Способ снятия остаточных напряжений в изделиях

 

Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано при изготовлении деталей типа рабочих и опорных подушек , клетей, станин, корпусов редукторов прокатного оборудования. Цель изобретения - повышение производительности . Деталь 1 со звеньями 2-4 закрепляют на столе станка 5. После обработки звена 2 фрезой 6 измеряют датчиками 7-9 внутренние остаточные напряжения в звеньях 2-4. Сигналы с датчиков 7-9 регистрируются прибором 10 для измерения остаточных напряжение . По измеренным внутренним остаточным напряжениям вибратора 11 вводят в резонанс деталь 1 с частотой равной ,j(h-L,-4L Л:75-,й,) , где Е - модуль упругости материала изделия,- g - ускорение свободного падения; Ь , и L; - толщина и длина звена изделия; i . - остаточные напряжения в звене после обработки} 6: остаточные напряжения в звене до обработки; о - плотность материала изделия; S f - статический момент удаленного припуска. 1 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 21 D 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (Z1) 4243732/31-02 (22) 11.05.87 (46) 23. 12. 88. Бюл. Ф 47 (71) Краматорский индустриальный институт (72) С.П.Гинкул, Т.В.Кухтик, В.С.Кухтик, В.А.Черевко и Н.И.Кухтик (53) 621.787.79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Х 1183306, кл. В 23 С 3/00, 1983.

Патент CiiIA ¹ 3622404, кл. С 21 D 1/04, опублик. 1976. (54) СПОСОБ СНЯТИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ (57) Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано при изготовлении деталей типа рабочйх и опорных подушек, клетей, станин, корпусов редукторов прокатного оборудования. Цель

„„SU„„1446167 А 1 изобретения — повышение производительности. Деталь 1 со звеньями 2-4 закрепляют на столе станка 5. После обработки звена 2 фрезой 6 измеряют датчиками 7-9 внутренние остаточные напряжения в звеньях 2-4. Сигналы с датчиков 7-9 регистрируются прибором

10 для измерения остаточных напряжений. По измеренным внутренним остаточным напряжениям вибратора 11 вводят в резонанс деталь 1 с частотой

-... = 4;Б,—; =! . | ".. где Š— модуль упругости материала изделия; g — ускорение свободного падения; h; и Ь; — толщина и длина звена изделия; о .— остаточные напря1 жения в звене после обработки, остаточные напряжения в звене до обработки, — плотность материала изб делия; S — статический момент удаленного припуска. 1 ил.

14461b7

1 и< та

- 1 < 9

-:ения жесткости

Две<в 1 з (2) Иэоб<<Р,

P -- -<с-.коре<-; .<о с,обо<<<зоз о наневЂ

«<<г

<< - < оз <

< же -«.<у « бл=<6 з з«<т; о го «в =:,;а внт "<"пp T <н з о,— «<; <,-<<<<<.,<

<"- " и":

Р -- mr<Ã, « <.- " —,;...<, <: <<а <

40 г.<

C Г.<

-r - —; с:: < . <з т —:. ;

:: =о<; < г -<,;<по»-. <, 1 - .<;,<;1. 7з<,1"i.,1;.<«:«=, : .,:. .. ", - " - <т ства н конструктивные особенности де:..али., и это в целом повь««ает проиэ:зодительность процесса обработки, снизкает коробление ответственных звеньев детали, повьж<ает их точность обработки.

H p и м е р. Деталь 1 из стали о звеньями 2-4 устанавливают на столе фрезерного станка 5 и обрабатывают .звено 2 торцовой фрезой б с пластин.-.àìè из твердого сплава со снятием рипуска 1=5 мм. После обработки из<".."ряют,знутренние остаточные напряжепия звеньев 2-4 датчиками 7-9 по..редством прибора 10 (измерителя оста-,очных напряжений). Вводят в резонанс деталь 1 вибратором 11 эксцентрикового типа с регулируемой частотой колебаний 10 †1 Гц, при этом частота колебаний вибратора 11

2 6;-1

4E (h,-1,.-1< . — — S ) е

1 — « где E — модуль упругости детали;

g — ускорение свободного падения;

"<.; — толщина звена детали; — длина звена детали, b.,<. — внутренние остаточные на< пряжения обработанного и необработанного звеньев детали;, плотность материала, 5 — статический момент удален<. ного припуска.

Hpи снятии припуска со звена 2

:::роисходит перераспределение остаточ .ых напряжений за счет момента неуравновешенных внутренних сил, который приводит к короблению звена где ; — внутренние остаточные напряжения обработанного звена;

Е-„ - статический момент удаленкого припуска.

При,обработке звена 2 возникает также изменение собственной частоты колебаний этого звена за счет изме-де 1 — момент инерции звена 2

1446167

Продолжение таблицы

Характеристики

Звено

1 2 3

Толщина зве(3) „ на, мм

40 15 25

Модуль упругости

2 10 2 10 2 ° 10

Резонансная частота, Гц

72 ь;т.; — т., -4 — så, 35

45

Звено (1

Характеристики

1 2 3

Внутренние остаточные напряжения, ИПа

36 24 28

Снятый припуск, MM

1000 800 800

Длина звена,мм

g — - ускорение свободного падения, (— вес звена: Q =p Ь; L; h;

=р Ь; L; (h;-,) — длина звена.

Таким образом, частота колебаний звена 2

Чтобы в детали 1 находились в равновесии внутренние остаточные напряжения звеньев 2-4, при снятии припуска с последующего звена 2 его величину принимают по формуле где 6, Ь; — внутренние остаточные напряжения обработанного и необработанного звеньев детали;

L; — длина звена, S — статический момент площади удаленного припуска.

Измерив датчиками 7-9 посредством прибора 10 внутренние остаточные напряжения взаимосвязанных звеньев 24, настраивают вибратор 11 эксцентрикового,.типа с регулируемой частотой колебаний 10-100 Гц на частоту колебаний (после подстановки значения припуска (4) в формулу (3) и вводят в резонанс деталь 1 с частотой

Все измеренные остаточные напряжения в основные характеристики звеньев детали приведены в таблице.

Как показывают данные таблицы и расчетов, частота взаимодействующей силы вибратора, с которой вводят в резонанс все звенья детали, находится в прямой зависимости от величи25 ны внутренних остаточных напряжений как обработанного, так и необработанного звеньев детали. Благодаря тому, что после снятия припуска с одного звена измеряют внутренние остаточные напряжения всех звеньев детали и вводят в резонанс все звенья детали с частотой, равной повышает производительность и точность обработки за счет резонансного воздействия на звенья с конкретной величиной остаточных напряжений, которые, перераспределяясь, снижают коробление звеньев. Это позволяет снизить трудоемкость технологического цикла обработки нежестких деталей на 50-607., устранив пригоночные операции и термообработку.

Формула и э обретения

Способ снятия остаточных напряжений в изделиях преимущественно со звеньями разной жесткости при последовательном механическом удалении припуска, включающий вибрацию по заданной частоте, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ,производительности, до н после снятия припуска с каждого звена измеряют остаточные напряжения, а вибрацию проводят на частоте

1446167

Составитель А.Кулемин

Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 6717/31 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

4Е (Ь >., — — 1,. - /г S,)

W 1 р 4 где Š— модуль упругости материала б изделия, g — ускорение свободного падения, b n L . — толщина и длина звена изделия,р остаточные напряжения звена после обработки удаления припуска, остаточные напряжения звена до удаления припуска плотность материала изделия, статический момент снятого припуска, порядковый номер звена.