Способ комбинированной упрочняющей обработки

 

Использование: обработка металлов давлением, в частности поверхностное пластическое деформирование, совмещенное с обработкой магнитным полем. Сущность изобретения: способ заключается в одновременном воздействии на обрабатываемую поверхность деформирующего усилия рабочего инструмента и циклически изменяющегося, переменного по величине магнитного поля, перемещающегося относительно обрабатываемой поверхности совместно с инструментом. Силовые линии магнитного поля ориентируют при обработке относительно направления тангенциальной составляющей силы деформирования. В частности, направление силовых линий магнитного поля составляет с направлением тангенциальной составляющей силы деформирования угол 90^o. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии машиностроения, к комбинированным способам обработки поверхностей металлических деталей, включающим поверхностное пластическое деформирование и магнитную обработку. Способ предусматривает регламентированное направление силовых линий магнитного поля относительно направления тангенциальной составляющей силы деформирования.

Известны статические способы отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ОУО ППД) методами обкатывания и выглаживания [1] заключающиеся в пластическом деформировании поверхностного слоя заготовки с целью повышения качества обрабатываемой поверхности. Известные способы ОУО ППД обеспечивают недостаточно высокое качество обработанной поверхности.

Известен способ упрочнения стальных деталей и устройство для его осуществления [2] заключающийся в одновременном воздействии на обрабатываемую поверхность детали деформирующего усилия рабочего инструмента и переменного магнитного поля. Обработанная поверхность имеет недостаточно высокое качество вследствие неполного использования потенциальных возможностей способа из-за произвольного направления силовых линий магнитного поля.

Цель изобретения повышение качества поверхности детали за счет регламентации направления силовых линий магнитного поля относительно направления тангенциальной составляющей силы деформирования.

Цель достигается тем, что направление силовых линий магнитного поля при комбинированной упрочняющей обработке регламентируется относительно направления тангенциальной составляющей силы деформирования и составляет угол 90^o.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа комбинированной упрочняющей обработки в условиях алмазного выглаживания и одновременного перемагничивания плоских поверхностей при работе на строгальных станках.

Способ комбинированной упрочняющей обработки осуществляется следующим образом.

Деталь 1 (см. чертеж) закрепляется на металлорежущем станке, например строгальном, на столе или в тисках. В резцедержателе станка 2 монтируется деформирующее устройство 3, содержащее инструмент 4. На деформирующем устройстве посредством изолирующей диэлектрической прокладки 5 устанавливается магнитопровод 6 с электрической обмоткой 7, соединенной с источником питания переменным электрическим током. Магнитопровод 6 ориентируется относительно деформирующего устройства 3 так, что направление силовых линий магнитного поля при комбинированной упрочняющей обработке относительно направления тангенциальной составляющей силы деформирования составляет угол 90^o. При работе на строгальных станках направление действия тангенциальной составляющей силы деформирования совпадает с направлением скорости относительного перемещения детали и инструмента. Деформирующий инструмент вводится в контакт с заготовкой с заданным усилием, при этом обеспечивается наличие зазора между магнитопроводом и обрабатываемой поверхностью, включается привод перемещений рабочих органов станка, а электрическая обмотка 7 магнитопровода 6 подключается к источнику питания.

Взаимодействие циклически изменяющейся магнитной волны и волны пластической деформации в зоне контакта инструмента и заготовки способствует выходу дислокаций на поверхность, дроблению зерен, формированию новой мелкозернистой структуры материала, отличающейся более высокими механическими свойствами. Регламентация направления силовых линий магнитного поля относительно направления распространения волны пластической деформации, совпадающего с направлением действия тангенциальной составляющей силы деформирования, способствует еще более активному перетеканию дислокаций и атомов углерода из глубинных слоев на поверхность детали, позволяет интенсифицировать процесс ППД.

Эффективность предлагаемого способа подтверждается представленными в таблице экспериментальными данными, полученными при замерах микротвердости плоских поверхностей образцов из сталей 45 и 38 ХС, обработанных на строгальном станке одновременно алмазным выглаживанием и циклически изменяющимся, переменным по величине магнитным полем, перемещающимся относительно детали совместно с инструментом. Обработка осуществлялась с разными значениями угла между направлением силовых линий магнитного поля и направлением тангенциальной составляющей силы деформирования (см. чертеж).

Предложенный способ комбинированной упрочняющей обработки позволяет значительно повысить качество обработанной поверхности детали.

Формула изобретения

1. Способ комбинированной упрочняющей обработки, заключающийся в одновременном воздействии на обрабатываемую поверхность деформирующего усилия рабочего инструмента и циклически изменяющегося, переменного по величине магнитного поля, перемещающегося относительно обрабатываемой детали совместно с инструментом, отличающийся тем, что при обработке силовые линии магнитного поля ориентируют относительно направления тангенциальной составляющей силы деформирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что силовые линии магнитного поля составляют с направлением тангенциальной составляющей силы деформирования угол 90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2