Способ снятия остаточных напря-жений вибрационной обработкой

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцналнстнческни

Республик

))))804699

Ж г а (6!) Дополнительное к авт. синд-ву (22)Завалено 26.03.79 (21) 2741004/22-02 с присоединением заявки РЙ (23) П риоритет

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень М 6

Дата олублн иова ннв оп и сан ив . 1 8.02.8 1 (5т)М. Кл.

С 21 13 1/30

В 23 B 1/00

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК621.9. .048.6 (088.8) В-С. И. Крицтунас, И. Минцерис, И. 10. Адамонис .., ) и П. И. Кулис с (72) Авторы изобретения J, а

Вильнюсский филиал Экспериментального научно- ., исследовательского института металлорежущих— станков (7I) Заявитель (54) СПОСОБ СНЯТИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

ВИЕРА ЦИОННОЙ ОБРА БОТКОЙ!

Изобретение относится к вибрационным способам.

Известен способ, по которому снижение остаточных напряжений происходит вследствие вибраций на поле остаточных напряжений, расположенных в любой плос кости по отношению к вибрациям, к ко торым добавляют еще и крутильные колебания Я.

Недостатком этого способа является сложность вго реализации, то

Известен также способ, основанный на введении в конструкцию частотного вибрационного возбуждения на резонансных частотах иэделия и цослеаутощем измерении j2) .

)$

При таком способе виброобработки снятие остаточных напряженый во всем объеме конструкций (особенно сложной формы) оказывается недостаточно эффек

20 тивным, т. е. недостаточно стабилизируются размеры и форма изделия.

Uenb изобретения улучшение качества виброобработки, т. е. более попцов и равномерное снижение .остаточных нап ряженый и стабилизации размеров конструкций.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно определяют рабочий диапазон резонансных частот и воэбужда ют все частоты этого диапазона последовательно по замкнутому циклу.

Способ реализуется следующим образом.

Конструкцию, которая подлежит виброобработке, размещают и закрепляют на

1 стенде в удобном nns возбуждения поло женин. Целью возбуждения, состоящей из последовательно соединенных генератора синусондальных электрических сигналов, усилителя мощности и вкбратора, обеспечивают возбуждение механических колебаний конструкции в диапазоне час) а а.б тот Х2„- ьс, определяют, например, что все резонансы дислоцируются в рабочем диапазоне зс - +2 (ясно, что диапазон Q - A, принадлежит диапа асну A„ - т2 ). устанааннаают таста»

99 4

Тираж 629 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 8046 ту генераторов равной Q. и автомати» чески изменяют ее qo величины Я (ав2 тосканирование частоты), при этом после достижения частоты A. направление сканирования меняется на обратное и

У 5 частота начинает уменьшаться от 12 до Я„ . Далее процесс снова повторяется, т. е. автоматическое сканирование частоты возбуждения (может осуществляться и вручную) проиекодит по замкнутому циклу в пределах выбранного рабочего циапазона, а именно: от Д до Я

1 21 ото, anG„, снова от Я., цо Л и т. ц. При, этом одним циклом возбуждения является прохождение рабочего диапазона снизу

15 вверх и обратно.

При возбуждении конструкции путем автосканирования частоты возбуждения по замкнутому циклу происхоцит детальная проработка каждого участка изцелия

20 сложной конфигурации по той причине, что собственные формы колебаний конструкции меняются в процессе виброобработки. Вследствие этого обеспечивается более полное и равномерное снижение г5 остаточных напряжений. Энергия возбужgewa перецается в конструкцию посредством механического синусоидального колебания циклически изменяющейся частоты, что обусловливает объемную передачу энергии по всей конструкции, доходящую до всех участков конструкции, при этом энергия возбуждения заставляет неустойчивые и смещенные атомы, которые и обусловливают наличие остаточных напряжений, изменять свои связи и несколько перемещаться (в итоге они изменяют ориентацию и занимают новые устойчивые положения); что приводит к стабилизации кристаллической решетки и конструкции в целом, включая отдаленные 4о участки.

Пример. Проводилась виброобработка сварных деталей координатно-измерительных машин, а именно колонн.

Перед проведением вибра ционной обраб от- 45 ки опрецеляется рабочий циапазон частот, включающий в себя все резонансные частоты конструкции. Он составляет 30650 Гц. Устанавливается частота генератора 30 Гц, которая автоматически изменяется цо 650 Гц. После достижения частоты 650 Гц направление сканирования меняется на обратное, и частота уменьшается цо 30 Гц. Далее процесс снова повторяется, т. е. сканирование 55

ВНИИПИ Заказ 10821/4 l частоты происходит по замкнутому циклу.

Продолжительность вибрационной обработки составляет 45 мин. Для получения сравнительнык данных параллельно проводится виброобработка аналогичных деталей по известному способу в резонансном .режиме на частотах 34: 127 и 645 Гц общей продолжительностью 45 мин.

Непосредственные измерения уровня остаточных напряжений цо и после виброобработки показывают, что обработка деталей по известному способу в резонансном режиме обеспечивает перераспределение и снижение напряжений неодинаково во всех контрольнык точках от 15 до 40%, в то время как при предлагаемом способе снижение напряжений происходит равномерно во всех контрольных точках и цостигает 40-60%. Наблюдения за изменением геометрической формы (прямолинейностью на длине 1200 мм) во время вылеживания деталей в течение 36 сут. показали, что более высокой размерной стабильностью отличаются цетали, обработанные по предлагаемому способу.

Использование предлагаемого способа вибрационной обработки конструкций обеспечивает по сравнению с известными возможность получения конструкций с более значительным и равномерным снижением уровня остаточных напряжений, а также надежное сохранение размеров обработанных деталей при их эксплуатации, что особенно важно в современном станкостроении.

Формула изобретения

Способ снятия остаточных напряжений вибрационной обработкой конструкций, отличающийся тем,что,c целью улучшения качества виброобработки, предварительно определяют рабочий диапазон резонансных частот и возбуждают все частоты этого диапазона последовательно по замкнутому циклу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

М 403500, кл. В 23 В 1/00, 1971.

2. "Автоматическая сварка, 1974, Nr 9.