Способ комбинированной упрочняюще-чистовой обработки

 

Изобретение относится к механической обработке, а именно к комбинированной упрочняюще-чистовой обработке. Цель - повышение качества. Это достигается тем, что инструмент устанавливают под углом к обрабатываемой поверхности в вертикальной плоскости продольной подачи, производят калибрование поверхности режущей кромкой инструмента и последующее обкатывание деформирующей частью инструмента, который дополнительно разворачивают на угол в горизонтальной плоскости продольной подачи. Этот угол определяют по определенной зависимости. Это позволяет повысить точность управления интенсивностью деформации поверхностного слоя и сохранить постоянство кривизны профиля контакта деформирующей части инструмента с деталью при изменении расчетного натяга. 4 ил.

СОЮЗ ГОВГ1Г:КИХ сОции1исти !1:CKIlx

Р Г5СПУБГ!ЫК

<. !1. В 21 В 39/00

ГОсудлРстБе1!1!ыЙ .Омитгт

ПО ИЗОГзРЕТЕ!1И5!М и 01 К! Ь! I ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ!

О

0 О 0с

,О (21) 4647550/27 (22) 08.02.89 (46) 15.08.91. Бюл. й. 30 (71) Мытищинский маши«ос! роительн1,!и завод, Московский институт приборсстро"ния и Московский автомехзнический и!!сгитут (72) А.В.Сотников, А,Г.Игнатовский, А А.Михайлов, В.M.Смеля!!ский, В.А.Комаров и

Ю.А. Берман (53) 621.923.77 (088.8) (56) Коновалов Е.Г, и др. Чистовая и упро 1ня:ощзя рота 1510115Ia51 обработка поверхности. Минск; BI-.le!I!a школа, 1968, с 32! — 327 (54) СПОСОБ КОМБИНИРОВА! !1!ОИ УП

РОЧ 1ЯЮЩЕ-ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к м:хз !ической обработке, а именно к vora6«IIIIporlaIIIIoI1 упИзобретение относится к механичсскои обработке, в особенности к совмещенным методам обработки металлов резанием и поверхностным пласти lecv lrl деформированием, и можег быть испoльзnnaнo при обработке наружных и внутренних тел вращения.

Цель изобретения — псвышение качества поверхностного слоя путеt1 повышения точности управления интенсивностью деформации и сохранения постоянной кривизны профиля контакта деформирующей части инструмента с деталью в направлении продольной подачи при изменении расчетного натяга.

На фиг. 1 изображена кинсглатическзя схема обработки по предложенному способу в вертикальной плоскогти продольной подачи; на фиг. 2 — то же. г. горизонтальной... 5U «„1бб9692 А1 роч !яюще-чиг.1овой обработке Цель - повыше!!ис качества. Э1о дос!и!астся тем, что инструмент устзнавливзют под у5лол1 к обрабатыпземой поверхнос1и в всргикзлblIOL1 плоскос1и продольной подачи, произгодят кзлибровзн! с поверхности режущей кромкой инс1рументэ и последующее обкатывание дсфорл!ирую!цсй частью инструл1е!!та, которыи дополнительно разворачивают нз угол в горизонтальной плоскости продольной подачи. Этот угол определяюг по определеннои зависимости. Это позволяет повысигь точность управления интенсивностьlo деформации поверки ос гного слоя и сохранит!, постоянство кривизны профиля кон гзктз деформиру!ощей !асти инструмента с дсгзль1о при измг.пении рзс !стного натяга. 4 ил. плосvocòè продольной подзчи; на фиг. 3— разрез А-А нз фиг. 1 (расчет,!зя гхсма угла гг). на фиг. 4 — вид Б нз фиг. 2

Инсгг умент 1 для ocyll,сс1ьлсния предлагаемого способа выполнен в виде тора, имеющсгo кольцевую режущу о кромку 2 и дсформирующу!о поверх!!огть 3, Вершина режущей кромки 2 расположена lla профильном радиусе деформирующей поверхности 3 под углом 1 к плоскости вращ:Ilvя режущей кромки относительно оси вращения инструмента (фиг. 4). Ингтрумент

1 от!!осительг!о заготовки 4 установлен с действительным натЯгом 11д, Равным(0з—

0д)/2, под двумя пространственными углами /1 и гг . Угол /3 образован в вертикальной плоскости подачи Ilavлоном ос« вращения инструмента к,оси вращения детали и необходим для калибро51зIIIIÿ пîBeð1669692 хности за<01овки срезанием слоя металла (на фи . 3 эаштрихован) режущей кромкой 2, Угол и образован в горизонтальной плоскости подачи разворотом оси вращения инструмента относительно оси вращеIIVR ДЕтаЛИ И НЕОбХОДИМ ДЛЯ СОХРаНЕНИЯ постол» . и кривизны профиля контактадеформирующей части инструмента с деталью пи;;.=л1енении расчетного натяга в процесс < . с О к." 1 ы В а I I и я .

Способ осуществляется следующим образом.

Усганавливают инструмент 1 относительно обрабатываемой поверхности под углами /3 и а, сообщают заготовке 4 движение вращения со скоростью Чз, а инструмент>: 1 сообщают движение иродольи.й подачи S. .П1)и внедрР 1 iи иllстру "> II I a . в заготовку 4 он начинаеI IIГлщаться BOK1>$1 собственной ocv за;чег действия сил трения 01 враще ия эагоговки и производит обработку.

11ри э1ом в зоне контакта инструмента деталью перед деформирующей частью инструмеи га формируется пластическая волна, перемещающаяся вместе с инструментом в направлении продольной подачи, Pnc= волны в направлении, перпендикулярном продольной подаче, приводит к гому, что вершина волны попадает в зону движения режущей кромки и иодреэае1ся, оставляя на заго1овки часть волны, равную расчетному натягу hp, который характеризуется подъемом режущей кромки O носительно обработан>г и иогерхности эа инструментом в горизонтальной плоско;1и поперечной подачи.

Интенсивность деформации поверхностного слоя при обрабогке является зависимой величиной от одного технологического параметра угла ll наличие которого да"воэможность повысить точность управления интенсивностью деформации поверхНОСТНОГО СЛОЯ, Изменение величины угла а и соответствующий р лу раз;орот оси вращения инструмента в горизонтальной плоскости подачи пр;;водит к измен-.i«»o величины подъема режущей кромки относительно обработанной поверхности, т,е. фактически изменяется расчетный натяг hp, а профиль контакта деформирующей части инструменга с деталью. имеющей кривизну определенного радиуса, остается неизменным, Пример. Для осуществления способа устанавливали следующие неизменные технологические условия, Станок токарно-винторезный мод, 16V, 20.

Смазочно охлаждающая жидкость Укринол-1.

Заготовка из материала сталь 45, диаметром 50 мм и с исходной твердостью Н V

5 1700 МПа.

Инструмент иэ материала Р18, диаметром 70 мм, профильным радиусом (RÄp) 5 мм . и углом расположения режущей кромки (y)

5"

10 Параметры установки инструмента: угол наклона в вертикальной плоскости подачи (/3 ) 20, действительный натяг (Ьл) 0,2 мм.

Режимы обработки: подача (S) 0,15

15 мм/06, скорость резания (V) 100 м/мин.

Требовалось получить поверхность детали с заданными значениями деформированного сос1ояния; степень чпрочнения (д)

0,37; глубина упрочненного слоя (h) 3,9 мм;

20 твердость поверхностного слоя (НИ) 2350

МПа.

Заданные значения получают при интенсивности деформации Г = 1,5, которую получают при известном профильном ради25 усе инструмента R„I, = 5 мм и расчетном натяге hp = 0,35 лм, Для этого определяют угол а

hð cos /1 ) - aicsin (sin >w

Rnp

0,35 . cos 20 х cos 3)==- arccos (1 — -- )5 — arcsin (sin 5 20 ) =- alccos 0,938—

3г; — a I cs in 0,082 = 20,28 — 4,9 = 15О, Ин=трумент 1 устанавливают в гориэонгаг ьнои плоскости продольной подачи на угол c. = 15 и получают г.ледующие реэуль1агы обработки: степень упрочнения (д )

0,3/; глубина упрочнениого слоя (h) 3,8 мм; твердость поверхностного слоя HV — 2340

МПа, Полученные значения параметров деформируемо о поверхностного слоя после обработки соотвегствуют эаданнь«л в пределах допустимой точности.

Предложенный способ обеспечивает повышение I:ачества обработки путем повы50 шения точности управления интенсивнос1ью деформации поверхностного слоя и сохранение постоянной кривизны профиля контакта деформирующей части инструмента с деталью при изменении расчетного на55

Формула изобретения

Способ комбинированной упрочняющечистовой обработки, при котором инструмент устанавливают под углом к обрабатываемой поверхности в вертика ь1669692 — a res ln (sin y cos j3 ), $

Qua / ной плоскости продольной подачи, производят калибрование поверхности режущей кромкой инструмента и последующее обкатывание деформирующей частью инструмента, отл и ча ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества обработки поверхности путем повышения точности управления интенсивностью деформации поверхностного слоя и сохранения постоянной кривизны профиля контакта деформирующей части инструмента с деталью при изменении расчетного натяга, инструмент дополнительно разворачивают на угол ав горизонтальной плоскости продольной подачи, который определяют из соотношения

a = arccos (1 — - со- — " )— пр

5 где hl — расчетный натяг;

Впр — профильный радиус деформирующей части инструмента;

P — угол наклона оси вращения инструмента к оси вращения детали в вертикальной плоскости продольной подачи; — угол расположения режущей кромки на профильном радиусе деформирующей части инструмента относительно плоскости ее вращения, нормальной к оси инструмента, +us.->

Составитель С.Чукаевэ

Tc;..;. t" ä М Морг, н гал Корректор В.Гирняк

Редактор M.Êåëå ëåø

Производ-.тле и, .;л-ельс .ий коиГ. нлт "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2703 Тираж 441 Подписное

ВНИИПО Государственно о ко ьпета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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