Способ отделочно-упрочняющей обработки выглаживанием цилиндрических поверхностей

Изобретение относится к отделочно-упрочняющей обработке цилиндрических поверхностей деталей выглаживанием. Осуществляют вращательное движение детали и продольное перемещение алмазного выглаживающего инструмента. Выглаживающему инструменту сообщают одновременно возвратно-качательное движение в основной кинематической плоскости обработки и вращательное движение вокруг своей оси. В результате расширяются технологические возможности и повышается износостойкость выглаживающего инструмента. 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов и сплавов поверхностным пластическим деформированием и может быть применено для отделочно-упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей выглаживанием для получения необходимой шероховатости и упрочнения поверхностного слоя деталей машин и механизмов.

Известен способ отделочно-упрочняющей обработки алмазным выглаживанием, включающий вращательное движение детали и продольное перемещение алмазного выглаживающего инструмента вдоль оси обрабатываемой детали (см. кн. В.В. Клепиков, А.Н. Бодров. Технология машиностроения: Учебник.- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М. 2004. - 860 с., стр. 418, рис. 3. 157).

Недостатком данного способа обработки является низкая периодическая стойкость и работоспособность алмазного выглаживателя. При данном способе в процессе выглаживания участвует только небольшая вершинная поверхность полусферической поверхности рабочего элемента инструмента, которая относительно быстро изнашивается, требуется чаще производить переустановку (поворот) инструмента, что снижает производительность процесса и стабильность качества поверхностного слоя обработки.

К недостатку способа относится также то, что он исключает возможность выглаживания деталей из титановых сплавов из-за налипания последних на рабочую поверхность инструмента.

Известен способ вибровыглаживания (RU 2170654, В24В 39/00, 20.07.2001), включающий вращательное движение заготовки, осевую подачу инструменту, поджатому к обрабатываемой поверхности заготовки, сообщается возвратно-поступательное перемещение вдоль оси.

Недостатком данного способа обработки является низкая периодическая стойкость и работоспособность алмазного инструмента. В процессе вибровыглаживания участвует только небольшая часть поверхности алмазного элемента инструмента, которая относительно быстро изнашивается, требуется также чаще осуществлять переустановку (поворот) инструмента.

К недостатку относится также сравнительно низкая стабильность качества поверхностного слоя обрабатываемой заготовки, т.к. происходит более интенсивное изнашивание небольшого участка рабочей части инструмента.

Известен способ обработки наружных поверхностей деталей - тел вращения (RU 63282 U1, В24В 39/04, 27.05.2007), включающий продольное и вращательное движения сферического выглаживателя.

Недостатком способа с использованием вращательного движения, также не обеспечивает увеличения используемой поверхности рабочей части выглаживателя, что снижает его период стойкости. К недостатку также относится и сравнительно низкая стабильность качества поверхностного слоя обрабатываемой детали, т.к. происходит более интенсивное изнашивание небольшого вращающегося участка рабочей части выглаживателя.

К недостатку способа при выглаживании титановых сплавов можно отнести и то, что он также не полностью исключает удаление налипания обрабатываемых сплавов, что снижает его технологические возможности.

В основу изобретения поставлена задача расширения технологических возможностей, дальнейшего повышения производительности и стабильности качества обработанной поверхности, а также периода стойкости и износа стойкости алмазных выглаживателей.

Задача достигается за счет того, что в способе отделочно-упрочняющей обработки выглаживанием цилиндрических поверхностей, включающем вращательное движение детали и продольное перемещение выглаживающего алмазного инструмента, внедренного в обрабатываемую поверхность, согласно изобретению инструменту сообщают одновременное возвратно-качательное и вращательное движения в основной кинематической плоскости обработки.

Повышение стойкости и ресурса выглаживающего инструмента достигается за счет введения большей активной поверхности полусферической рабочей части элемента инструмента в процессе выглаживания.

Повышение стабильности качества поверхностного слоя и эксплуатации детали достигается за счет более равномерного износа полусферической рабочей поверхности инструмента и устранения налипания макрочастиц обрабатываемого титанового сплава.

Способ обработки выглаживанием поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого способа выглаживания; на фиг. 2 - схема взаимодействия алмазного элемента с поверхностью детали в основной плоскости обработки.

Деталь 1 закрепляют в центрах 2 или патроне токарного станка и сообщают главное движение Dг. Инструменту одновременно сообщают продольное движение Ds пр., вращательное движение Ds вр. вокруг своей оси и возвратно-качательное движение Dв-к в основной кинематической плоскости обработки. К обрабатываемой поверхности детали выглаживающий инструмент 3 с рабочим элементом 4 прижимают с определенным усилием, в зависящим от твердости материала детали.

При таком способе выглаживания инструмент описывает по поверхности детали винтовую линию с шагом, равным подаче, а за счет возвратно- качательного движения (модуляции) вдоль оси детали более равномерно располагаются элементы микрорельефа.

В этом случае износ алмазного элемента происходит более равномерно по всей рабочей поверхности сферического контактирующего участка инструмента и является наиболее рациональным его использованием по сравнению со способом, взятым за прототип.

За счет дополнительного сообщения инструменту возвратно-качательного движения в основной кинематической плоскости обработки не происходит налипания металла при обработке пластичных металлов и, в частности, титановых сплавов, что обеспечивает тем самым повышение производительности процесса выглаживания и стабильности качества обработанного поверхностного слоя детали, а также периода стойкости инструмента.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволит расширить область использования отделочно-упрочняющих методов обработки в результате возвратно-качательного движения алмазного инструмента и улучшения динамических характеристик протекания процесса выглаживания в целом. Повысить эксплуатационные характеристики деталей за счет получения микровыступов с устойчивыми размерами и формами, обеспечивающие увеличение фактической площади контакта, минимизировать износ и длительность приработки поверхностей сопрягаемых деталей (пар трения). Увеличить производительность процесса обработки, исключив дополнительные рабочие и холостые проходы, а также стойкость инструмента, устранив налипание обрабатываемого металла на его рабочей поверхности. В зависимости от условий обработки способ может осуществлять как встречное, так и попутное выглаживание деталей тел вращения.

Способ отделочно-упрочняющей обработки выглаживанием цилиндрических поверхностей деталей, включающий вращательное движение детали и продольное перемещение алмазного выглаживающего инструмента, внедренного в обрабатываемую поверхность, отличающийся тем, что выглаживающему инструменту сообщают одновременно возвратно-качательное движение в основной кинематической плоскости обработки и вращательное движение вокруг своей оси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке щеточными машинами. Последняя содержит вращающийся от привода держатель щетки, кольцевую щетку, имеющую фланец с направленной наружу щетиной, и стопорное устройство, погруженное во вращающийся фланец со щетиной.

Изобретение относится к устройствам для пластического деформирования кромок двутавров. Устройство содержит обминающие ролики, имеющие галтель для пластического деформирования каждой кромки двутавра и выполненные из материала с твердостью выше, чем материал заготовки двутавра.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для ультразвукового упрочнения деталей типа тел вращения на станках с ЧПУ. Устройство содержит корпус, акустическую систему, состоящую из преобразователя, соединенного с волноводом, на торцевой части которого закреплен излучатель ультразвука.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при поверхностном пластическом деформировании маложестких заготовок с криволинейными поверхностями.

Изобретение относится к упрочнению металлических деталей машин поверхностным пластическим деформированием. Осуществляют зажатие детали снизу и сверху по ее краям посредством установленных в раме вращающихся прижимных валов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при поверхностном пластическом деформировании цилиндрических и торцовых поверхностей. Осуществляют обработку вращающейся заготовки сферическим деформирующим элементом более высокой твердости по сравнению с твердостью материала обрабатываемой заготовки.

Изобретение относится к отделочно-упрочняющей обработке деталей методами поверхностного пластического деформирования. Осуществляют внедрение деформирующего элемента в обрабатываемую поверхность и его перемещение по обрабатываемой поверхности.

Изобретение относится к ультразвуковым инструментам для деформационной обработки. Инструмент содержит корпус с ручкой и направляющими скольжения, в которых установлен с возможностью осевого возвратно-поступательного движения стакан с фланцем и насадкой.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для формирования плосковершинного микрорельефа деталей трибосопряжений со смазочными микровпадинами.

Изобретение относится к области упрочняюще-чистовой обработки деталей. Пропускают импульсы электрического тока плотностью энергии импульсов 700-3000 Дж/мм2 в месте контакта деформирующего инструмента с деталью и осуществляют давление деформирующего инструмента на поверхность детали, обеспечивающее пластическую деформацию и упрочнение поверхностного слоя.

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при финишной обработке поверхностей прецизионных деталей. Способ включает предварительную обработку заготовки с обеспечением макрогеометрии ее поверхности и последующее формирование на ней маслоудерживающего рельефа, который формируют на станке с ЧПУ путем нанесения сферической фрезой взаимно перпендикулярных канавок с параметрами, обеспечивающими получение толщины смазочной пленки не менее 5 мкм, приходящейся на единицу площади обрабатываемой поверхности. Обеспечивается получение оптимальной равномерной маслоудерживающей поверхности на всей плоскости детали.

Изобретение относится к упрочняющей обработке деталей. Обеспечивают пропускание в месте контакта деформирующего инструмента с деталью импульсов электрического тока. Осуществляют давление деформирующего инструмента на поверхность детали и воздействие на деформирующий инструмент ультразвуковых колебаний. В месте контакта деформирующего инструмента с деталью пропускают электрический ток с плотностью i<i min, где i min - плотность электрического тока, при которой в материале детали происходят фазовые превращения, приводящие к образованию упрочненного поверхностного слоя с высокодисперсным мартенситом - белым слоем. Ультразвуковые колебания совершают с амплитудой а=p a/2πρ·ν·c, где р а - акустическое давление, создающее пластическую деформацию на заданную глубину поверхностного слоя; ρ - плотность обрабатываемого материала; ν - частота ультразвуковых колебаний; с - скорость распространения ультразвуковых волн в обрабатываемом материале. В результате повышается контактная выносливость и долговечность деталей. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к упрочнению металлических втулок. Осуществляют фиксацию торцов полой заготовки. Вращают полую заготовку. Нагревают внутреннюю поверхность полой заготовки до температуры, не достигающей температуры рекристаллизации материала заготовки. Осуществляют обкатку ее наружной поверхности путем возвратно-поступательного осевого перемещения роликовой матрицы. Используют роликовую матрицу, состоящую из одного или более роликов, один из которых имеет участок большего диаметра. В результате обеспечивается увеличение глубины упрочненной зоны заготовки. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области раскатки дорожек качения колец шариковых подшипников. Установка содержит шариковую оправку с деформирующими элементами в виде шариков, механизм нагружения и механизм для установки и вращения заготовки. В механизме нагружения установлен электронный динамометр. Между механизмом нагружения и шариковой оправкой установлен компенсатор перекоса осей шариковой оправки и заготовки в виде эластичной прокладки или шарнирного подшипника. В качестве шариковой оправки служит противоположное верхнее кольцо шарикового подшипника. В механизме для установки и вращения заготовки в качестве опоры установлен подшипник качения. Деформирующие шарики имеют диаметр, равный диаметру шариков подшипника качения. В результате повышается качество подшипника. 1 ил, 1 пр.

Изобретение относится к ультразвуковой обработке круглой пластины. Закрепляют пластину на опоре по ее краю, устанавливают источник ультразвуковых колебаний на пластине и осуществляют ее деформирование. При этом источник ультразвуковых колебаний устанавливают в центре поверхности пластины и сообщают ему ультразвуковые колебания и статическое усилие. Деформирование пластины осуществляют на величину δ, равную где R и r - соответственно наружный и внутренний радиусы пластины, мм; t - толщина пластины, мм; Е - модуль упругости материала пластины, МПа; μ - коэффициент Пуассона материала пластины; [σt] - предел текучести материала пластины, МПа. В результате исключаются искажения геометрической формы пластины и повышается качество обработки. 2 ил.

Изобретение относится к способам повышения прочности деталей с покрытиями. Осуществляют обкатку детали деформирующим элементом с одновременным пропусканием через зону контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью импульсного электрического тока силой 2-5 кА, напряжением 2-3 В, с длительностью импульсов 0,08-0,2 с и с частотой импульсов 0,16-0,4 Гц. Обкатку осуществляют с силой 50-3000 Н со скоростью перемещения пятна деформации 50-100⋅10-3 м/с при продольной подаче 0,08-0,12 мм/об. В результате повышается адгезионная прочность между покрытием и подложкой. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способам повышения прочности деталей с покрытиями. Осуществляют обкатку детали деформирующим элементом и производят последующее упрочнение покрытия ультразвуковой обработкой с частотой ультразвуковых колебаний 18-22 кГц упрочняющим элементом. Расстояние между деформирующим и упрочняющим элементами составляет 10-30 мм, а линейная скорость перемещения пятна деформации деформирующих и упрочняющих элементов 50-100⋅10-3 м/с при продольной подаче 0,08-0,12 мм/об. В результате повышается адгезионная прочность между покрытием и подложкой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к изменению изгибной жесткости цилиндрических стержневых изделий. Осуществляют формирование остаточных напряжений при осесимметричном пластическом деформировании изделия с помощью деформирующего инструмента с конической рабочей частью. Остаточные напряжения формируют при относительном обжатии величиной 1,0%. Формируют остаточные напряжения сжатия в периферийных слоях изделия до глубины 0,3R, где R – радиус изделия и остаточные напряжения растяжения в центральной области изделия путем создания растягивающего усилия, превышающего по величине осевое усилие сжатия. В результате: повышается жесткость изделий. 3 ил.

Изобретение относится к наноструктурирующему упрочнению поверхностного слоя прецизионных деталей выглаживанием. Используют выглаживающий инструмент, содержащий индентор, изготовленный из сверхтвердого инструментального материала, и модуль охлаждения индентора жидким теплоносителем. Выглаживающий инструмент устанавливают в динамометре, три выхода которого соединяют с микропроцессором, связанным с регулируемым источником тока, который соединяют с упомянутым модулем охлаждения индентора. В процессе обработки задают силу выглаживания и поддерживают коэффициент трения. В результате повышается скорость обработки. 2 ил.

Изобретение относится к способу механической обработки заготовки из титанового сплава. Осуществляют предварительное локальное пластическое деформирование вращающейся заготовки и ее лезвийную обработку путем снятия припуска. Локальное пластическое деформирование заготовки осуществляют непрерывно движущимся с подачей шариком на величину, не превышающую значение снимаемого припуска лезвийной обработкой. При этом осуществляют постоянное давление шарика по винтовой траектории с углом наклона деформационного слоя по отношению к торцевой части заготовки. В результате повышается точность и качество механической обработки. 4 ил, 2 табл.

Изобретение относится к отделочно-упрочняющей обработке цилиндрических поверхностей деталей выглаживанием. Осуществляют вращательное движение детали и продольное перемещение алмазного выглаживающего инструмента. Выглаживающему инструменту сообщают одновременно возвратно-качательное движение в основной кинематической плоскости обработки и вращательное движение вокруг своей оси. В результате расширяются технологические возможности и повышается износостойкость выглаживающего инструмента. 2 ил.

Наверх