Способ отделочно-упрочняющей обработки

Способ отделочно-упрочняющей обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: технология машиностроения , способы финишной обработки поверхностнымпластическим деформиров анием деталей из сталей, цветных металлов и сплавов. Сущность изобретения: инструменту сообщают принудительное вращение с угловой скоростью рассогласования, которую определяют по формуле (Ои СОз (т + MRz (2 R - RZ)/JI Ru tg в ) где ftju -угловая.скорость вращения инструмента , рад/мин; (Оз - угловая скорость вращения заготовки, рад/мин; m - число полных оборотов инструмента за один оборот заготовки; Rz - требуемая величина шероховатости поверхности заготовки, мм; R - радиус дуги окружности рабочего профиля деформирующей винтовой поверхности инструмента , мм; RM - радиус инструмента, мм; вугол подъема винтовой поверхности инструмента , рад. Деформирующая поверхность инструмента представляет собой непрерывную винтовую поверхность. 3 ил. у Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(-ъ)/ . о) (21) 4880473/27 (22) 24.07,90 (46) 15.03.93. Бюл. М 10 (71) Московский институт приборостроения (72) А.А.Михайлов, А.В.Киричек, О,М.Щебров, В.А,Комаров и Ю.А.Сергеев (56) Шнейдер Ю.Г, Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом.

Л.: Машиностроение, 1982, с.16, Авторское свидетельство СССР

N. 218681, кл. В 24 В 39/04, 1966. (54) СПОСОБ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ (57) Использование: технология машиностроения, способы финишной обработки поверхностным пластическим деформированием деталей из сталей, цветных металлов и сплавов. Сущность изобретения: инструменту сообщают принудительное вращение с угловой скороИзобретение относится к области технологии машиностроения, в частности, к способам финишной, отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей из сталей, цветных металлов и сплавов, Целью изобретения является обеспечение высокой производительности и расширение технологических возможностей процесса поверхностного пластического деформирования благодаря нанесению регулярного микрорельефа на обрабатываемую поверхность... Ы „, 1801731 А1

Ф (5!)5 В 24 В 39/00, 39/04 стью рассогласования, которую определяют по формуле где и — угловая. скорость вращения инструмента, рад/мин; в, — угловая скорость вращения заготовки, рад/мин; m — число полных оборотов инструмента за один оборот заготовки;  — требуемая величина шероховатости поверхности заготовки, мм; R— радиус дуги окружности рабочего профиля деформирующей винтовой поверхности инструмента, мм; 14 — радиус инструмента, мм;

6 - угол подъема винтовой поверхности инструмента, рад. Деформирующая поверхность инструмента представляет собой непрерывную винтовую поверхность, 3 ил, 00

На фиг.1 представлена схема отделочно-упрочняющей обработки по предлагаемому способу; на фиг.2 — схема образования 3 единичной микронеровности; на фиг.3 — cxe- () ма образования микрорельефа обрабатыва- а емой поверхности, Способ отделочно-упрочняющей обработки наружных поверхностей тел вращения осуществляется следующим образом.

Инструмент 1 (фиг,1) с напрессованными на его шейки подшипниками 2, 3 закрепляется в приспособлении 4 так, что обеспечивается параллельность осей инструмента и заготовки. Приспособление 4 закрепляется на

1801731

Ни =2лВ)) tg О, 2

К7в,:m

Н =aR,ògÎ, (2) В =(2В + Н )/SRz суппорте токарного станка 5. Инструменту

1 от электродвигателя 6 посредством приводного ремня 7 и шкивов 8, 9 придается вращение. От привода станка придается вращение заготовке 10, закрепленной в центрах 11. После этого инструмент и заго. товка вводятся в контакт с заданной нагрузкой, Время обработки ограничивается необходимым числом полных оборотов заготовки, отнесенным к частоте вращения заготовки. По окончании обработки счетчик оборотов 12 автоматически отключает приводы станка и инструмента.

B процессе обработки за один оборот заготовки инструмент поворачивается на m полных оборотов и дополнительный угол рассогласования а, смещая зону контакта вдоль образующей заготовки на величину Н, которая при известных геометрических размерах инструмента определяет остаточную шероховатость поверхности детали, Расчетная величина шероховатости по

Rz (фиг.2) определяется известным соотношением где Rz — расчетная величина шероховатости., мм;

R — радиус дуги окружности профиля витка рабочей поверхности инструмента, мм;

Н вЂ” шаг смещения точки контакта вдоль образующей заготовки за один оборот заготовки: где R), — радиус инструмента, мм;

0-угол подъема винтовой поверхности инструмента, рад; а — угол рассогласования, рад, непосредственно зависящий от соотношения угловых скоростей инструмента и заготовки. . Исходя из соображения, что: аьх=2л и â()х=2лm+а (3) где m — количество полных оборотов инструмента эа один оборот заготовки, х- время, мин, а .= 2 к (в,/в, — m) (4) Выражение для определения угловой скорости инструмента непосредственно вытекает иэ выражений (1), (2), (3), (4); оъ =в,(m+ R,(2 R — R,)/т)),tg 6), (5) где oa — угловая скорость вращения инструмента, рад/мин; и, — угловая скорость вращения заготовки, рад/мин;

rn — количество полных оборотов инструмента за один оборот заготовки;

Rz — требуемая величина шероховатости, мм, Кя — радиус инструмента, мм;

R — радиус дуги окружности профиля витка рабочей поверхности инструмента, мм;

О-угол подъема винтовой поверхности инструмента, рад.

Количество полных оборотов заготовки за весь цикл обработки (фиг.3) находят по формуле:

К = 2Ни/Н, (6) где К вЂ” количество полных оборотов заготовки за цикл обработки;

Ни — шаг винтовой поверхности инструмента, мм.

Учитывая, что:

Варьируя угловыми скоростями вращения инструмента и заготовки, количеством оборотов заготовки за цикл обработки, одним и тем же инструментом получают раз.личные по форме, размеру и взаиморасположению микрорельефы на поверхности детали.

Пример, Пусть требуется подвергнуть отделочно-упрочняющей обработке поверхностным пластическим деформированием шейку вала 8200 мм и длиной 50 мм, причем на обработанной поверхности обеспечить сетчатый регулярный микрорельеф (фиг.3) с величиной единичной ячейки микрорельефа по диагонали Н = 1 мм, и высотой микронеровностей по Rz.— не более 0,012

Величина диагонали элемента регулярного микрорельефа в осевом направлении и величина микронеровностей по Rz обеспечиваются размером деформирующей поверхности инструмента и числом оборотов

55 заготовки за цикл обработки. Из формулы (1)

5 определяется величина радиуса дуги окружности профиля витка рабочей поверхности инструмента.

1801731

4 0,000144 + 1 — 10 4

8 0,012

В целях гарантированного обеспечения требуемой высоты микронеровностей необходимо принять радиус рабочего профиля дефо рмирующей поверхности инструмента равным 12,5 мм, а также радиус инструмента — 20 мм, угол подъема винтовой поверхности инструмента 0,25 рад. По формуле (7) находится шаг винтовой поверхности инструмента:

Н = 2 л + 20 + tg 0,025 = 32 (мм)

Затем определяется полное число оборотов заготовки за цикл обработки по фор муле (6):

2 32 =64

Величина диагонали элемента регулярного микрорельефа в поперечном направлении зависит от количества полных оборотов инструмента за один оборот заготовки — m, которое определяется следующим образом:

2 Яз 2 X 100 9 8125 п1 9

Н К 1® 4

Принимается частота вращения заготовки по паспорту станка. Пусть пз = 160 мин 1. Тогда угловая скорость вращения заГотовки:

Фз = 2 л 160 =, 1004,8 (рад/мин) Подставляя найденные величины в формулу (5), определяем угловую скорость рассогласования — угловую скорость вращения инструмента:

5 а =1004,8 (9+

ac+ tg 0.25

= 9077 (рад/мин)

Формула изобретения

Способ отделочно-упрочняющей обра ботки, заключающийся в том, что заготовку

15 вращают и деформируют инструментом с непрерывной винтовой боковой рабочей поверхностью с профилем витка в виде дуги и с осью, параллельной оси вращения заготовки, отличающийся тем, что. с целью

20 повышения производительности и расширения технологических возможностей, инструменту сообщают принудительное вращение с угловой скоростью, определяемой.по формуле

25 где в — угловая скорость вращения инструмента, рэд/мин; и, — угловая скорость вращения заготовки, рад/мин; . m — число полных оборотов инструмента за один оборот заготовки;

Rz-требуемая величина шероховатости поверхности заготовки, мм;

R — радиус дуги окружности профиля витка рабочей поверхности инструмента, мм;

R< — радиус инструмента, мм;

О- угол подъема винтовой поверхности . инструмента. рад.

1801731 фиг. 3

Составитель А.Киричек

Техред М,Моргентал Корректор С.Юско

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 818 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рау нская наб., 4/5