FR2570627A1 - METHOD FOR MANUFACTURING HOLLOW PARTS OF CYLINDRICAL SHAPE AND PARTS MANUFACTURED ACCORDING TO SAID PROCESS - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING HOLLOW PARTS OF CYLINDRICAL SHAPE AND PARTS MANUFACTURED ACCORDING TO SAID PROCESS Download PDF

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Abstract

A method of making hollow cylindrical articles provides for preparing a blank through electroslag casting at a speed of 0.3 to 0.6 mm/sec., its surface hardening with a flow of plasma jet formed in a plasmatron at a current intensity of 220 to 320 A, at a linear rotation speed of the blank of 3 to 10 mm/sec. and at a gap of 2 to 10 mm between the plasmatron and the blank, and its magnetoabrasive machining.

Description

La présente invention concerne les constructions mécaniques et a notamment pour objet un procédé de fabrication de pièces creuses de forme cylindrique. The present invention relates to mechanical constructions and in particular relates to a process for manufacturing hollow parts of cylindrical shape.

L'invention peut être utilisée notamment pour la fabrication de pièces creuses de grand encombrement, telles que : rouleaux, galets, cylindres, tambours, qui sont caractérisées par des surfaces à usiner d'une rugosité extrêmement faible et qui sont utilisées dans les groupes et les machines servant à fabriquer des films minces et ultra-minces pour différents usages (pellicules cinématographiques et photographiques, bandes magnétiques, articles en papier, etc.) et des feuilles de verre organique. The invention can be used in particular for the manufacture of large hollow parts, such as: rollers, rollers, rollers, drums, which are characterized by surfaces to be machined of extremely low roughness and which are used in groups and machines used to make thin and ultra-thin films for different uses (cinematographic and photographic film, magnetic tapes, paper articles, etc.) and organic glass sheets.

La technologie classique de la fabrication de ces pièces comprend généralement une série de différentes opérations dont les principales (déterminant la qualité des produits) sont les suivantes : ébauchage, durcissement et finition. The conventional technology for manufacturing these parts generally includes a series of different operations, the main ones (determining the quality of the products) are as follows: roughing, hardening and finishing.


A
On connaît universellement un procédé de fabrication de pièces creuses de forme cylindrique, en particulier de rouleaux, qui comprend l'obtention d'une ébauche, un durcissement superficiel et une finition.

AT
A method of manufacturing hollow parts of cylindrical shape, in particular rolls, is known universally, which comprises obtaining a blank, a surface hardening and a finish.

Selon ce procédé connu, les ébauches métalliques des pièces creuses cylindriques sont réalisées par laminage et, de ce fait, sont anisotropes, contiennent une grande quantité d'impuretés nuisibles (soufre, phosphore, inclusions non métalliques) qui se répartissent irrégulièrement dans le volume de l'ébauche métallique. Ces facteurs ont une influence défavorable en ce qui concerne l'obtention des caractéristiques qualitatives requises du métal lors des opérations subséquentes de durcissement et surtout d'usinage de finition, car des microdéfauts de la couche superficielle apparaissent aux endroits de concentration des impuretés. According to this known process, the metal blanks of the cylindrical hollow parts are produced by rolling and, therefore, are anisotropic, contain a large amount of harmful impurities (sulfur, phosphorus, non-metallic inclusions) which are distributed irregularly in the volume of the metallic blank. These factors have an unfavorable influence as regards the obtaining of the required qualitative characteristics of the metal during the subsequent curing operations and especially of finishing machining, since microdefects of the surface layer appear at the places of concentration of the impurities.

Le durcissement superficiel de la pièce est réalisé par un procédé de nitruration, ce qui entraine une altération de la forme géométrique, une répartition irrégulière de la dureté à la surface de la pièce, et une épaisseur insuffisante de la couche durcie. La couche nitrurée est pratiquement enlevée lors de l'usinage mécanique ultérieur. The surface hardening of the part is carried out by a nitriding process, which results in an alteration of the geometric shape, an irregular distribution of the hardness on the surface of the part, and an insufficient thickness of the hardened layer. The nitrided layer is practically removed during subsequent mechanical machining.

Les méthodes modernes d'usinage de finition ne permettent pas d'obtenir une rugosité Ra - 0,04 micron à la surface des pièces creuses de grand encombrement. L'abrasif fixé rigidement à l'outil s'éffrite et se lustre pendant le travail de la pièce (rodage à la meule en cuvette, superfinition, polissage à la bande abrasive, honing). L'application de l'outil sur la pièce creuse cylindrique soumet celle-ci à des efforts radiaux qui sont nuisibles à l'obtention des dimensions définitives. Dans ces conditions, il n'est pas possible d'obtenir à la surface de rouleaux à paroi mince et de grand encombrement une rugosité stable correspondant à Ra ~ 0,04 micron. Modern methods of finishing machining do not make it possible to obtain a roughness Ra - 0.04 microns on the surface of large hollow parts. The abrasive rigidly fixed to the tool crumbles and shines during the work of the part (lapping with a grinding wheel in a bowl, superfinishing, polishing with the abrasive band, honing). The application of the tool to the cylindrical hollow part subjects the latter to radial forces which are detrimental to obtaining the final dimensions. Under these conditions, it is not possible to obtain on the surface of rollers with thin walls and large dimensions a stable roughness corresponding to Ra ~ 0.04 micron.

Les rouleaux d'une telle qualité de surface ne peuvent pas constituer un support de qualité pour divers films satisfaisant aux conditions dans lesquelles ils sont destinés à être utilisés. De plus, le procédé connu comprend des opérations exigeant une main d'oeuvre importante. The rolls of such a surface quality cannot constitute a quality support for various films satisfying the conditions under which they are intended to be used. In addition, the known method includes operations requiring a large workforce.

On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de fabrication de pièces creuses de forme cylindrique, qui permettrait, grâce au choix d'un régime approprié d'exécution de chacune des opérations, de fabriquer des pièces de faible rugosité et d'assurer une productivité élevée. It has therefore been proposed to develop a process for manufacturing hollow parts of cylindrical shape, which would make it possible, by choosing an appropriate system for carrying out each of the operations, to manufacture parts with low roughness and ensure high productivity.

Ce problème est résolu du fait que le procédé de fabrication de pièces creuses de forme cylindrique, du type comprenant l'obtention d'une ébauche creuse, un durcissement superficiel et une opération de finition, est caractérisé, suivant l'invention, en ce que l'ébauche creuse est obtenue par coulée sous laitier électroconducteur à une vitesse
V = 0,3 à 0,6 mm/s, le durcissement superficiel de l'ébauche creuse obtenue est réalisé à l'aide d'un flux de plasma formé dans un plasmatron par un courant d'intensité
I = 220 à 320A, la vitesse W de rotation de la pièce par rapport au plasmatron étant de 3 à 10 mm/s, et l'espace entre le plasmatron et la pièce étant de 2 à 10 mm, et en ce que l'opération Ce finition est réalisée par usinage magnéto-abrasif exécuté en communiquant à des pièces polaires des oscillations d'une fréquence telle que le produit de celle-ci par la longueur, embrassée par lesdites pièces polaires, de la surface à usiner de l'ébauche soit égal à un multiple d'un nombre entier dans la limite d'une valeur égale à dix fois celle de la vitesse linéaire de rotation de l'ébauche.
This problem is solved by the fact that the method of manufacturing hollow parts of cylindrical shape, of the type comprising obtaining a hollow preform, a surface hardening and a finishing operation, is characterized, according to the invention, in that the hollow blank is obtained by casting under electroconductive slag at a speed
V = 0.3 to 0.6 mm / s, the surface hardening of the hollow blank obtained is carried out using a plasma flow formed in a plasmatron by an intensity current
I = 220 to 320A, the speed W of rotation of the part with respect to the plasmatron being 3 to 10 mm / s, and the space between the plasmatron and the part being 2 to 10 mm, and in that the operation This finishing is carried out by magneto-abrasive machining executed by communicating to pole pieces oscillations of a frequency such that the product of the latter by the length, embraced by said pole pieces, of the surface to be machined from the blank or equal to a multiple of an integer within the limit of a value equal to ten times that of the linear speed of rotation of the blank.

L'emploi de la méthode de coulée sous laitier électroconduc-teur en vue d'obtenir l'ébauche creuse assure un taux minimal et une répartition régulière des impuretés nuisibles et des inclusions non métalliques dans le volume de l'ébauche métallique, permet d'obtenir un métal de structure caractérisée par des propriétés mécaniques et par une isotropie élevées, ainsi que par l'absence de fissures capillaires et d'autres microdéfauts internes. The use of the electroconductive slag casting method in order to obtain the hollow blank ensures a minimum rate and a regular distribution of harmful impurities and non-metallic inclusions in the volume of the metallic blank, makes it possible to obtaining a structural metal characterized by high mechanical properties and isotropy, as well as by the absence of capillary cracks and other internal micro-defects.

Ceci crée des conditions favorables à un meilleur durcissement du métal et une meilleure finition de la surface de la pièce.This creates favorable conditions for better hardening of the metal and a better finish of the workpiece surface.

La vitesse proposée de la coulée pour l'obtention de l'ébauche, comprise entre 0,3 et 0,6 mm/s, permet de former une structure orientée du métal, avec différents angles de rencontre des cristaux dans le métal de l'ébauche creuse. De plus, on obtient une densité différente de tassement des dendrites, ce qui influe sur la dureté obtenue et la profondeur de calcination due à la trempe par plasma. Les vitesses choisies de coulée des ébauches creuses, de 0,3 à 0,6 constituent les vitesses minimale et maximale, respectivement. L'ébauche coulée aux vitesses indiquées se caractérise par une microstructure dense assurant des propriétés mécaniques stables et une constitution pratiquement sans défauts du métal coulé, ce qui explique le choix desdites vitesses de coulée. The proposed speed of casting for obtaining the blank, between 0.3 and 0.6 mm / s, makes it possible to form an oriented structure of the metal, with different angles of encounter of the crystals in the metal of the hollow blank. In addition, a different packing density of the dendrites is obtained, which influences the hardness obtained and the depth of calcination due to the plasma quenching. The chosen casting speeds of the hollow blanks, from 0.3 to 0.6 constitute the minimum and maximum speeds, respectively. The cast blank at the indicated speeds is characterized by a dense microstructure ensuring stable mechanical properties and a practically flawless constitution of the cast metal, which explains the choice of said casting speeds.

Le processus de durcissement superficiel avec application d'un flux d'énergie thermique concentrée se caractérise par un chauffage très rapide (jusqu'à 10000C/s), ce qui permet d'obtenir une structure très finement divisée de la couche trempée de métal, en même temps qu'une grande dureté ce celle-ci. Cela à une influence favorable sur l'opération de finition qui suit le durcissement. The surface hardening process with the application of a concentrated thermal energy flow is characterized by very rapid heating (up to 10000C / s), which makes it possible to obtain a very finely divided structure of the quenched layer of metal, together with great hardness this one. This has a favorable influence on the finishing operation following hardening.

Le processus de durcissement par plasma ne necessite aucun équipement complexe et est de courte durée par comparaison avec les autres procédés de traitement thermique et thermochimique. Les grandes vitesses de chauffage permettent d'obtenir un métal à structure finement divisée d'une dureté élevée et d'une bonne trempabilité. The plasma curing process does not require any complex equipment and is short-lived compared to other thermal and thermochemical treatment processes. The high heating rates make it possible to obtain a metal with a finely divided structure of high hardness and good hardenability.

Quand l'intensité du courant est inférieure à 220 A, l'énergie thermique duflux de plasma qui se forme ne suffit pas pour assurer un dr,rcissement de qualité de la surface métallique. Lorsque l'intensité du courant est supérieure à 320 A, le plasmatron s'échauffe excessivement, ce qui a un effet négatif sur sa durée de vie et la stabilité de son fonctionnement. Des vitesse de rotation de la surface à usiner supérieures à celle préconisée par l'invention aboutit à un accroissement de 1 'évacuation de chaleur et à une diminution de la dureté superficielle. Des vitesses de rotation plus basses que la vitesse préconisée donnent lieu à des brûlures" du métal. When the intensity of the current is less than 220 A, the thermal energy of the plasma flow which forms is not sufficient to ensure a quality reduction of the metal surface. When the intensity of the current is greater than 320 A, the plasmatron heats up excessively, which has a negative effect on its lifetime and the stability of its operation. Rotation speeds of the surface to be machined greater than that recommended by the invention results in an increase in heat dissipation and a reduction in surface hardness. Lower rotational speeds than the recommended speed cause metal burns.

Etant donné que le procédé considéré prévoit l'utilisation d'un plasmatron à action indirecte, l'énergie thermique transmise à la surface à traiter dépend de l'espace entre le plasmatron et la pièce. Des espaces supérieurs à 10 mm entraînent un chauffage insuffisant, tandis que des espaces inférieurs é 2 mm ont pour conséquence une surchauffe du métal. Since the process under consideration provides for the use of an indirect-acting plasmatron, the thermal energy transmitted to the surface to be treated depends on the space between the plasmatron and the part. Spaces greater than 10 mm cause insufficient heating, while spaces less than 2 mm result in overheating of the metal.

Au cours de l'usinage magnéto-abrasif, il se produit une dispersion fine à la surface usinée de la pièce, mais sans qu'il y ait lustrage de la "brosse" active constituée par les grains de micropoudre ferromagnétique et qui se forme sur les pièces polaires. La poudre ferromagnétique s'oriente par ses aretes vives vers la surface de la pièce, ce qui assure un usinage productif et un enlèvement régulier du métal. Pendant l'usinage, les aretes tranchantes se renouvellent. L'usinage magnéto-abrasif a un rendement beaucoup plus élevé par comparaison avec les autres méthodes d'usinage de finition, et l'élasticité de la "brosse" permet d'obtenir une faible rugosité de la surface. During magneto-abrasive machining, a fine dispersion occurs on the machined surface of the workpiece, but without the active "brush" lustering formed by the ferromagnetic micropowder grains, which forms on the pole pieces. The ferromagnetic powder is oriented by its sharp edges towards the surface of the part, which ensures productive machining and regular removal of the metal. During machining, the cutting edges are renewed. Magneto-abrasive machining has a much higher yield compared to other finishing machining methods, and the elasticity of the "brush" allows a low roughness of the surface.

Le régime d'usinage magnéto-abrasif choisi et décrit garantit la non-coïncidence des trajectoires de chacune des deux pièces polaires et accroAit au maximum possible l'intersection des traces d'usinage à la surface de la pièce, ce qui contribue à une élévation notable du rendement de l'usinage et permet d'améliorer sa qualité. The magneto-abrasive machining regime chosen and described guarantees the non-coincidence of the trajectories of each of the two pole pieces and increases as much as possible the intersection of the traces of machining on the surface of the piece, which contributes to an elevation significant of the machining performance and improves its quality.

Il est rationnel que, lors de l'usinage magnétoabrasif, la vitesse linéaire de rotation de la pièce soit de 0,5 à 4,0 m/s, que la fréquence d'oscillation des pièces polaires soit de 2 à 15 oscillations par seconde, et que la longueur de la surface, enveloppée par les pièces polaires de la pièce à usiner, soit de 0,05 à 0,5m. It is rational that, during magnetoabrasive machining, the linear speed of rotation of the part is from 0.5 to 4.0 m / s, that the frequency of oscillation of the pole pieces is from 2 to 15 oscillations per second. , and that the length of the surface, enveloped by the pole pieces of the workpiece, is from 0.05 to 0.5m.

La pratique à montré que les vitesses linéaires optimales de rotation de la pièce lors de l'usinage magnétoabrasif sont de 0,5 et 4,0 m/s. Practice has shown that the optimal linear speeds of rotation of the workpiece during magnetoabrasive machining are 0.5 and 4.0 m / s.

Des vitesses moindres entrainent une baisse du rendement du fait que la vitesse de dispersion à la surface du métal diminue. Aux vitesses supérieures à 4 m/s, la poudre est entraînée hors de l'espace de travail, la force de coupe et l'efficacité du processus de finition diminuent. Lower speeds cause a decrease in yield because the speed of dispersion on the surface of the metal decreases. At speeds above 4 m / s, the powder is dragged out of the working space, the cutting force and the efficiency of the finishing process decrease.

Les paramètres choisis des oscillations des pièces polaires assurent un mouvement oscillatoire supplémentaire (le long de l'axe de la pièce) des grains de poudre ferromagnétique. Des fréquences d'oscillation plus basses provoquent une diminution de la vitesse de dispersion du métal, du rendement et de l'efficacité du processus de finition. Aux fréquences d'oscillation supérieures à 15 par seconde, l'effet recherché n'est pas obtenu du fait que la "brosse" ne peut pas, à cause de son inertie, osciller à de telles vitesses d'alternance. The selected parameters of the oscillations of the pole pieces ensure an additional oscillatory movement (along the axis of the piece) of the ferromagnetic powder grains. Lower oscillation frequencies decrease the metal dispersion speed, the yield and the efficiency of the finishing process. At oscillation frequencies greater than 15 per second, the desired effect is not obtained because the "brush" cannot, because of its inertia, oscillate at such alternating speeds.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif. The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which will follow from a non-limiting exemplary embodiment.

Le procédé proposé de fabrication de pièces creuses de forme cylindrique s'applique notamment aux rouleaux creux destinés à être utilisés dans la production de pellicules ou films polymères minces et ultraminces (jusqu'à 20 microns) pour différents usages. The proposed method of manufacturing hollow parts of cylindrical shape applies in particular to hollow rollers intended to be used in the production of thin and ultrathin polymer films or films (up to 20 microns) for different uses.

Le procédé comprend les opérations principales suivantes; réalisation de l'ébauche, durcissement superficiel et usinage de finition. Suivant l'invention, l'ébauche est obtenue par une méthode assurant une répartition régulière des impuretés nuisibles et des inclusions non métalliques dans la masse de l'ébauche métallique. La méthode utilisée de préférence est la coulée sous laitier électroconducteur à une vitesse de 20 à 40 mm/min. La coulée sous laitier électroconducteur ne nécessite aucun équipement encombrant ou main d'oeuvre importante. Elle permet d'obtenir une ébauche de, pratiquement, toute longueur voulue et à surépaisseurs minimales pour l'usinage mécanique subséquent Le métal s'affine lors de son passage à travers le laitier, ce qui permet de réduire la teneur en soufre de 0,031 à 0,021%let la teneur en phosphore, de 0,029 à 0,017%.Le métal obtenu est chimiquement homogène. The method includes the following main operations; roughing, surface hardening and finishing machining. According to the invention, the blank is obtained by a method ensuring a regular distribution of harmful impurities and non-metallic inclusions in the mass of the metallic blank. The method used preferably is casting under an electroconductive slag at a speed of 20 to 40 mm / min. Casting under electroconductive slag requires no bulky equipment or significant labor. It makes it possible to obtain a blank of practically any desired length and with minimum thicknesses for subsequent mechanical machining. The metal refines as it passes through the slag, which makes it possible to reduce the sulfur content from 0.031 to 0.021% let the phosphorus content, from 0.029 to 0.017%. The metal obtained is chemically homogeneous.

Les vitesses de coulée choisies pour l'obtention de l'ébauche assurent un tassement compact des dendrites et contribuent à elever l'isotropie de l'ébauche de rouleau.The casting speeds chosen for obtaining the blank ensure compact compaction of the dendrites and contribute to raising the isotropy of the roller blank.

Le durcissement superficiel du rouleau est réalisé par application d'un flux d'énergie thermique concentrée, notamment un flux de plasma. On forme celui-ci dans un plasmatron en utilisant un courant d'intensité I = 220 - 320 A et on réalise le durcissement superficiel à une vitesse linéaire W de rotation de l'ébauche, pcr rapport au plasmatron, de 3 à 10 mm/s, l'espace 7 entre le plasmatron et l'ébauche étant de 2 à 10 mm. The surface hardening of the roller is carried out by application of a flow of concentrated thermal energy, in particular a flow of plasma. This is formed in a plasmatron using a current of intensity I = 220 - 320 A and the surface hardening is carried out at a linear speed W of rotation of the blank, pcr relative to the plasmatron, from 3 to 10 mm / s, the space 7 between the plasmatron and the blank being 2 to 10 mm.

Dans les conditions du durcissement thermique, les propriétés de résistance élevées du métal ne peuvent être obtenues qu'avec formation d'une structure martensitique finement aciculaire, ce qui se realise en présence d'austénite à grains fins. Pendant la trempe par le plasma, le chauffage rapide de la surface métallique se déroule a une vitesse de 600 à 8000C/s. Ce facteur contribue à la formation d'une structure fortement dispersée de l'austénite, tandis que le chauffage lent laisse pratiquement sans modification la-valeur du grain initial lors du passage à l'état austénitique. Cela explique l'avantage du durcissement par le plasma comparativement aux autres méthodes de durcissement superficiel. Under the conditions of thermal hardening, the high resistance properties of the metal can only be obtained with the formation of a finely acicular martensitic structure, which is achieved in the presence of fine-grained austenite. During the plasma quenching, the rapid heating of the metal surface takes place at a speed of 600 to 8000C / s. This factor contributes to the formation of a strongly dispersed structure of the austenite, while the slow heating leaves practically without modification the value of the initial grain during the transition to the austenitic state. This explains the advantage of plasma hardening compared to other methods of surface hardening.

L'analyse de l'influence des régimes choisis de durcissement par le plasma sur la microdureté et la trempabilité, et de la finition, a fait apparaître que ces régimes sont optimaux. La structure de la couche durcie est constituée par de la martensite finement dispersée d'une profondeur de 2 à 2,5 mm et d'une dureté Hu = 10-0,7.104
MPa, qui se transforme progressivement en sorbite et en mélange perlite/ferrite.
Analysis of the influence of the chosen plasma hardening regimes on microhardness and hardenability, and of the finish, revealed that these regimes are optimal. The structure of the hardened layer consists of finely dispersed martensite with a depth of 2 to 2.5 mm and a hardness Hu = 10-0.7.104
MPa, which gradually turns into sorbite and a perlite / ferrite mixture.

La finition des rouleaux est réalisée par usinage magnéto-abrasif dans les conditions suivantes : fréquences des oscillations des pièces polaires: dans la plage de 2 à 15 oscillations par seconde; longueur de la surface embrassée par les pièces polaires: de 0,05 à 0,5 m; la vitesse linéaire V de rotation de l'ébauche: dans les limites de 0,5 à 4,0 m/s. The rollers are finished by magneto-abrasive machining under the following conditions: frequency of oscillations of the pole pieces: in the range of 2 to 15 oscillations per second; length of the surface embraced by the pole pieces: from 0.05 to 0.5 m; the linear speed V of rotation of the blank: within the limits of 0.5 to 4.0 m / s.

Lors de usinage magnéto-abrasif, les grains de poudre ferromagnétique s'orientent par leurs grands axes vers les lignes de force magnétiques, c'est-à-dire perpen diculaire:unent à la surface à usiner de l'ébauche. Serrés contre cette surface, les-grains abrasifs assurent la dispersion fine du métal. Sous l'action de la force de frottement, les particules ferromagnétiques, aux endroits de contact, se déplacent léqèrement dans le sens de rotation de l'ébauche et intersectent les lignes de force magnétiques en donnant naissance à une force électromotrice. Les microcourants qui en résultent intensifient additîonnellement le processus d'enlèvement du métal et améliorent les propriétés physiques et mécaniques de la surface usinée.  During magneto-abrasive machining, the ferromagnetic powder grains orient themselves by their major axes towards the magnetic lines of force, that is to say perpen dicular: they are united to the surface to be machined of the blank. Clamped against this surface, the abrasive grains ensure the fine dispersion of the metal. Under the action of the friction force, the ferromagnetic particles, at the contact points, move slightly in the direction of rotation of the blank and intersect the magnetic force lines giving rise to an electromotive force. The resulting microcurrent additionally intensifies the metal removal process and improves the physical and mechanical properties of the machined surface.

Pendant l'usinage, les grains de poudre ferromagnétique entrent en contact principalement avec les saillies formant les aspérités de la surface et qui constituent des concentrateurs de champ magnétique. Ceci aboutit à l'en lèvement des aspérités les plus importantes de la surface de l'ébauche. Les régimes usinage choisis assurent une force suffisante pour serrer la poudre ferromagnétique contre la surface de l'ébauche, ainsi que la vitesse de coupe requise pour obtenir le rendement d'usinage voulu et une rugosité R de 0,02 à 0,04 micron
a
Le procédé revendiqué est illustré par les exemples non limitatifs suivants portant sur la fabrication de rouleaux à partir d'acier de construction au chrome: diamètre 400 mm, t = 2500 mm, épaisseur de paroi 15 mm.
During machining, the ferromagnetic powder grains come into contact mainly with the projections forming the roughness of the surface and which constitute magnetic field concentrators. This results in the removal of the most important roughness from the surface of the blank. The machining regimes chosen ensure sufficient force to clamp the ferromagnetic powder against the surface of the blank, as well as the cutting speed required to obtain the desired machining yield and a roughness R of 0.02 to 0.04 micron
at
The claimed process is illustrated by the following nonlimiting examples relating to the manufacture of rollers from chrome structural steel: diameter 400 mm, t = 2500 mm, wall thickness 15 mm.

Exemple 1. Example 1.

L'ébauche est obtenue par la méthode de coulée sous laitier électroconducteur à une vitesse V = 0,35 mm/s. La surface de l'ébauche est durcie à l'aide d'un flux de plasma formé avec un courant d'intensité I = 230 A, la vitesse linéaire W de rotation de l'ébauche par rapport au plasmatron étant de 9 mm/s, et l'espace. & entre le plasmatron et l'ébauche étant de 4 mm. Lors de l'usinage magnéto-abrasif, la vitesse linéaire V de rotation de l'ébauche est de 0,5 m/s, la fréquence d'oscillation des pièces polaires est de 3 par seconde, et la longueur de la surface en arc de l'ébauche, enveloppée par la paire de pièces polaires, est de 0,1 m. Dans ces conditions, la durée de l'usinage magnéto-abrasif de finition est de 6 à 6,5 heures. La rugosité R a obtenue est de 0,039 à 0,04 microns. The blank is obtained by the electroconductive slag casting method at a speed V = 0.35 mm / s. The surface of the blank is hardened using a plasma flow formed with a current of intensity I = 230 A, the linear speed W of rotation of the blank relative to the plasmatron being 9 mm / s , and space. & between the plasmatron and the blank being 4 mm. During magneto-abrasive machining, the linear speed V of rotation of the blank is 0.5 m / s, the frequency of oscillation of the pole pieces is 3 per second, and the length of the arc surface of the blank, wrapped by the pair of pole pieces, is 0.1 m. Under these conditions, the duration of the magneto-abrasive finishing machining is 6 to 6.5 hours. The roughness R a obtained is from 0.039 to 0.04 microns.

Exemple 2
L'ébauche est obtenue par la méthode de coulée sous laitier électroconducteur à une vitesse V = 0,6 mm/s. La surface de l'ébauche est durcie a l'aide d'un flux de plasma formé avec un courant d'intensité I = 260 A, la vitesse linéaire-W de rotation de l'ébauche par rapport au plasmatron étant de 6 mm/s, et l'espace & entre la plasmatron et l'ébauche étant de 8 mm. Lors de l'usinage magneto-abrasif, la vitesse linéaire V de rotation de l'ébauche est de 2 m/s, la fréquence d'oscillation des pièces polaires est de 15 par seconde, et la longueur de la surface en arc de l'ébauche à usiner, enveloppée par les pièces polaires, est de 0,4m. Dans ces conditions, la durée de l'usinage macnéto-abrasif de finition est de 4 à 5 heures.La rugosité R a obtenue de 0,034 à 0,035 Am.
Example 2
The blank is obtained by the electroconductive slag casting method at a speed V = 0.6 mm / s. The surface of the blank is hardened using a plasma flow formed with a current of intensity I = 260 A, the linear speed-W of rotation of the blank relative to the plasmatron being 6 mm / s, and the space & between the plasmatron and the blank being 8 mm. During magneto-abrasive machining, the linear speed V of rotation of the blank is 2 m / s, the frequency of oscillation of the pole pieces is 15 per second, and the length of the arc surface of l the blank to be machined, wrapped by the pole pieces, is 0.4m. Under these conditions, the duration of the macneto-abrasive finishing machining is 4 to 5 hours. The roughness R has obtained from 0.034 to 0.035 Am.

Exemple 3. Example 3.

L'ébauche est obtenue par la méthode de coulée sous laitier électroconducteur à une vitesse V = 0,4 mm/s. La surface de l'ébauche est durcie à l'aide d'un flux de plasma formé avec un courant d'intensité I = 300 A, la vitesse linéaire W de rotation de l'ébauche par rapport au plasmatron étant de 7 mm/s, et l'espace g entre le plasmatron et l'ébauche étant de 6 mm. Lors de l'usinage magnéto-abrasif, la vitesse linéaire V de rotation de l'ébauche est de 3 m/s, la fréquence d'oscillation des pièces polaires est de 12 par seconde, et la longueur de la surface en arc de l'ébauche à usiner, enveloppée par les pièces polaires, est de 0,3 m. Dans ces conditions, la durée de l'usinage magnéto-abrasif de finition est de 2,5 à 3 heures. La rugosité R a obtenue est de 0,02 à 0,024 micron.  The blank is obtained by the electroconductive slag casting method at a speed V = 0.4 mm / s. The surface of the blank is hardened using a plasma flow formed with a current of intensity I = 300 A, the linear speed W of rotation of the blank relative to the plasmatron being 7 mm / s , and the space g between the plasmatron and the blank being 6 mm. During magneto-abrasive machining, the linear speed V of rotation of the blank is 3 m / s, the frequency of oscillation of the pole pieces is 12 per second, and the length of the arc surface of l he blank to be machined, wrapped by the pole pieces, is 0.3 m. Under these conditions, the duration of the magneto-abrasive finishing machining is 2.5 to 3 hours. The roughness R a obtained is from 0.02 to 0.024 micron.

Claims (3)

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pièces creuses de forme cylindrique, comprenant la réalisation d'une ébauche, son durcissement superficiel et sa finition, caractérisé en ce que ladite ébauche est obtenue par coulée sous laitier électroconducteur à une vitesse V de 0,3 - 0,6 mm/s, le durcissement superficiel de l'ébauche creuse étant réalisé à l'aide d'un flux de plasma formé dans un plasmatron avec un courant d'intensité Ide220 à 320 A, la vitesse liné- aire W de rotation de l'ébauche par rapport au plasmatron étant de 3 à 10 mm/s et l'espace 6 entre le plasmatron et l'ébauche étant ae 2 à 10 mm, ladite finition étant réalisée par usinage magnéto-abrasif consistant à communiquer à des pièces polaires des oscillations de fréquence telle que le produit de celle-ci par la longueur, enveloppée par les pièces polaires, de la surface de l'ébauche à usiner, soit un multiple d'un nombre entier dans la limite d'une valeur égale à dix fois celle de la vitesse linéaire de rotation de l'ébauche. 1. A method of manufacturing hollow parts of cylindrical shape, comprising the production of a blank, its surface hardening and its finishing, characterized in that said blank is obtained by casting under an electrically conductive slag at a speed V of 0.3 - 0 , 6 mm / s, the surface hardening of the hollow blank being carried out using a plasma flow formed in a plasmatron with an intensity current Ide220 at 320 A, the linear speed W of rotation of the blank relative to the plasmatron being 3 to 10 mm / s and the space 6 between the plasmatron and the blank being ae 2 to 10 mm, said finishing being carried out by magneto-abrasive machining consisting in communicating with pole pieces frequency oscillations such as the product thereof by the length, enveloped by the pole pieces, of the surface of the blank to be machined, i.e. a multiple of an integer up to a value of ten times that of the linear speed of rotation of the blank. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence d'oscillation des pièces polaires est choisie dans les limites de 2 à 15 oscillations par seconde, la longueur de la surface de l'ébauche,enveloppéépar les pièces polaires, est de 0,05 à 0,5 m, et la vitesse linéaire V de rotation de l'ébauche se situe dans les limites de 0,5 à 4,0 m/s. 2. Method according to claim 1, characterized in that the frequency of oscillation of the pole pieces is chosen within the limits of 2 to 15 oscillations per second, the length of the surface of the blank, wrapped by the pole pieces, is from 0.05 to 0.5 m, and the linear speed V of rotation of the preform is within the limits of 0.5 to 4.0 m / s. 3. Pièces creuses de forme cylindrique, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par le procédé faisant l'objet de l'une des revendications 1 et 2.  3. Hollow parts of cylindrical shape, characterized in that they are obtained by the process forming the subject of one of claims 1 and 2.
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