RU2040551C1 - Способ термоакустической обработки инстремента и деталей и установка для его осуществления - Google Patents
Способ термоакустической обработки инстремента и деталей и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2040551C1 RU2040551C1 SU5043638A RU2040551C1 RU 2040551 C1 RU2040551 C1 RU 2040551C1 SU 5043638 A SU5043638 A SU 5043638A RU 2040551 C1 RU2040551 C1 RU 2040551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resonator
- tools
- slot
- tool
- heating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для упрочнения многократно перетачиваемого или разового действия инструмента, деталей с износостойкой поверхностью. Способ состоит в том, что инструмент или деталь нагревают до температуры, не превышающей температуры отпуска, выдерживают определенное время, а затем в резонаторе воздействуют на изделие звуковым полем с частотой колебания 2 4 кГц и уровнем шума 170 180 д, при этом стойкость изделий увеличивается в 2 6 раз. Установка для осуществления данного способа содержит нагревательную печь 1 и узел деформации в виде системы, генерирующей звуковое поле, включающий ресивер 6 в виде металлического кожуха 4 со щелью на стенке с регулируемым зазором и закрепленный на стенке кожуха 4 со щелью резонатор 2 с вибрирующим клином 8, установленным на уровне щели 7, устройство подачи сжатого воздуха. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлообрабатывающей промышленности, инструментальному производству и машиностроению и может быть использовано для упрочнения многократно перетачиваемого или разового действия инструмента, а также деталей с износостойкой поверхностью.
Известен способ ультразвуковой обработки деталей, сущность которого заключается в том, что специальный инструмент в виде шара или сферической головки, вибрирующий с частотой 18-24 кГц и амплитудой смещения 20-25 мкм, производит ударное действие на упрочняемую поверхность детали и подвергает ее пластическому деформированию [1]
Недостатком этого способа является длительный подготовительный процесс, ограниченная обработка инструментов с плоскими поверхностями (резцы, ножовочные полотна и т.д.) и низкая производительность из-за локального контакта головки с обрабатываемой деталью.
Недостатком этого способа является длительный подготовительный процесс, ограниченная обработка инструментов с плоскими поверхностями (резцы, ножовочные полотна и т.д.) и низкая производительность из-за локального контакта головки с обрабатываемой деталью.
Наиболее близким к предлагаемому является способ упрочнения резцов, преимущественно многократно перетачиваемых из быстрорежущей стали, включающий нагрев до температуры, не превышающей температуры потери красностойкости, и пластическую деформацию, осуществляемую бомбардировкой поверхности дробью, ледяной и нагретой до 1225оС, и отпуск инструмента или затачивание, в результате чего достигается увеличение межремонтной и суммарной стойкости резца в 1,7 раза [2]
Недостатками этого способа являются обработка инструмента, выполненного лишь из быстрорежущей стали, большие затраты энергии для нагрева дроби, ограниченная возможность для обработки инструмента с острорежущими кромками (метчики, мерки, ножовочные полотна и т.д.) и низкий уровень повышения износостойкости инструмента.
Недостатками этого способа являются обработка инструмента, выполненного лишь из быстрорежущей стали, большие затраты энергии для нагрева дроби, ограниченная возможность для обработки инструмента с острорежущими кромками (метчики, мерки, ножовочные полотна и т.д.) и низкий уровень повышения износостойкости инструмента.
Известно устройство ультразвуковой обработки деталей с использованием вибратора, конического концентратора, индентора твердосплавной пластины и ламповых генераторов [1]
Недостатками этого устройства являются наличие ультразвуковых источников энергии, ограниченный ресурс работы индентора, дифицитность твердосплавных пластин и ламповых генераторов.
Недостатками этого устройства являются наличие ультразвуковых источников энергии, ограниченный ресурс работы индентора, дифицитность твердосплавных пластин и ламповых генераторов.
Наиболее близким к предлагаемой установке по упрочнению резцов является устройство, включающее нагрев и воздействие дробью, вызывающее пластическую деформацию поверхности изделия [2]
Основным недостатком этого устройства является конструктивная сложность механизма нагрева и метание дроби.
Основным недостатком этого устройства является конструктивная сложность механизма нагрева и метание дроби.
Целью изобретения является повышение межремонтной и суммарной стойкости инструмента, повышение производительности, уменьшение энергетических затрат.
Цель достигается тем, что способ, включающий нагрев инструмента до температуры, не превышающей температуры потери красностойкости, воздействие нагретой и ледяной дробью и отпуск, отличается тем, что инструмент либо деталь с износостойкой поверхностью из углеродистых, быстрорежущих, легированных сталей или твердосплавов нагревают до температуры, не превышающей температуры отпуска, выдерживают при ней определенное время, затем в резонаторе обрабатывают изделие в течение 3-10 мин, звуковым полем с частотой колебания 2-4 кГц и уровнем шума 170-180 дБ, где одновременно охлаждают до температуры окружающей среды, в результате чего межремонтная стойкость изделия повышается в 2-6 раз, суммарная в 4-8 раз.
Нагрев инструмента перед обработкой звуковым полем осуществляется в печах электросопротивления или газовых, имеющих автоматическое регулирование температуры в диапазоне 140-600оС; Давление сжатого воздуха в резонаторе составляет 1,5-3 атм. В резонатор можно помещать для обработки как один инструмент, так и партию их, используя при этом оснастку в виде кассет или бункеров для засыпки мелких изделий, что значительно повышает производительность установки. Габариты загрузки при этом не должны занимать объем резонатора более чем на 35% Технологические параметры обработки (температура нагрева, время выдерживания) зависит от вида материала, поперечного его сечения и диаграммы состояния.
В установке можно обрабатывать все виды инструментов типа сверл, метчиков, фрез, леров, ножовочных полотен, пуансов, прошивок, матриц и т.д.
В конкретных условиях термоакустическая обработка инструмента происходила следующим образом. Пакет однотипного инструмента, установленного в кассете так, чтобы не касались друг друга, помещали в электропечь и нагревали до определенной температуры (для углеродистых сталей 140-170оС, для легированных сталей 160-180оС, для быстрорежущих сталей 180-300оС), выдерживали инструмент в печи при этих температурах (3-5 мин для мелкого инструмента, 5-10 мин для крупного или из расчета 1 мин на 1 мм 1/2 толщины инструмента), затем на 5-10 с помещали кассету в резонатор, после чего туда подавали сжатый воздух, генерирующий звуковое поле в резонаторе в течение 3-10 мин (время, за которое происходит охлаждение инструмента) и спустя 20-24 ч инструмент использовали в работе. Так, для сверл диаметром 12 мм стали марки Р6М5 время перезаточки увеличивалось в 4-6 раз, для роликов из стали ШХ15 в 2,5-3 раза, для фрез марки МР-1253 из стали 9ХС в 3-4 раза. Суммарное время работы сверл из стали Р6М5 увеличивалось в 8 раз.
Установка для осуществления способа, содержащая механизмы нагрева и бомбардирования изделия холодной и нагретой дробью, отличается тем, что включает печь для нагрева изделий, систему, генерирующую звуковое поле, состоящую из ресивера, представляющего собой металлический короб со щелью на стенке с регулируемым зазором в пределах 1-2 мм, к которой крепится резонатор с установленным на уровне щели вибрирующим клином, и систему подачи сжатого воздуха.
Работа установки сопровождается тональным прерывистым шумом, характеризующимся уровнем вблизи резонатора порядка 130-140 дБ, поэтому ресивер с резонатором помещены в звукогасящий кожух, находятся в отдельном звукоизолированном помещении с выносным пультом управления (вентиль для сжатого воздуха и манометр). Энергообеспечение печи осуществляется от сети переменного тока либо газопроводом. Сжатый воздух обеспечивается технологической магистралью либо отдельным компрессором. Вся конструкция установки проста и состоит из стальных фрезерованных пластин.
На чертеже представлена общая схема установки для термоакустической обработки инструмента.
На чертеже показаны нагревательная печь 1, резонатор 2, крышка 3, кожух 4, вентиль 5, ресивер 6, щель 7, клин 8, манометр 9, шторка 10.
Установка работает следующим образом.
Обрабатываемый инструмент или его пакет нагревается в печи 1 до определенной температуры, выдерживается там фиксированный промежуток времени, затем быстро помещается в резонатор 2, закрывается крышкой 3 кожуха 4, с помощью вентиля 5 подается в ресивер 6 сжатый воздух, который через щель 7 вдувается в резонатор 2, где клином 8 генерирует звуковые колебания. Давление в ресивере контролируется манометром 9, зазор щели устанавливается шторкой 10.
В результате действия звукового поля на помещенное в резонатор изделие происходит его упрочнение, основанное предположительно на изменении структуры металла по всей или значительной его толщине.
Claims (2)
1. Способ термоакустической обработки инструмента и деталей, включающий нагрев до температуры, не превышающей температуру отпуска, и упрочнение, отличающийся тем, что упрочнение осуществляют в резонаторе в течение 5 10 мин в звуковом поле с частотой колебания 2 4 кГц.
2. Установка для термоакустической обработки инструмента и деталей, содержащая узлы нагрева и деформации, отличающаяся тем, что узел нагрева выполнен в виде печи, узел деформации в виде системы, генерирующей звуковое поле, имеющей ресивер, резонатор с вибрирующим клином и устройство подачи сжатого воздуха, при этом ресивер выполнен в виде металлического короба со щелью на стене с регулируемым зазором в пределах 1 2 мм, резонатор закреплен на стенке короба со щелью, причем вибрирующий клин установлен на уровне щели.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5043638 RU2040551C1 (ru) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Способ термоакустической обработки инстремента и деталей и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5043638 RU2040551C1 (ru) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Способ термоакустической обработки инстремента и деталей и установка для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2040551C1 true RU2040551C1 (ru) | 1995-07-25 |
Family
ID=21604964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5043638 RU2040551C1 (ru) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Способ термоакустической обработки инстремента и деталей и установка для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2040551C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458155C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ снятия растягивающих остаточных напряжений на поверхности металлических изделий |
RU2557175C2 (ru) * | 2013-10-29 | 2015-07-20 | ООО "Станкоинструмент" | Способ аэродинамического упрочнения изделий |
-
1992
- 1992-02-24 RU SU5043638 patent/RU2040551C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Девятов Е. и Рязанцев В. Ультразвуковая обработка восстановленных деталей. Автомобилный транспорт, 1973, N 10, с.4, 33-34. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1502632, кл. C 21D 7/00, 1989. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458155C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ снятия растягивающих остаточных напряжений на поверхности металлических изделий |
RU2557175C2 (ru) * | 2013-10-29 | 2015-07-20 | ООО "Станкоинструмент" | Способ аэродинамического упрочнения изделий |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101411773B1 (ko) | 적응 임펄스, 그의 정규화 에너지 및 그 사이의 포즈를생성하고 인가함으로써 특정한 특성을 갖는 재료 및조인트를 변경 또는 생성하기 위한 방법 | |
US4581913A (en) | Method for improving the release and finish characteristics of metal stamping dies | |
Kennedy et al. | Micro shot blasting of machine tools for improving surface finish and reducing cutting forces in manufacturing | |
JPH1029160A (ja) | 高硬度金属製品のショットピ−ニング方法及び高硬度金属製品 | |
RU2040551C1 (ru) | Способ термоакустической обработки инстремента и деталей и установка для его осуществления | |
US20070244595A1 (en) | Method and means for ultrasonic impact machining of surfaces of machine components | |
Saurabh et al. | Processing of alumina ceramics by abrasive waterjet-an experimental study | |
US20020004356A1 (en) | Media blasting apparatus and method to prevent gear pitting | |
EP1384008A1 (en) | Surface densification of powder metal bearing caps | |
CN109423543B (zh) | 一种金属表面处理螺旋辊及其处理装置和处理方法 | |
Muju et al. | Abrasive jet machining of glass at low temperature | |
Bell et al. | Laboratory scale erosion testing of a wear resistant glass–ceramic | |
RU2197541C1 (ru) | Способ упрочнения инструментов и деталей и установка для осуществления способа | |
RU2376391C1 (ru) | Устройство для обработки деталей | |
RU2100456C1 (ru) | Способ упрочнения изделий из углеродистых, легированных, высоколегированных, быстрорежущих сталей и твердых сплавов | |
Straub | Shot Peening in Gear Design | |
Kovalenko et al. | Increase in the durability of the tool, utilized in aviation machine building and with the reconditioning of the air vessels | |
US3341371A (en) | Electrostatic method for treating metals | |
RU2078835C1 (ru) | Способ упрочнения изделий и установка для его осуществления | |
JP3049175B2 (ja) | 浸炭処理金属成品のひずみ発生防止方法 | |
Balaev et al. | Analysis of modern technologies for improving performance characteristics of cutting band saws | |
RU31580U1 (ru) | Установка для обработки деталей | |
Shaik | Influence of Strain Hardening on the Water Droplet Erosion Performance of 17-4 PH Stainless Steel | |
JPS5594709A (en) | Work roll of hot rolling mill and its heat treating method | |
RU2007479C1 (ru) | Способ обработки готовых изделий |