Способ поверхностного пластического деформирования

 

1. СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ, включающий вращение детали и принудительную осевую подачу инструмента относительно поверхности детали, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества обработки за счет увеличения глубины наклепанного слоя, на обработанную поверхность инструментом воздействуют периодически, причем его осевую подачу осуществляют дискретно после вывода инструмента из контакта с обрабатьшаемой поверхностью , 2.Способ поп, 1, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет исключения возможности возникновения перенаклепа, число взаимодействий каждой точки обрабатьшаемой поверхности с инструментом не превышает восьми.. 3.Способ по пп, 1 и 2, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет исключения волнистости, величину дискретной подачи накатывания S выбиа и рают в пределах ,Э S - S, ппЗ) nnD nnj) где S, оптимальная подача для ПГЦ) данной пары материал - ий- 2 струмент при непрерывном накатывании j tS№& длина пятна контакта при ю непрерывном накатьшакии. о «i ч ш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„Я0„„1261773 А I (5D 4 В 24 В 39 00

ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТКРЫТИЙ н автои:нськи свидетельствм (21) 3874351/25-27 (22) 01.04,85 (46) 07.10.86. Бюл . N - 37 (71) Физико-технический институт

АН БССР (72) В.В.Волчуга, Е.И.Пятосин, Е.М.Макушок и П.И.Ящерицын (53) 621.923.77(088.8) (56) Шнейдер Ю.Г. Инструмент для . чистовой обработки металлов давлением. — Л.: Машиностроение, 1971, с. 50, рис. 10. та из контакта с обрабатываемой поверхностью.

2. Способ по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет гсключения воэможности возникновения перенаклепа, число взаимодействий каждой точки обрабатываемой поверхности с инструментом не превышает восьми, 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет исключения волнистости, величину дискретной подачи накатывания S выбинпв рают в пределах (54)(57) 1. СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО

ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ, включающий вращение детали и принудительную осевую подачу инструмента отно- ° сительно поверхности детали, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет увеличения глубины наклепанного слоя, на обработанную поверхность инструментом воздействуют периодически, причем его осевую подачу осуществля-. ют дискретно после вывода инструменн

@нв ,н где S пппб а н ннВ

Ф оптимальная данной пары н пнв подача для материал - ин- ф струмент при непрерывном н накатывании9 й„ вЂ” длина пятна контакта при непрерывном накатывании.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1261773

50

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при металлообработке деталей методом поверхностного пластического деформирования.

Целью изобретения является повышение качества обработки эа счет увеличения глубины наклепанного слоя, исключения. перенаклепа и волнистос10 ти обрабатываемой поверхности.

На фиг. 1 представлены профилограммы непрерывного накатывания (а) и дискретного накатывания (б), на фиг. 2 — схемы непрерывного накатыва15 ния (а) и дискретного накатывания (б).

После периодического воздействия ролика на обрабатываемую поверхность и его отвода снимают профилограмму D A H С в одинаковом масштабе по вертикали и горизонтали, равном 200 на профилографе мод. 252 с фиксацией определенной базы отсчета.

Затем происходит смещение ролика на величину подачи S и снова цикл оба ппр 25 работки. От единой точки отсчета на той же бумаге и в том же масштабе записывают вторую профилограмму

D E А С . Следовательно, объем металла

Л В С, смещаемый за цикл обработки, является главным фактором, оказываю30 щим влияние на деформационное упрочнение поверхностного слоя. Схема деформации при этом по сравнению с известным накатыванием совершенно иная.

В этом случае деформационно упрочнен- 35 . ный объем металла раэдавливается преимущественно вглубь z» частично вперед, а при известном накатывании металл смещается преимущественно вперед и частично вглубь, т.е. при пред- 40 лагаемом способе дискретного накатывания поле линий скольжения металла иное. Аналогично по технологии получены профилограммы фиг. 1а

При непрерывном накатывании 45 (фиг. 2 ) деталь, зажатая в суппорте токарного станка, приводится во вращение с угловой скоростью О) . Роликовый инструмент после вреэания в поверхность детали начинает непрерывную обработку с подачей накатывач ния S„ . При дискретном накатывании (фиг. 2 Ь ) после осуществления врезания во вращающуюся деталь с и начинается период обработки, т,е. качение ролика по поверхности детали беэ осевой подачи. Затем осуществляют отвод ролика из зоны контакта, смещение свободного инструмента на ве.д личину подачи S„ . и далее врезание, и цикл повторяется. д

П р и.м е р. Режимы способа: Р

3,0 кН, SÄÄ> = 0,4 мм/об, 12,5 об/мий, число взаимодействия точек поверхности с роликом 4. Технология способа: включение вращения зажатой в патроне станка детали, врезание ролика с усилием 3,0 кН беэ осевой подачи в поверхность и продолжение процесса в течение четырех оборотов детали, отвод вручную роликового инструмента ППР из зоны контак та, осуществление вручную осевой подачи на величину 0,4 мм; вреэание рол.»ка с усилием 3,0 кН и т.д.

В результате получена шероховатость поверхности 0,2 нкм, т.е. как при известном накатывании. Однако глубина наклепанного слоя при непрерывном накатывании, принятом за прототип и базовый объект, составляет

0,4 — 0 65 мм, а при дискретном—

1,5 — 2,0 мм, т.е, примерно в 3 раза больше. Если использовать качение без осевой подачи до девяти взаимо- действий точек поверхности с роликом, то в вершине осевой волны первыми начинают зарождаться трещины. Это приводит к ухудшению качества обработки, Аналогичная картина наблюдается и при обработке сталей

III -15, 40Х, У8.. Если использовать оптимальное усилие непрерывного накатывания, то для того же сочетания инструмент материал число взаимодействий точек поверхности с роликом при обработке сталей не должно превышать восьми.

Аналогичные эксперименты проведены при обработке титановых сплавов

ВТ-16 отож., ВТ-16 терм., ВТЗ-1, которые относятся к разряду труднодеформируемых. В данном случае число взаимодействий точек поверхности не должно превышать двадцать. Ограничение восемью сверху охватывает и другие материалы, обрабатываемые методом IIIID, т.е. превышение этого значения приводит к такому накоплению деформации в вершине волны, что для некоторых материалов начинается процесс разрушения, Для различных материалов эти значения различны и всегда меньше или равны восьми (при использовании оптимального усилия непрерывного накатывания). Если

) 261773

S" (S8 с Р

»»1> п»1>

» где S — оптим

»»7>

>1

>»>1>

15 альная подача для данной пары материал— инструмент при непрерывном накатывании;

ФУРй7 / УЛ7

У ю,»> а ej!

Ол &У с (! !

1 лжи

Я7»ат,> roue

>7>vz 2

Сс>ставитель В. Кузнецов

Редактор О. Ю1>ковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор F,. Сирохман

Заказ 5293/11 Тираж 740

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие.,r.ужгород,ул.Проектна>1, 4 взять меньшее усилие, то это число может резко возрасти, минимальное число оборотов один.

После процесса дискретного накатывания необходимо получить шероховатость поверхности не выше пэ Кц

0,2 мкм. Этому может препятствовать образующаяся волнистость на поверхности. Экспериментально исследовано (для всех названных материалов), что если величича дискретной подачи д

8„ находится в пределах

t> — длина пятна контакта прн непрерывном накатывании, то в процессе дискретного накатывания волнистость не образуется.

Процесс дискретного накатывания, как и любой процесс IIIID, для каждого конкретного сочетания инструмент материал необходимо осваивать, чтобы найти оптимум. Однако, если испольэовать указанные ограничения по усилию, подаче, числу взаимодействий точек поверхности с роликом, то способ дискретного накатывания осуществ. ляется для любых материалов, которые обрабатываются методом непрерывного накатывания.

В результате применения предлагаемого способа значительно повышается качество обработки.