RU102560U1 - DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS - Google Patents

DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS Download PDF

Info

Publication number
RU102560U1
RU102560U1 RU2010126052/02U RU2010126052U RU102560U1 RU 102560 U1 RU102560 U1 RU 102560U1 RU 2010126052/02 U RU2010126052/02 U RU 2010126052/02U RU 2010126052 U RU2010126052 U RU 2010126052U RU 102560 U1 RU102560 U1 RU 102560U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roller
smoothing
deforming
possibility
preliminary
Prior art date
Application number
RU2010126052/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Бутенко
Михаил Николаевич Корсаков
Анна Валерьевна Бабикова
Original Assignee
Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет"
Priority to RU2010126052/02U priority Critical patent/RU102560U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU102560U1 publication Critical patent/RU102560U1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Устройство для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей, содержащее корпус, шаговый привод линейного перемещения, блок управления, выполненный в виде задатчика сигналов, ползун, связанный с шаговым приводом и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, закрепленную на ползуне вилку с неподвижно установленной осью, выполненной со шлицами, и на ней установлена втулка с посадочными наружными поверхностями, расположенными под углом к оси, при этом на втулке смонтированы предварительный и сглаживающий ролики с установленными между ними упругими элементами, причем сглаживающий ролик выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, а предварительный ролик смонтирован с возможностью колебательного перемещения, упругие элементы размещены из условия обеспечения нарастания усилия, развиваемого каждым из них, в направлении от упругого элемента, размещенного перед предварительным деформирующим роликом, к другому элементу, размещенному за сглаживающим деформирующим роликом, отличающееся тем, что радиус рабочего профиля предварительного деформирующего ролика R∂ определяется по формуле ! , ! а радиус рабочего профиля сглаживающего ролика Rc принят равным (1,4-1,6)R∂, ! где D - диаметр обрабатываемой детали, мм; ! Р - усилие обкатывания, H; ! Δh - заданная глубина упрочнения материала поверхностного слоя, мм; ! Gm - предел текучести обрабатываемого материала, Па; ! KHV - коэффициент, определяемый отношением микротвердости материалов деформирующих роликов к микротвердости обрабатываемого материала. A device for surface hardening rolling in parts, comprising a housing, a linear displacement step drive, a control unit made in the form of a signal setter, a slider associated with a stepper drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, a fork fixed to the slider with a fixed axle made with splines, and a sleeve is installed on it with landing outer surfaces located at an angle to the axis, while preliminary and smoothing rollers are mounted on the sleeve with installed elastic elements between them, and the smoothing roller is made with the possibility of reciprocating movement along its axis, and the preliminary roller is mounted with the possibility of oscillatory movement, the elastic elements are placed from the condition of increasing the force developed by each of them, in the direction from the elastic element, placed before the preliminary deforming roller, to another element located behind the smoothing deforming roller, characterized in that the radius of the working ofilya pre-deforming roller R∂ determined by the formula! ! and the radius of the working profile of the smoothing roller Rc is taken equal to (1.4-1.6) R∂,! where D is the diameter of the workpiece, mm; ! P is the rolling force, H; ! Δh is the specified depth of hardening of the material of the surface layer, mm; ! Gm - yield strength of the processed material, Pa; ! KHV is a coefficient determined by the ratio of the microhardness of the materials of the deforming rollers to the microhardness of the processed material.

Description

Полезная модель относится к области механической обработки материалов, а именно к упрочняющее-чистовой обработке поверхностей методом поверхностного пластического деформирования и может быть использована в различных отраслях машиностроения.The utility model relates to the field of mechanical processing of materials, namely to hardening and finishing of surfaces by the method of surface plastic deformation and can be used in various branches of engineering.

Известно устройство для упрочняющее-чистового обкатывания деталей методом поверхностного пластического деформирования (см. авторское свидетельство №1286393, В24В 38/04, бюл. №4, 1987 г.), содержащее корпус, в сепараторе которого установлены деформирующие элементы, опирающиеся на нажимной корпус, механизм его подачи и привод, оно снабжено установленным на механизме подачи и связанным с приводом механизмом определения поверхностной пористости детали, выполненным в виде охватывающего деталь кожуха с отверстиями, механизмами вращения сепаратора, коррекции подачи и блоком автоматического управления, при этом привод выполнен в виде шагового двигателя с валом, механизм вращения сепаратора выполнен в виде втулки, установленной на корпусе и кинематически связанной с валом двигателя, причем сепаратор расположен на упомянутой втулке, а механизм коррекции подачи выполнен в виде регулировочного привода с винтом, передаточным механизмом и гайкой, при этом последняя связана с корпусом, а он установлен с возможностью осевого перемещения относительно механизма подачи, дополнительно блок автоматического управления выполнен в виде блоков преобразования и сравнения с усилиями и задатчика сигналов.A device for hardening-finishing the parts by the method of surface plastic deformation (see copyright certificate No. 1286393, V24V 38/04, bull. No. 4, 1987), comprising a housing in the separator of which are installed deforming elements based on the pressure housing, the feed mechanism and the drive, it is equipped with a mechanism for determining the surface porosity of the part mounted on the feed mechanism and connected with the drive, made in the form of a casing covering the part with holes, separator rotation mechanisms, feed and automatic control unit, the drive is made in the form of a stepper motor with a shaft, the separator rotation mechanism is made in the form of a sleeve mounted on the housing and kinematically connected with the motor shaft, the separator is located on the mentioned sleeve, and the feed correction mechanism is made in the form adjustment drive with a screw, gear and nut, the latter being connected to the housing, and it is mounted with the possibility of axial movement relative to the feed mechanism, additionally block a -automatic control made in the form of blocks of conversion and comparison with the efforts and setpoint signals.

Признаки, совпадающие: наличие деформирующего элемента и механизма его подачи, привод выполнен в виде шагового двигателя, имеется блок управления.Signs that coincide: the presence of a deforming element and its feeding mechanism, the drive is made in the form of a stepper motor, there is a control unit.

Причины, препятствующие поставленной задаче: отсутствие возможности эффективно формировать регулярный микрорельеф заданной плотности и пористости на поверхности вращения деталей в зависимости от свойств обрабатываемого материала и диаметра детали, а также изменять его параметры в процессе обработки.Reasons that impede the task: lack of the ability to effectively form a regular microrelief of a given density and porosity on the surface of rotation of the parts, depending on the properties of the material being processed and the diameter of the part, as well as changing its parameters during processing.

Известно устройство для упрочняющее-чистового обкатывания деталей методом поверхностного пластического деформирования (см. патент РФ №2201323, В24В 30/00, бюл. №9, 2003 г.), содержащее корпус, шаговый привод, блок управления в виде задатчика сигналов и деформирующий ролик, оно снабжено ползуном, связанным с шаговым приводом и установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, вилкой, смонтированной в ползуне с возможностью вращения и предназначенной для установки деформирующего ролика, и зубчатой передачей с рейкой, установленной с возможностью продольного перемещения между двумя пружинами, при этом вилка кинематически связана с рейкой зубчатой передачи, а пружины установлены с возможностью регулирования усилия воздействия.A device for hardening-finishing the parts by the method of surface plastic deformation (see RF patent No. 2201323, B24B 30/00, bull. No. 9, 2003), comprising a housing, a step drive, a control unit in the form of a signal generator and a deformation roller , it is equipped with a slider associated with a stepper drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, a fork mounted in the slider with the possibility of rotation and intended for installation of the deforming roller, and a gear transmission with a rack mounted oh with the possibility of longitudinal movement between two springs, while the fork is kinematically connected with the gear rack, and the springs are installed with the possibility of regulating the impact force.

Признаки, совпадающие: наличие корпуса, шагового привода линейного перемещения, блока управления в виде задатчика сигналов, снабжено ползуном, связанным с шаговым приводом и установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а также вилкой с деформирующим роликом на оси.Signs that coincide: the presence of a housing, a linear motion stepping drive, a control unit in the form of a signal generator, equipped with a slider associated with a stepping drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, as well as a fork with a deforming roller on the axis.

Признаки, препятствующие поставленной задаче: не представляется возможным эффективно обеспечивать без повышения глубины деформирования требуемую плотность и пористость получаемого на поверхности детали регулярного микрорельефа при одновременном создании направленной текстуры материала поверхностного слоя, не учитываются свойства обрабатываемого материала.Signs that impede the task: it is not possible to effectively provide the required density and porosity of the regular microrelief obtained on the surface of the part without increasing the depth of deformation while creating a directional texture of the material of the surface layer, the properties of the processed material are not taken into account.

За прототип принято устройство для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей (см. патент РФ №2279965, В24В 39/00, бюл. №20, 2006 г.), содержащее корпус, шаговый привод линейного перемещения, блок управления в виде задатчика сигналов, ползун, связанный с шаговым приводом и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, закрепленную на ползуне вилку с неподвижно установленной осью, выполненной со шлицами, и на ней установлена втулка с посадочными наружными поверхностями, расположенными под углом к указанной оси, на втулке смонтированы предварительный и сглаживающий ролики с установленными между ними упругими элементами, причем сглаживающий ролик имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, предварительный деформирующий ролик смонтирован с возможностью колебательного перемещения, а упругие элементы размещены из условия обеспечения нарастания усилия, развиваемого каждым из них, в направлении от упругого элемента, размещенного перед предварительным деформирующим роликом, к другому элементу, размещенному за сглаживающим деформирующим роликом.The prototype is a device for surface hardening rolling in parts (see RF patent No. 2279965, B24B 39/00, bull. No. 20, 2006), comprising a housing, a step drive of linear displacement, a control unit in the form of a signal generator, a slider, connected with a stepper drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, a fork fixed to the slider with a fixed axle made with slots, and a sleeve is installed on it with landing outer surfaces located at an angle to the specified axis, on the sleeve see preliminary and smoothing rollers with elastic elements installed between them are installed, moreover, the smoothing roller has the possibility of reciprocating movement along its axis, the preliminary deforming roller is mounted with the possibility of oscillatory movement, and the elastic elements are placed so that the forces developed by each of them increase direction from the elastic element placed in front of the pre-deforming roller to another element located behind the smoothing def The adjusting roller.

Признаки, совпадающие: корпус, шаговый привод линейного перемещения, блок управления в виде задатчика сигналов, ползун, связанный с шаговым приводом и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, закрепленная на ползуне вилка с неподвижно установленной осью, выполненной со шлицами, и на ней установлена втулка с посадочными наружными поверхностями, расположенными под углом к указанной оси, на втулке смонтированы предварительный и сглаживающий ролики с установленными между ними упругими элементами, причем сглаживающий ролик имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, предварительный ролик смонтирован с возможностью колебательного перемещения, а упругие элементы размещены из условия обеспечения нарастания усилия, развиваемого каждым из них, в направлении от упругого элемента, размещенного перед предварительным деформирующим роликом, к другому элементу, размещенному за сглаживающим деформирующим роликом.Signs of coincidence: body, step drive of linear displacement, control unit in the form of a signal setter, slider connected to the step drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, a fork fixed to the slider with a fixed axle made with slots, and mounted on it a sleeve with landing external surfaces located at an angle to the specified axis, preliminary and smoothing rollers with elastic elements installed between them are mounted on the sleeve, and smoothing The feed roller has the possibility of reciprocating movement along its axis, the preliminary roller is mounted with the possibility of oscillatory movement, and the elastic elements are placed so as to increase the force developed by each of them in the direction from the elastic element placed in front of the preliminary deforming roller to another element placed behind the smoothing deforming roller.

Признаки, препятствующие поставленной задаче: невысокая эффективность применения устройства для поверхностной упрочняющей обработки деталей вращения из материалов с различными механическими свойствами, не учитываются диаметры обрабатываемых деталей и соотношение между начальной твердостью упрочняемого материала и твердостью деформирующих роликов.Signs that impede the task: low efficiency of the device for surface hardening processing of rotation parts from materials with different mechanical properties, the diameters of the parts being machined and the ratio between the initial hardness of the hardened material and the hardness of the deforming rollers are not taken into account.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности устройства для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей разных диаметров и из материалов с различными механическими свойствами.The objective of this utility model is to increase the efficiency of the device for surface hardening rolling in parts of different diameters and from materials with different mechanical properties.

Технический результат заключается в том, что радиус рабочего профиля предварительного деформирующего ролика R определяется по формулеThe technical result consists in the fact that the radius of the working profile of the preliminary deforming roller R is determined by the formula

а радиус рабочего профиля сглаживающего деформирующего ролика Rc принимается равным (1,4…1,6)R, где D - диаметр обрабатываемой детали; Р - усилие обкатывания; Δh - заданная глубина упрочнения материала поверхностного слоя; Gm - предел текучести обрабатываемого материала; КHV - коэффициент, определяемый отношением микротвердости материала деформирующих роликов HVP к микротвердости обрабатываемого материала НVM and the radius of the working profile of the smoothing deformation roller R c is taken to be (1.4 ... 1.6) R , where D is the diameter of the workpiece; P is the rolling force; Δh is the specified depth of hardening of the material of the surface layer; G m - yield strength of the processed material; To HV - coefficient determined by the ratio of the microhardness of the material of the deforming rollers HV P to the microhardness of the processed material NV M

Для достижения технического результата устройство для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей, содержащее корпус, шаговый привод линейного перемещения, блок управления в виде задатчика сигналов, ползун, связанный с шаговым приводом и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, закрепленную на ползуне вилку с неподвижно установленной осью, выполненной со шлицами, и на ней установлена втулка с посадочными наружными поверхностями, расположенными под углом к указанной оси, на втулке смонтированы предварительный и сглаживающий ролики с установленными между ними упругими элементами, причем сглаживающий ролик имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, предварительный ролик смонтирован с возможностью колебательного перемещения, а упругие элементы размещены из условия обеспечения нарастания усилия, развиваемого каждым из них, в направлении от упругого элемента, размещенного перед предварительным деформирующим роликом, к другому элементу, размещенному за сглаживающим деформирующим роликом, при этом радиус рабочего профиля предварительного деформирующего ролика R определяется по формулеTo achieve a technical result, a device for surface hardening rolling in parts, comprising a housing, a linear displacement step drive, a control unit in the form of a signal setter, a slider associated with a stepper drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, a fork fixed to the slider with a fixed axis made with splines, and on it there is a sleeve with seating external surfaces located at an angle to the specified axis, pre-mounted on the sleeve and smoothing rollers with elastic elements installed between them, and the smoothing roller has the possibility of reciprocating movement along its axis, the preliminary roller is mounted with the possibility of oscillatory movement, and the elastic elements are placed from the condition of increasing the force developed by each of them in the direction from an elastic element placed in front of the pre-deformation roller to another element located behind the smoothing deformation roller, the radius p the working profile of the preliminary deforming roller R is determined by the formula

а радиус рабочего профиля сглаживающего ролика Rc принимается равным (1,4-1,6)R, где D - диаметр обрабатываемой детали; Р - усилие обкатывание; Δh - заданная глубина упрочнения материала поверхностного слоя; Gm - предел текучести обрабатываемого материала; КHV - коэффициент, определяемый отношением микротвердости материалов деформирующих роликов к микротвердости обрабатываемого материала.and the radius of the working profile of the smoothing roller R c is taken equal to (1.4-1.6) R , where D is the diameter of the workpiece; P is the force breaking in; Δh is the specified depth of hardening of the material of the surface layer; G m - yield strength of the processed material; To HV - coefficient determined by the ratio of the microhardness of the materials of the deforming rollers to the microhardness of the processed material.

Рассмотрим вариант достижения технического результата. Пусть микротвердость деформирующих роликов составляет HVP, а микротвердость обрабатываемого материала HVM. Вычисляется коэффициент КHV=HVM/HVP, и в зависимости от эксплуатационных требований к обрабатываемой детали задается глубина упрочнения материала поверхностного слоя Δh. Учитывая имеющиеся рекомендации (см., например, Папшев Д.Д. «Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием», М.: Машиностроение, 1978, 152 с.), назначается усилие обкатывания Р. Зная диаметр обрабатываемой детали D и предел текучести материала Gm, из которого изготовлена деталь, по формулеConsider the option of achieving a technical result. Let the microhardness of the deforming rollers be HV P , and the microhardness of the processed material HV M. The coefficient K HV = HV M / HV P is calculated, and depending on the operational requirements for the workpiece, the hardening depth of the surface layer material Δh is set. Given the available recommendations (see, for example, D. Papshev, “Finishing and hardening by surface plastic deformation”, Moscow: Mashinostroenie, 1978, 152 p.), The rolling force R. is assigned. Knowing the diameter of the workpiece D and the yield strength of the material G m from which the part is made, according to the formula

вычисляется радиус рабочего профиля предварительного деформирующего ролика R. Исходя из зависимости Rc=(1,4-1,6)R, определяется радиус рабочего профиля сглаживающего деформирующего ролика Rc. По вычисленным значениям R и Rc из инструментального материала (например, быстрорежущей стали Р6М5) изготавливаются предварительный и сглаживающий деформирующие ролики, рабочие профили которых обрабатываются на универсально-заточном станке мод. 3А64М с использованием специального поворотного приспособления, настраиваемого на заданный радиус закругления. Для этого используются чашечные круги из электрокорунда марок 25А, или 34А, а также других абразивных материалов как на керамической, так и другой связке.the radius of the working profile of the preliminary deforming roller R ∂ is calculated. Based on the dependence R c = (1.4-1.6) R , the radius of the working profile of the smoothing deformation roller R c is determined. Based on the calculated values of R and R c , preliminary and smoothing deforming rollers are produced from tool material (for example, high-speed steel P6M5), the working profiles of which are processed on a mod-grinding machine. 3A64M using a special rotary device that can be adjusted to a given radius of curvature. For this, cup circles made of electrocorundum grades 25A, or 34A, as well as other abrasive materials, both on ceramic and other bonding, are used.

Изготовленные предварительный и сглаживающий деформирующие ролики монтируются в устройстве для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей на втулке с посадочными наружными поверхностями, расположенными под углом к оси, причем сглаживающий ролик имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, предварительный ролик монтируется с возможностью колебательного перемещения, а упругие элементы размещаются из условия обеспечения нарастания усилия, развиваемого каждым из них, в направлении от упругого элемента, размещенного перед предварительным деформирующим роликом, к другому элементу, размещенному за заглаживающим деформирующим роликом.The manufactured preliminary and smoothing deformation rollers are mounted in a device for surface hardening rolling of parts on the sleeve with seating external surfaces at an angle to the axis, and the smoothing roller has the possibility of reciprocating movement along its axis, the preliminary roller is mounted with the possibility of oscillatory movement, and elastic elements are placed from the condition of increasing the effort developed by each of them, in the direction from the elastic element placed in front of the pre-deformation roller to another element located behind the smoothing deformation roller.

Смонтированное устройство для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей устанавливается на суппорте токарного станка и настраивается на заданные режимы обработки поверхностного слоя детали.The mounted device for surface hardening rolling of parts is installed on a support of a lathe and is adjusted to the specified processing modes of the surface layer of the part.

Использование предлагаемого устройства для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей позволяет обеспечить заданную глубину упрочнения материала, уменьшив ее разброс по обработанной поверхности в зависимости от начальных значений предела текучести и твердости обрабатываемых материалов, снизить разброс микротвердости материала обработанной поверхности детали и уменьшить высоту шероховатости поверхности. При этом обеспечивается нанесение на поверхность детали специального регулярного микрорельефа и увеличивается площадь опорной поверхности, что снижает концентрацию напряжений в микрообъемах материала поверхностного слоя. В результате повышаются износостойкость и усталостная прочность обрабатываемых деталей.Using the proposed device for surface hardening rolling of parts allows you to provide a given depth of hardening of the material, reducing its spread on the treated surface depending on the initial values of the yield strength and hardness of the processed materials, to reduce the dispersion of microhardness of the material of the treated surface of the part and to reduce the surface roughness. This ensures that a special regular microrelief is applied to the surface of the part and the area of the supporting surface is increased, which reduces the stress concentration in the microvolumes of the surface layer material. As a result, the wear resistance and fatigue strength of the machined parts are increased.

Указанное повышение эффективности применения устройства для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей особенно значимо при обработке малоуглеродистых высоколегированных сталей и хромоникелевых сплавов, широко используемых в двигателестроении.The specified increase in the efficiency of the device for surface hardening rolling parts is especially significant in the processing of low-carbon high-alloy steels and chromium-nickel alloys, widely used in engine building.

На токарном станке мод. 1А620 осуществлялось обкатывание цилиндрических бесступенчатых поверхностей валиков из стали 20ХН2МА (Gm=420 МПа, НVM=8,5 ГПа) и сплава 45Х25Н20С2А (Gm=480 МПа, НVM=12,6 ГПа) диаметром 20 мм и длиной 220 мм. Глубина упрочнения материала поверхностного слоя была принята для стали 20ХН2МА равной Δh=1,2 мм; для сплава 45Х25Н20С2А - Δh=1,5 мм. При числе проходов устройства для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей m=2 усилие обкатывания для стали 20ХН2МА составляло Р=1000 H, для сплава 45Х25Н20С2А - Р=1200 H. Деформирующие ролики диаметром 60 мм изготавливались из быстрорежущей стали Р6М5 и после закалки имели микротвердость HVP=25,8 ГПа. Расчетные значения радиусов рабочего профиля деформирующих роликов составили: для стали 20ХН2МА - R=14 мм, Rc=21 мм; для сплава 45Х25Н20С2А - R=16 мм, Rc=24 мм. Для сравнения валики обрабатывались устройством для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей по прототипу, деформирующие ролики которого имели следующие значения радиусов рабочего профиля: для стали 20ХН2МА - R=Rc=14 мм; для сплава 45Х25Н20С2А - R=Rc=16 мм.On a lathe mod. 1A620, cylindrical stepless surfaces of rollers made of steel 20KHN2MA (G m = 420 MPa, NV M = 8.5 GPa) and alloy 45Kh25N20S2A (G m = 480 MPa, NV M = 12.6 GPa) with a diameter of 20 mm and a length of 220 mm were run . The hardening depth of the material of the surface layer was adopted for steel 20XH2MA equal to Δh = 1.2 mm; for alloy 45Kh25N20S2A - Δh = 1.5 mm. With the number of passes of the device for surface hardening rolling of parts m = 2, the rolling force for steel 20XH2MA was P = 1000 H, for alloy 45X25H20C2A P = 1200 H. The deforming rollers with a diameter of 60 mm were made of high-speed steel P6M5 and after quenching had HV P microhardness = 25.8 GPa. The calculated values of the radii of the working profile of the deforming rollers were: for steel 20XH2MA - R = 14 mm, R c = 21 mm; for alloy 45Kh25N20S2A - R = 16 mm, R c = 24 mm. For comparison, the rollers were machined by a device for surface hardening rolling parts according to the prototype, the deforming rollers of which had the following values of the radius of the working profile: for steel 20XH2MA - R = R c = 14 mm; for alloy 45Kh25N20S2A - R = R c = 16 mm.

Эксплуатационные испытания обработанных валиков на износостойкость осуществлялись на установке, описанной в работе [Бутенко В.И. «Научные основы нанотрибологии», Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010, стр.20-21] при давлении контртела p=1,5 МПа, скорости скольжения Vск=0,5 м/с, без смазки, а для испытания обработанных валиков на усталостную прочность использовалась установка, описанная в работе [Бутенко В.И. «Структура и свойства материалов в экстремальных условиях эксплуатации», Таганрог:Performance tests of the machined rollers for wear resistance were carried out at the installation described in [Butenko V.I. “Scientific fundamentals of nanotribology”, Taganrog: Publishing House of TTI SFU, 2010, pp. 20-21] at counterbody pressure p = 1.5 MPa, sliding speed V ck = 0.5 m / s, without lubrication, and for testing the treated rollers for fatigue strength, the installation described in [Butenko V.I. “Structure and properties of materials in extreme operating conditions”, Taganrog:

Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007, стр.156-157] при величине знакопеременной нагрузки G-1=30 МПа.Publishing house of the Technological Institute of SFedU, 2007, pp. 156-157] with an alternating load G -1 = 30 MPa.

Результаты сравнительных испытаний устройств для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей приведены в таблице, из которой видно, что применение предлагаемого устройства для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей позволяет в 2,2-2,5 раза повысить износостойкость обработанных деталей и в 1,5-1,7 раза увеличить их усталостную прочность.The results of comparative tests of devices for surface hardening rolling parts are shown in the table, which shows that the use of the proposed device for surface hardening rolling parts allows 2.2-2.5 times to increase the wear resistance of machined parts and 1.5-1, 7 times increase their fatigue strength.

ТаблицаTable Конструкция устройстваDevice design Обрабатываемый материалProcessed material Показатели обработкиProcessing metrics Эксплуатационные показателиPerformance indicators Ra,мкмRa, μm ΔRa, мкмΔRa, μm Δh, ммΔh, mm Δ(Δh),ммΔ (Δh), mm U·10-3, гU · 10 -3 , g Nц·105 цикловN c · 10 5 cycles По прототипуAccording to the prototype сталь 20ХН2МАsteel 20XH2MA 1,051.05 0,340.34 1,181.18 0,430.43 39,839.8 5,55.5 сплав 45Х25Н20С2Аalloy 45X25N20S2A 1,161.16 0,420.42 1,461.46 0,380.38 33,433,4 7,97.9 ПредлагаемаяProposed сталь 20ХН2МАsteel 20XH2MA 0,920.92 0,180.18 1,201.20 0,250.25 16,316.3 8,38.3 сплав 45Х25Н20С2Аalloy 45X25N20S2A 1,021,02 0,240.24 1,501,50 0,300.30 13,413,4 14,814.8

Примечания: 1. ΔRa=(Ra)max-(Ra)min - разброс показателя шероховатости Ra по всей исследуемой поверхности детали;Notes: 1. ΔRa = (Ra) max - (Ra) min - spread of roughness index Ra over the entire investigated surface of the part;

2. Δ(Δh)=(Δh)max-(Δh)min - разброс глубины упрочнения Δh по всей исследуемой поверхности детали;2. Δ (Δh) = (Δh) max - (Δh) min - spread of the hardening depth Δh over the entire investigated surface of the part;

3. U - весовой износ обработанной поверхности за 30 мин. испытания на трение;3. U - weight wear of the treated surface in 30 minutes friction tests;

4. Nц - число циклов нагружений обработанной детали до разрушения4. N C - the number of loading cycles of the machined part to failure

Claims (1)

Устройство для поверхностно-упрочняющего обкатывания деталей, содержащее корпус, шаговый привод линейного перемещения, блок управления, выполненный в виде задатчика сигналов, ползун, связанный с шаговым приводом и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения, закрепленную на ползуне вилку с неподвижно установленной осью, выполненной со шлицами, и на ней установлена втулка с посадочными наружными поверхностями, расположенными под углом к оси, при этом на втулке смонтированы предварительный и сглаживающий ролики с установленными между ними упругими элементами, причем сглаживающий ролик выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, а предварительный ролик смонтирован с возможностью колебательного перемещения, упругие элементы размещены из условия обеспечения нарастания усилия, развиваемого каждым из них, в направлении от упругого элемента, размещенного перед предварительным деформирующим роликом, к другому элементу, размещенному за сглаживающим деформирующим роликом, отличающееся тем, что радиус рабочего профиля предварительного деформирующего ролика R определяется по формулеA device for surface hardening rolling in parts, comprising a housing, a linear displacement step drive, a control unit made in the form of a signal setter, a slider associated with a stepper drive and mounted with the possibility of reciprocating movement, a fork fixed to the slider with a fixed axle made with splines, and a sleeve is installed on it with landing external surfaces located at an angle to the axis, while preliminary and smoothing rollers are mounted on the sleeve with installed elastic elements between them, and the smoothing roller is made with the possibility of reciprocating movement along its axis, and the preliminary roller is mounted with the possibility of oscillatory movement, the elastic elements are placed from the condition of increasing the force developed by each of them, in the direction from the elastic element, placed before the pre-deforming roller, to another element located behind the smoothing deforming roller, characterized in that the radius of the working ofilya pre-deforming roller R is defined by the formula
Figure 00000001
,
Figure 00000001
,
а радиус рабочего профиля сглаживающего ролика Rc принят равным (1,4-1,6)R,and the radius of the working profile of the smoothing roller R c is taken equal to (1.4-1.6) R , где D - диаметр обрабатываемой детали, мм;where D is the diameter of the workpiece, mm; Р - усилие обкатывания, H;P is the rolling force, H; Δh - заданная глубина упрочнения материала поверхностного слоя, мм;Δh is the specified depth of hardening of the material of the surface layer, mm; Gm - предел текучести обрабатываемого материала, Па;G m - yield strength of the processed material, Pa; KHV - коэффициент, определяемый отношением микротвердости материалов деформирующих роликов к микротвердости обрабатываемого материала. K HV - coefficient determined by the ratio of the microhardness of the materials of the deforming rollers to the microhardness of the processed material.
RU2010126052/02U 2010-06-25 2010-06-25 DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS RU102560U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126052/02U RU102560U1 (en) 2010-06-25 2010-06-25 DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126052/02U RU102560U1 (en) 2010-06-25 2010-06-25 DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU102560U1 true RU102560U1 (en) 2011-03-10

Family

ID=46311369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126052/02U RU102560U1 (en) 2010-06-25 2010-06-25 DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU102560U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7958635B2 (en) Process for producing a pulley for a continuously variable belt drive transmission
CN101343681A (en) Steel sphere surface peening technique
JPH11201257A (en) Feed screw and its manufacture
RU102560U1 (en) DEVICE FOR SURFACE-STRENGTHENING ROLLING OF PARTS
CN107781387B (en) Pulley and embossing method
CN107790956B (en) Pulley knurling tool and method of operation
RU2337807C1 (en) Device for static-pulse rolling of screws
US11904381B2 (en) Method for producing a gear worm which is located in particular on an armature shaft, and such a gear worm
Seki et al. Rolling contact fatigue life of cavitation-peened steel gear
RU2705043C1 (en) Device for surface plastic deformation
JP2014502217A (en) Apparatus and method for processing ceramic workpieces
CN102642111B (en) Tooth bottom rolling press device
JP2022505503A (en) Tools and methods for mechanical surface treatment
RU2500517C2 (en) Method of cylindrical part plastic forming
RU2433903C2 (en) Device for static-pulse hardening
RU2354531C1 (en) Facility for rotor strengthening of screw and complex contoured surface
RU2354530C1 (en) Method of rotor strengthening of complex contoured surface
Coba Salcedo et al. Study of the influence of the honing process by plastic deformation on the turning of AISI 1045steel
RU2433905C2 (en) Method of pulse-shock hardening
KR102678361B1 (en) Rolling device for rolling a workpiece with teeth, and method related thereto
RU2349443C1 (en) Device for burnishing of screws
RU2420389C2 (en) Hardening electric head
RU154327U1 (en) DEVICE FOR STRENGTHENING-CLEAN ROLLING OF SURFACE OF PARTS
Mandole et al. Manufacturing of portable vertical honing machine for small diameter bores
RU2703766C1 (en) Method and device for mechanical treatment of working surface of wheels of railway vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110626