Способ обработки резанием с опережающим пластическим деформированием

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к обработке металлов резанием и пластическим деформированием. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет реализации в зоне резания напряженного состояния сдвига со всесторонним растяжением и использованием энергии упругой деформации от опережающего пластического деформирования. Указанная цель достигается тем, что опережающее пластическое деформирование наружной поверхности детали 1 осуществляют фильерой 2 с заборным конусом и цилиндрической ленточкой 7, при этом заборный конус дорна 4 располагают оппозитно цилиндрической ленточке 7 фильеры 2, цилиндрическую ленточку 9 дорна 4 размещают между цилиндрической ленточкой 7 фильеры 2 и режущей кромкой 5 режущего инструмента 3, а последнюю устанавливают от цилиндрической ленточки 7 фильеры 2 на расстояние, равное ширине цилиндрической ленточки 9 дорны 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4463020/08 (22) 19.07.88 (46) 23.05.91.Бюл. 3Ф 19 (71) Московский автомеханический институт (72) В. А. Кузнецов и С. В. Крылов (53) 621.932(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1329913, кл. В 23 В 1/00, 1985. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ С

ОПЕРЕЖАЮЩИМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов резанием и пластическим деформированием. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет реализации в зоне резания напряжен„„5U „„1650370 А1 ного состояния сдвига со всесторонним растяжением и использованием энергии упругой деформации от опережающего пластического деформирования. Указанная цель достигается тем, что опережающее пластическое деформирование наружной поверхности детали 1 осуществляют фильерой 2 с заборным конусом и цилиндрической ленточкой 7, и ри этом заборный конус дорна 4 располагают оппозитно цилиндрической ленточке 7 фильеры 2, цилиндрическую ленточку 9 дорна 4 размещают между цилиндрической ленточкой 7 фильеры 2 и режущей кромкой 5 режущего инструмента 3, а последнюю устанавливают от цилиндрической ленточки 7 фильеры 2 на расстояние, равное ширине цилиндрической ленточки 9 дорны 4. 2 ил.

1650370

30

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке материалов резанием и пластическим деформированием, и может быть использовано для обработки цилиндрических втулок.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей за счет реализации в зоне резания напряженного состояния сдвига со всесторонним растяжением и использования энергии упругой деформации от пластического деформирования в зоне резания.

На фиг, 1 дана схема нагружения зоны резания с использованием кольцевого режущего инструмента; на фиг,2 — то же, с использованием режущего инструмента в виде резца, вращающегося вокруг детали.

Способ осуществляется следующим образом, Детали 1 сообщают поступательное движение со скоростью V в осевом направлении, а фильера 2, режущий инструмент 3 и дорн 4 остаются неподвижными в осевом направлении. Режущий инструмента 3 может иметь вращательное движение вокруг оси детали, когда он выполнен в виде резца . с установкой последнего относительно детали 1. Таким образом, проекция его главной режущей кромки 5 на обрабатываемую поверхность 6 должна находиться под углом

А(угол наклона главной режущей кромки не показан) к оси детали 1 и 90 + А к «ромке цилиндрической ленточки 7 фильеры 2.

При неподвижном режущем инструменте 3 последний выполняется в виде кольцевого режущего элемента с режущей кромкой 5, выполненной на его внутренней поверхности и установленной параллельно кромке ленточки 7 фильеры 2 и перпендикулярно оси детали 1 (фиг. 1). Фильера 2, режущий инструмент 3 и дорн 4 жестко связаны междусобой в осевом направлении и имеют одинаковую относительную скорость относительно детали 1. Дорнование внутренней поверхности 8 и редуцирование наружной поверхности 6 могут осуществляться по схемам сжатия, растяжения или осевого заневоливания детали 1. Вначале наружная поверхность 6 детали 1 подвергается воздействию(двухосное сжатие в радиальном и тангенциальном и одноосное растяжение в осевом направлении) фильеры 2, Сразу же за ним внутренняя поверхность 8 детали 1 подвергается воздействию дорна 4, причем деформацию имеет обьемный характер и выходит на наружную поверхность 6 детали 1, где представлена растягивающими напряжениями q. Максимум этих напряжений на наружной поверхности располагается напротив ленточки дорна 4, т, е. в месте окончания фильеры 2.

Далее по наружной поверхности на расстоянии ширины ленточки дорна 4 вступает в работу режущий инструмент 3. 8 результате указанного ими осуществляется в зоне всестороннее растяжение (тангенциальное и радиальное — от дорна 4, осевое — от фильеры 2) вместо всестороннего сжатия при обычном резании. Вследствие этого в зоне резания на наружной поверхности 6 детали

1 в поверхностном слое активно развиваются микро- и макротрещины, образованные перенаклепом металла от воздействия фильеры 2, что существенно снижает энергоемкость процесса резания и повышает стойкость режущего инструмента 3. В последующем, этот слой срезается режущим инструментом 3. Кроме того, резание в зоне упругих деформаций от обработки дорном 4 и фильерой 2 позволяет использовать энергию этих упругих деформаций для обработки резанием, что также снижает энергоемкость процесса обработки.

При обработке наружной поверхности 6 вращающимся режущим инструментом 3 (фиг. 2) в поверхностном слое детали 1 возникают напряжения кручения; что повышает эквивалентное напряженное состояние в зоне обработки, а следовательно, снижает энергоемкость процесса обработки, а также появляется воэможность обрабатывать более длинные детали в связи со свободным отводом стружки иэ зоны обработки.

Заборный конус дорна 4 располагают оппозэитно цилиндрической ленточке 7 фильеры 2 с целью получения максимальных объемных пластических (исправляющих погрешности формы заготовки) деформаций по всей толщине стенки детали, а также максимальных растягивающих осевых напряжений в зоне резания (после фильеры 2), Цилиндрическую ленточку 9 дорна 4 размещают между цилиндрической ленточкой 7 фильеры 2 и кромкой 5 режущего инструмента 3. причем последнюю устанавливают на расстоянии. равном ширине цилиндрической ленточки дорна 4 от цилиндрической ленточки 7 фильеры 2, с цепью получения максимальных растягивающих напряжений (тангенциальных и радиальных) на наружной поверхности 6 детали

1 в зоне резания между фильерой 2 и режущим инструментом 3, Уменьшение этого расстояния ведет к чисто техническим трудностям реализации способа (невозможность размещения стружки, малые подачи

S, нежесткий инструмент и т, д.), Увеличеwe его ведет к снижению напряженного состояния всестороннего растяжения в зо1650370

Составитель Д.Кутепов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор В.Данко

Заказ 1570 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 не резания, так как по мере удаления от места нахождения дорна 4 и фильеры 2 режущий инструмент 3 работает все с меньшими растягивающими, а затем и с большими сжимающими напряжениями, что приводит к залечиванию микротрещины от перенаклепа металла поверхностного слоя детали 1 фильерой 2, увеличению энергоемкости процесса обработки и снижению стойкости режущего инструмента 3.

Кроме того, по мере удаления режущего инструмента 3 от фил ьеры 2 и дорна 4 упругие деформации от воздействия последних будут использоваться в меньшей мере в процессе резания, что также приведет к увеличению энергоемкости процесса обработки.

Формула изобретения

Способ обработки резанием с опережа ющим пластическим деформированием наружной поверхности детали, предусматривающий дорнование отверстия дорном с заборным конусом и цилиндрической ленточкой и срезание поверхностного слоя

5 режущей кромкой инструмента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, опережающее пластическое деформирование наружной поверхности осуществляют фильерой с

10 заборным конусом и цилиндрической ленточкой, при этом заборный конус дорна располагают оппозитно цилиндрической ленточке фильеры, цилиндрическую ленточку дорна размещают между цилиндриче15 ской ленточкой фильеры и режущей кромкой режущего инструмента, а последнюю устанавливают от цилиндрической ленточки фильеры на расстояние, равное ширине цилиндрической ленточки дорна.