Способ механической обработки деталей несколькими переходами

 

Изобретение относится к технологии холодной обработки металлов поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для обработки плоских деталей. Цель изобретения - повышение точности и производительности процесса обработки. В процессе обработки с одной поверхности плоской детали снимают слой металла, затем деталь переворачивают и производят накатку противолежащей поверхности для компенсации внутренних остаточных напряжений и устранения коробления. Накатку производят с усилием, определяемым величиной внутренних остаточных напряжений в детали после снятия слоя металла. Указанная последовательность операций позволяет повысить точность деталей и производительность процесса обработки. 1 табл., 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) В 24 В 39/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617541/31-27 (22) 12.12.88 (46) 15.12.90. Бюл. M 46 (71) Краматорский индустриальный институт (72) Т.В.Кухтик, С.П.Гинкул, В.С.Кухтик и

Г.В.Беднов (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 865638, кл. В 24 В 39/04, 1980. (54) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НЕСКОЛЬКИМИ ПЕPЕХОДАМИ (57) Изобретение относится к технологии холодной обработки металлов поверхностным пластическим деформированием и моИзобретение относи ся к технологии холодной обработки металлов поверхностным пластическим деформированием.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей способа и повышение точности и производительности обработки.

На фиг. 1 — 3 схематически показана последовательность обработки.

На столе 1 станка закрепляют деталь 2 для механической обработки и снимают припуск 1 инструментом 3. Сигналы, поступающие с датчика 4 прибора 5, фиксируют перераспределение остаточных напряжений в детали, которое приводит к ее короблению (фиг.2). Затем производят кантовку детали 2 и накатку поверхности Б противолежащей обрабатываемой поверхности А инструментом 6 с усилием накатывания, равным

Ь0. 1613307 А1 жет быть использовано для обработки плоских деталей. Цель изобретения — повышение точности и производительности процесса обработки, В процессе обработки с одной поверхности плоской детали снима ат слой металла, затем деталь г1ереворачивают и производят накатку противолежащей поверхности для компенсации внутренних остаточных напряжений и устранения каробления, Накатку производят с усилием, определяемым величиной внутренних остаточных напряжений в детали после снятия слоя металла. указанная последовательность операций позволяет па высить точность деталей и производительность процесса обработки. 1 табл., 3 ил.

<о у и 1 i где о — внутренние остаточные напряжения в детали;

S — статический момент площади удаленного припуска;

L — длина детали.

Пример. Деталь 2 из стали 40Х устанавливают и закрепляют на столе 1 фрезерного станка модели 6РН12 Ф01. Обрабатывают деталь 2 торцовой фрезой 3 с пластинками твердого сплава Т5К10 со снятием припуска 1 = 5 мм, После обработки измеряют внутренние остаточные напряжения детали 2 датчиком 4 прибора 5 ИОН вЂ” 4 (измеритель остаточных напряжений). После снятия припуска 1 = 5 мм в детали 3 возникает момент неуоавновешенных внутренних сил М1, который равен

М1- Oosy (1) 1б13307

Величина

ы детали: а, 1 щина, cl чина припускэ, I нные остаточп ряжения, с7о накатки, Рн где rJ< — внутренние остаточные напряжения детали;

Sy — статический момент площади припуска, Момент М1 за счет перераспределе- 5 ния остаточных напряжений приводит к короблению детали 2, при этом обрабатываемая и противолежащая поверхности становятся вогнутыми.

Величина коробления равна 10 кар

M)L) (2) где Ь вЂ” длина детали;

Š— модуль упругости, I — момент инерции.

Чтобы компенсировать величину коробления после снятия припускэ I = 5 мм, т,е, привести деталь в равновесие, необходимо внести напряжения, равные по величине и знаку напряжениям, "ушедшим" с припу- 2О ском, и из этого следует, что величина избыточной. потенциальной энергии, совершающей работу по короблению обработанной детали 2, равна энергии, "отнятой" у детали 2 при удалении припуска! хизб = Эпр, Р) где Э,р —. энергия, имевшаяся у припускэ, удаленного с поверхности А.

Величина 3пр зависит от момента М1, жесткости детали и ее длины. Обрабатывают накаткой противолежащую поверхность Б, создав при этом момент М2, равный, но противоположный по знаку моменту М1, т.е, должно выполняться условие

M) =М2, И) где М2 — момент оТ силы Рн накатывания поверхности В.

Таким образом, момент Мсоздае,т прогиб детали

М2= Рн () у 2

f2=- fKop = ——

8EI (6)

Накатывают поверхность Б детали 2 накатником — роликом 6 (флг,З) с усилием на- 45 катки, найденным из равенства {3) OoSy=Рн (7) (8)

Усилие накатки Рн и основные характеристики способа и детали приведены в таблице.

Повышается точность обработки за счет компенсации внутренних остаточных напряжений, "ушедших" при снятии припуска, вносимыми напряжениями от накатки поверхности, что снижает коробление детали, уменьшает пригоночные операции.

Формула изобретения

Способ механической обработки деталей несколькими переходами, при котором деталь закрепляют на столе, создают предварительный прогибдетали на первом переходе посредством съема слоя металла с поверхности детали, измеряют параметр напряженного состояния в заготовке, производят поверхностное пластическое деформирование накаткой роликом одной из поверхностей детали, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, после съема слоя металла с поверхности детали ее освобождают от закрепления, переворачивают, укладывают обработанной поверхностью на стол и закрепляют, в качестве параметра напряженного состояния используют внутренние остаточные напряжения, которые измеряют после съема слоя металла и освобождения детали от закрепления, а поверхностному пластическому деформированию подвергают поверхность детали, противоположную поверхности со снятым слоем, при этом усилие определяют из выражения o$o н = где ao — внутренние остаточные напряжения, МПа;

Sy — статический момент удаленного слоя, м

L — длина детали, м.

1613307

ЩГ5

Составитель Г.Смирнов

Техред M.Mîðãåí Tàë Корректор Н.Ревская

Редактор М.Товтин

Заказ 3858 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101