕНИЯ шариками, при котором осуществляют анализ акустических сигналов, возникающих при соударении шариков с деталью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества упрочненных деталей путем непрерывного конт" роля интенсивности процесса упрочнения, за критерий контроля и определения момента прекращения процесса упрочнения принимают интеграл интенсивности акустической эмиссии (АЭ), при этом измеряют сигналы АЭ в диапазоне частот 180-1800 кГц и из всего спектра анализируемых акустических сигналов выделяют интенсивность сигналов АЭ, возникающих при пластических деформациях поверхности детали под воздействием ударов шариками.

1214396

Ф

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам контроля ультразвукового упрочнения деталей, и может быть использовано для контроля интенсивности процесса ультразвукового упрочнения деталей шариками или дробью.

Целью изобретения является повьппение качества упрочненных деталей .путем непрерывного контроля интенсивности процесса упрочнения.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что при активном, упрочняющем ударе шарика о деталь возникают сигналы акустической эмиссии, частотный диапазон которых лежит в полосе 1801800 кГц, что позволяет из всего спектра акустических сигналов выделить интенсивность сигналов акустической эмиссии, возникающих только при пластических деформациях поверхности детали.

На фиг. 1 приведена зависимость интенсивности сигналов акустической эмиссии от эффективности упрочнения; на фиг. 2 — блок-схема устройства, реализующего предлагаемы1.."пособ.

Типичные кривые зависимости упрочняющего воздействия выражены в количестве циклов периодической нагрузки при стабилизированной амплитуде отклонения края детали от начального положения при усталостных испытаниях. При этом интенсивность упрочняющего воздействия контролировалась и поддерживалась на постоянном урс.вне. Экспериментальные кривые I ТТ. III IV и Ч соответствуют различному времени упрочня|ощей обработки (1,2,4,8 и 16 мин соответственно) и подтверждают эффективность контроля по предлагаемому способу. Они также подтверждают, что стабиль: ость результатов (11=const) достигается при А=1 ° =сапst, где — интенсивность упрочняющего воздействия, контролируемая предлагаемым способом;

t — - время воздействия.

В общем случае (I/const), требуется стабилизировать о р, 1 g(t)Qt=const, где (О, ) — промежуток времени, на котором производится упрочнение„

5 l0

l5

4S

Устройство для упрочнения детали 1 содержит стакан 2 с шариками (дробью), занимающими малую часть его объема (0,02-0,10X) и возбуждаемые посредством стакана от ультразвукового возбудителя 3. Деталь 1 закреплена на волноводе 4, закрепленном на крьппке 5. Второй конец волновода 4 соединен с датчиком 6 сигналов АЭ. Выход датчика 6 соединен с входом блока 7 обработки сигнала АЭ а выход блока 7 подключен к измерительному прибору 8 и блоку 9 интегрирования, выход .которого связан с возбудителем 3.

Блок 7 обработки сигналов АЭ содержит буферный усилитель 10, выход которого связан с последовательно включенными .полосовым фильтром 11, детектором 12 и блоком 13 линеаризации, 1

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

При включении возбудителя 3 и настройке его частоты на требуемый резонанс стакана 2 шарики получают энергию от стенок стакана и бомбардируют деталь 1. Часть ударов при этом явля1отся просто упругими отскоками, а часть оказывает упрочняющее воздействие. При каждом упрочняющем ударе возникает сигнал акустической эмиссии, который через волновод 4 передается на датчик 6 и преобразуется им в электрический сигнал. Этот сигнал с выхода датчика 6 подается на вход блока 7 обработки сигналов АЭ. Нелинейный преобразователь блока 13 на выходе блока 7 служит для линеаризации зависимости резуль-, татов упрочняющего воздействия от сигналов АЭ во всем рабочем диапазоне этих сигналов. С выхода блока 7 сигнал, пропорциональный интенсивности упрочняющего воздействия, подается на измерительный прибор 8, показывающий значение этой интенсивности и на блок 9 интегрирования, измеряющий дозу упрочняющего воздействия (А) и вырабатывающий сигнал выключения возбудителя 3 при достижении этой дозой заданного значения.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить качество обрабатываемых деталей за счет обеспечения стабильности упрочнения, а также производительность труда.

1214396

Составитель В,Кузнецов

Редактор Н.Швыдкая Техред А.Кикемезей Корректор В. Бутяга

Заказ 830/21 Тираж 739 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4