Способ исследования физико-механических характеристик обрабатываемой поверхности в зоне контакта при деформирующем протягивании

 

Изобретение относится к обработке отверстий деформирующим инструментом и касается исследования состояния поверхности после обработки . Целью изобретения является повышение производительности труда и технологических возможностей способа за счет фиксации изменения микрорельефа в зоне контакта. Для этого протягивание осуществляют непрерывно с одновременной фиксацией состояния поверхности в различных зонах контакта деформирующего элемента с деталью, расположенных на двухзаходной винтовой линии, начинающейся на цилиндрической ленточке. Половина шага двухзаходной винтовой линии соответствует геометрической длине контакта инструмента с обрабатьшаемой поверхностью.Число пазов определяют по расчетной зависимости. На обработанной поверхности остаются полосы, состояние поверхности которых соответствует состоянию обрабатываемого материсша в исследуемой точке зоны контакта. Физикс5-мехзнические характеристики измеряют в указанных зонах. По полученным значениям судят о характере формирования микрорельефа. 3 ил. to Г ИП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1 1) 4 В 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Х (, 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4255702/31-27 (22) 03.06.87 (46) 07.01.89. Бюл. В 1 (7 1) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) А.О.Розенберг, А.Д.Крицкий и С.А.Родюков (53) 62 1.923.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 742057, кл. В 23 D 41/00, 1977. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ЗОНЕ КОНТАКТА

ПРИ ДЕФОРМИРУ10ЩЕМ ПРОТЯГИВАНИИ (57) Изобретение относится к обработке отверстий деформирующим инструментом и касается исследования состояния поверхности после обработки. Целью изобретения является повышение производительности труда и технологических возможностей способа за счет фиксации изменения микрорельефа в зоне контакта. Для этого протягивание осуществляют непрерывно с одновременной фиксацией состояния поверхности в различных зонах контакта деформирующего элемента с деталью, расположенных на двухзаходной винтовой линии, начинающейся на цилиндрической ленточке. Половина шага двухэаходной винтовой линии соответствует геометрической длине контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью. Число пазов определяют по расчетной зависимости. На обработанной поверхности остаются полосы, состояние поверхности которых соответствует состоянию обрабатываемого материала в исследуемой точке эоны контакта. Фиэикб-механические характеристики измеряют в указанных зонах. По полученным зна-чениям судят о характере формирования микрорельефа. 3 ил.

1449331

Изобретение относится к обработке отверстий деформирующим инструментом, а именно к исследованию состояния поверхности после обработки.

Цель изобретения — повышение производительности труда и расширение технологических возможностей эа счет возможности фиксации изменения микрорельефа в зоне контакта. 10

На фиг. 1 изображена схема способа исследования физико-механических характеристик обрабатываемой поверхности в зоне контакта при деформирующем протягинании, на фиг.2 - 15 развертка деформирующего элемента ло цилиндрической ленточке, на фиг,3график изменения относительной шероховатости по длине контакта.

Способ исследования физико-механических характеристик обрабатываемой поверхности н эоне контакта при деформирующем протягинании заключается в следующем.

С помощью деформирующей прстяжки, содержащей деформирукщий элемснт 1, расположенный на оправке 2, и хностовик 3, осуществляют непрерывное протягивание образца н виде втулки 4 деформирующим элементом 1, на обработанной поверхности остаются следы

5 в виде полос ндоль образующей втулки от пазов 6, которые выполнены в зоне сопряжения цилиндрической ленточки 7,, рабочего 8 и обратного 9 конусов.

По мере продвижения деформирующего элемента 1 через отверстие образца 4 рабочий конус 8 инструмента воздействует на обрабатываемую по- 40 верхность и формирует новое состояние последней — упрочняет ее, изменяет микрорельеф, причем формирование происходит на всей протяженности контакта поверхностей инструмента 45 и образца. Состояние обрабатываемой поверхности н требуемой точке фиксируется благодаря отсутствию даль— нейшего воздействия поверхности инструмента на обрабатываемую поверхность в том месте, где выполнен паз, имеющий reoMeтрические параметры, определяемые по формуле. Таким образом„ на обработанной поверхности остаются полось" состояние поверх 55 ности которых соответствует состоянию обрабатываемого материала в исследуемой точке зоны контакта„ в дальнейшем исследуются общеизвестными методами металлографии, подвергаются механическим испытаниям и измеряется микрорельеф. На основании полученных результатов можно создать график, характеризующий процесс формирования микрорельефа (фиг.З) и физико-механические характеристики в процессе обработки.

Пример. Для сравнения известного и предлагаемого способов исследования состояния поверхности изготовлен деформирующий элемент со следующими геометрическими параметрами: диаметр по цилиндрической ленточке

d=45 мм, углы рабочего и обратного о конуса =, = 4, ширина цилиндрической ленточки Ь = 1 мм, длина рабочего конуса 1 = 20 мм, обратного

1„в = 8 мм, ширина пазов h 2 мм," длина наибольшего паза при натяге на деформирующий элемент а = 0,2 мм

2 = 143 мм.

1 г 2sin Г

Наибольшее число пазов Pn„>j определяют иэ соотношения

1 <0,05»d а

1 =d h э1п .с

При шаге дискретизации d = 0,2 мм

f n q >j = 8, 05, величина геоме трической протяженности контакта 1„равномерно определена между пазами с шагом с1 = 0,2 мм 1 =1 =1,43 ми, 1

=1, — d — 1,43-0,2-1,23 мм и т.д.

Таким образом, определяют число пазов

1,43 и 0 2 7 С rnкpl.

В случае и х-8, это приводит к увеличению фахтической длины контакта и искажению получаемых данных.

Укаэанным деформирующим элементом обработаны втулки из стали 20 Г без остановки процесса протягивания с одновременной фиксацией состояния обрабатываемой поверхности в различных точках контакта инструмента с образцом. Втулки до обработки имеют размеры d х Ь 44,8 х 120 мм и толщины стенок t = 2; 3; 5 мм.Обработку ведут с натягом на деформирующий элемент а 0,2 мм, скорость протягивания V = 0,04 м/с, в качестве технологической смазки используют масло "Индустриальное 20". После протягивания на обработанной поверх1449331 ности получают семь полос, на которых замеряют шероховатость на профиллографе-профилометре ВЭИ "Калибр" мод. 201. На основании полученных данных (фиг.3) приведен график, по5 каэывающий как формируется микрорельеф в зоне деформации.

Аналогичным образом можно изучать микротвердость, микроструктуру, проводить рентгеноструктурный анализ поверхности и приповерхностных слоев обрабатываемого металла.

Повышение точности по сравнению с известным способом достигают благодаря наличию значительных участков обрабатываемой поверхности, которые подвергаются исследованию, что дает воэможность получать результаты измерений с высокой степенью достовер- 20 ности

Отсутствие разрушаемых деталей в конструкции инструмента и приспособлений по сравнению с известным способом дает воэможность повысить про- 25 изводительность измерений, поскольку не требуется затрачивать время и материалы на изготовление разрушаемой чугунной втулки с ослабленным в радиальном направлении сечением.

Получаемый с помощью устройства по известному способу отпечаток эоны контакта дает возможность изучить только микротвердость обрабатываемого материала в зоне контакта и провести микроструктурный анализ. Наличие участков обрабатываемой поверхности, физико-механическое состояние которых аналогично состоянию обрабатываемой поверхности в точках so40 ны контакта, удаленных от цилиндрической ленточки на длину соответствующего паза на деформирующем элементе, позволяет расширить технологические возможности предлагаемого

45 способа, а именно изучить, кроме указанных характеристик, еще и микрорельеф, сняв все его характеристики.

Формула изобретения

Способ исследования физико-механических характеристик обрабатывае-. мой поверхности в зоне контакта при деформирующем протягина. ии, при ко- тором осуществляют обработку отверстия деформирующим элементом с цилинд" рической ленточкой, рабочим и обратным конусами, фиксацию физико-меха- нического состояния обрабатываемой поверхности образца в различных точках его контакта с инструментом и измерение физико-механических характеристик обработанной поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда и расширения технологических возможностей эа счет воэможности фиксации изменения микрорельефа в зоне контакта, обработку отверстия осуществляют непрерывно с одновременной фиксацией состояния поверхности в различных зонах контакта деформирующего элемента с деталью, расположенных на двухзаходной винтовой линии, начинающейся на цилиндрической ленточке, причем половина шага двухэаходной винтовой линии равна геометрической длине контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью, при этом число зон определяют из соотношения ф Гпмнп)

1 0 05(id a

L-...p3 -, (-; —,„„, „ -d.), г

I а где 1 — геометрическая дли2вдп 4 на контакта а — натяr на деформируюший элемент, с1 — шаг дискретизации длины контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью, d — диаметр деформирующего элемента по цилиндрической ленточке, А — половина угла при вершине рабочего конуса;

h — - ширина зоны, а физико-механические характеристики измеряют в указанных зонах.

1449331

Составитель С.Чукаева

Редактор И.Шулла Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай ю

Тирам 678

Заказ 6911/ 15

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а .1 а

0,8

Р,Г 04 ОЮ 08 1,0

Фае Р