Способ формирования плосковершинного регулярного микрорельефа выглаживанием

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам формирования плосковершинного регулярного микрорельефа выглаживанием. Создают регулярный рельеф канавок инструментом для выглаживания с рабочей формой, соответствующей профилю канавки. Затем другим выглаживателем формируют плосковершинный профиль. В результате повышается износостойкость деталей. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке поверхности деталей.

Существуют специальные способы обработки деталей, в результате которых образуется поверхность с регулярным микрорельефом. В соответствии ГОСТ 24773-81 «Поверхности с регулярным микрорельефом» (черт.1, черт.3) регулярный микрорельеф подразделяется на два типа:

1. Микрорельеф с элементами выпуклой формы.

2. Микрорельеф с элементами вогнутой формы.

Наиболее распространенными способами образования регулярных микрорельефов являются механические, включающие в себя ударный наклеп, центробежную обработку шариками, роликами, обкатывание шариком, роликом, накатывание и раскатывание вибрирующим инструментом и др. (Стрек Я.М. Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук «Технология формирования многоуровнего микрорельефа поверхностей и исследование их триботехнических свойств», г.Омск, 2006 г.). Для получения микрорельефа используются виброголовки с приводным двигателем постоянного тока (Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Санкт-Петербург, 2001 г., стр.82, рис.57); вибровыглаживание (Справочник инженера-технолога в машиностроении. А.П.Бабичев и др. - Ростов-на-Дону, 2005. - 541 с., стр.240).

Наиболее близким является способ получения регулярного микрорельефа вибровыглаживанием. Широкими возможностями в закономерном изменении макроотклонения, волнистости и шероховатости обрабатываемой поверхности обладают станки с ЧПУ, на которых достаточно просто обеспечивается запрограммированное изменение траектории индентора. Сущность способа заключается в программировании траектории движения центра инструмента с единичным индентором. Этот метод позволяет реализовать как новые типы траектории индентора, так и любой закон их изменения (Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 2002, 684 с., стр.303).

Параметрами, задающими характеристики формируемого регулярного микрорельефа, являются: частота вращения заготовки, подача деформирующего элемента или заготовки, частота осцилляции деформирующего элемента и амплитуда осцилляции деформирующего элемента.

Управление образованием регулярного микрорельефа производится за счет варьирования соотношения скоростей движения заготовки и деформирующего элемента (Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Санкт-Петербург, 2001 г., стр.79).

Недостатком известных способов является формирование микрорельефа только с выпуклыми или вогнутыми элементарными поверхностями, что исключает возможность формирования плосковершинного профиля выглаживанием.

Способ формирования плосковершинного регулярного микрорельефа выглаживанием заключается в том, что обработку поверхности заготовки производят в два этапа, первый - инструментом с рабочей формой, соответствующей профилю канавки, создают регулярный рельеф канавок, второй этап - выглаживателем, формирующим плосковершинный профиль.

Пример осуществления способа формирования плосковершинного регулярного микрорельефа.

В качестве заготовки взят цилиндрический образец, который устанавливали в патроне токарного станка с ЧПУ. Первый этап.

В качестве выглаживателя взят инструмент для выглаживания (АС №105085), рабочая поверхность которого установлена перпендикулярно оси заготовки. Шаг канавок обеспечивается перечисленными выше способами. Форма канавок обеспечивается формой заточки инструмента. Глубина канавок обеспечивается силой выглаживания.

Второй этап.

Производят обработку поверхности заготовки полирующим выглаживателем (патент на полезную модель №70176 «Полирующий выглаживатель»). При этом на поверхности заготовки образуется регулярный плосковершинный микрорельеф, изображенный на чертеже.

В настоящее время подобный микрорельеф формируется только после обкатки на специальных стендах или в процессе эксплуатации, изготовления, что требует больших затрат ресурсов и времени.

В результате реализации предлагаемого способа сформирован плосковершинный регулярный микрорельеф с высокой опорной способностью за счет плоских вершин микрорельефа и улучшенными условиями смазки за счет наличия масляных карманов с регулярным профилем.

Способ формирования плосковершинного регулярного микрорельефа найдет широкое применение в машиностроении при производстве деталей, использующихся в условиях трения скольжения с высокими нагрузками: поверхности цилиндров, зубчатые передачи и т.д., например, в двигателях, где необходима высокая износостойкость деталей, работающих при высоких нагрузках со смазкой. Предварительная обработка обеспечивает требуемый регулярный микропрофиль с канавками, заполненными и удерживающими смазку, а окончательная обработка поверхности обеспечивает качество поверхности, работающей с высокой опорной способностью.

За счет этого существенно повышается износостойкость деталей, работающих при высоких нагрузках в условиях трения скольжения со смазкой.

Способ формирования плосковершинного регулярного микрорельефа выглаживанием, отличающийся тем, что обработку поверхности заготовки производят в два этапа, на первом этапе создают регулярный рельеф канавок инструментом для выглаживания с рабочей формой, соответствующей профилю канавки, а на втором этапе формируют плосковершинный профиль выглаживателем, формирующим плосковершинный профиль.