Способ деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания прецизионных отверстий в радиально-неравножестких заготовках

 

Использование: комбинированная формообразующая и отделочно-упрочняющая обработка поверхностей. Сущность изобретения: обработку осуществляют путем создания равномерного распределения усилий деформации и выглаживания по периметру обрабатываемого отверстия, при этом в качестве стабилизатора равномерности распределения усилий применяют регулярный микрорельеф, а деформирование осуществляют с образованием упругой усадки на режущей стадии воздействия на обрабатываемый материал. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к комбинированной формообразующей и отделочно-упрочняющей обработке поверхностей, конкретно к способам деформирующе-выглаживающего прошивания прецизионных отверстий в радиально-неравножестких заготовках.

Известен способ деформирующе-режуще-выглаживающего протягивания (прошивания) прецизионных отверстий в неравножестких заготовках путем многократных последовательных операций деформирования, резания и выглаживания [1] Однако указанный способ характеризуется малой производительностью и высокой себестоимостью из-за большого количества рабочих элементов обрабатывающего инструмента деформирующих, выглаживающих и режущих зубьев, работающих с незначительными натягами деформирования и подачи резания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания прецизионных отверстий в радиально неравножестких заготовках путем создания равномерного по периметру обрабатываемого отверстия распределения усилий деформирующего и выглаживающего прошивания, в котором в качестве стабилизатора равномерности указанных усилий применяют переменный заборный конус деформирующих и выглаживающих элементов [2] Указанный способ характеризуется большой себестоимостью обрабатывающего инструмента, связанной со сложностью получения переменного заборного конуса элементов, а также низкой маслоемкостью и склонностью нерегулярной микрогеометрии поверхности элементов к адгезионному схватыванию (налипанию) с обрабатываемым материалом.

Целью изобретения является повышение качества, производительности и стойкости.

Это достигается тем, что в способе деформирующе-режуще-выглаживающего прошивания прецизионных отверстий в радиально неравножестких заготовках путем создания равномерного по периметру обрабатываемого отверстия распределения усилий деформирующего и выглаживающего прошивания в качестве стабилизатора равномерности распределения усилий деформирующего и выглаживающего прошивания применяют регулярный микрорельеф, а деформирование выполняется с образованием упругой усадки отверстия на режущей стадии воздействия на обрабатываемый материал.

П р и м е р. При деформирующем и выглаживающем прошивании осесимметричных втулок из стали 12ХНЗА, 180.210 НВ, исходная шероховатость поверхности R_a 6 мкм деформирующими и выглаживающими элементами диаметром по калибрующей ленточке 22 мм получена следующая эмпирическая модель удельного (кН/мм длины окружности элемента по калибрующей ленточке) усилия деформирующего и выглаживающего прошивания с учетом наружного диаметра переменной радиальной жесткости D(Var ϕ), длины заготовки L, натяга деформирования-выглаживания i и центрального угла ϕ участка периметра обрабатываемого отверстия: q0,542 1,741 x i 0,0124 x D(Var. ϕ) -0,00496 x L + 0,0616 x i x D(Var. ϕ) + 0,00023x x D(Var. ϕ) x L} x Kq где i 0,25.1,0 мм; L 25.50 мм; D(Var)32.40 мм. Влияние параметров регулярного микрорельефа рабочих поверхностей деформирующих и выглаживающих элементов, выполненного в виде однозаходных винтовых канавок радиусом 1,5 мм, глубиной Г_к и шагом-шириной Ш_к, определяется коэффициентом K_q, значения которого представлены в табл.1. Промежуточные значения K_q, Г_к, Ш_к, при i (D,L )= const определяются методом линейной интерполяции.

Для реализации способа прошивания радиально неравножесткой детали при заданных i, L,D(Var. ϕ ) периметр прошиваемого отверстия разбивается на К-е число секторов с центральным углом сектора ϕ_к, каждому из которых соответствует определенная радиальная жесткость наружного диаметра заготовки D( ϕ_к). Причем число, расположение и угловые размеры указанных секторов соответствуют числу, расположению и угловым размерам стабилизационных участков рабочих поверхностей деформирующих и выглаживающих элементов. Варьированием параметрами регулярной микрогеометрии по полученным уравнениям на соответствующих стабилизационных участках рабочих поверхностей элементов из условия всеобщего равенства действующих на них суммарных сил прошивания обеспечивается тождественная равномерность деформаций и высокая точность геометрической формы отверстия.

Зависимости шероховатости поверхности отверстия после резания от величины создаваемой предварительным деформированием усадки-разбивки отверстия на режущей стадии воздействия на обрабатываемый материал приведены в табл.2.

Таким образом, применение указанного способа позволяет упростить конструкцию, технологию изготовления инструмента, и в конечном счете уменьшить себестоимость обработки. Дополнительно регулярный микрорельеф обеспечивает надежное аккумулирование и своевременную подачу технологической смазки в очаг деформации, более интенсивно выглаживает микровыступы поверхности заготовки, что также повышает качество, производительность и ресурсосберегаемость обработки.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ДЕФОРМИРУЮЩЕ-РЕЖУЩЕ-ВЫГЛАЖИВАЮЩЕГО ПРОШИВАНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ ОТВЕРСТИЙ В РАДИАЛЬНО-НЕРАВНОЖЕСТКИХ ЗАГОТОВКАХ с предварительным деформированием и усадкой путем создания равномерного распределения усилий деформирующего и выглаживающего прошивания по периметру обрабатываемого отверстия, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора равномерности распределения усилий деформирующего и выглаживающего прошивания применяют регулярный микрорельеф воздействующего на обрабатываемую поверхность инструмента, исходя из условия всеобщего равенства действующих на стабилизационных участках суммарных сил прошивания.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что деформирование выполняется с образованием упругой усадки отверстия на режущей стадии воздействия на обрабатываемый материал.

РИСУНКИ

Рисунок 1