RU2067519C1

RU2067519C1 - Method of diamond burnishing of parts

Info

Publication number: RU2067519C1
Authority: RU
Inventors: Валентин Семенович Лукьянов; Владимир Георгиевич Казанский; Игорь Леонидович Гликсон; Виктор Георгиевич Казанский; Виталий Михайлович Мигунов
Original assignee: Акционерное общество "Мотор Ciч"
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1996-10-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: burnishing is carried-out with a diamond indenter having the spherical working tie. The indenter is set in longitudinal motion along the surface to be worked and is pressed. A part to be worked is set in rocking about the spherical surface of the indenter in the plane perpendicular to the longitudinal feeding. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к поверхностно-чистовой, в частности, упрочняющей обработке деталей, например, лопаток газотурбинных двигателей поверхностным пластическим деформированием, которое осуществляют выглаживанием алмазным индентором. The invention relates to surface finishing, in particular, hardening processing of parts, for example, gas turbine engine blades, by surface plastic deformation, which is carried out by smoothing with a diamond indenter.

Известны способы алмазного выглаживания деталей, согласно которым к поверхности обрабатываемой детали прикладывают усилие накатывания посредством алмазного инструмента-индентора со сферическим рабочим концом, которому сообщают вращение вокруг его геометрической оси, подачу вдоль обрабатываемой поверхности и подачу на строку (1). Known methods of diamond smoothing parts, according to which a rolling force is applied to the surface of the workpiece by means of a diamond tool-indenter with a spherical working end, which is informed about rotation around its geometrical axis, feed along the work surface and feed to the line (1).

Недостатком этих способов является низкая производительность обработки, так как они осуществляются слишком узкими продольными или поперечными строчками (шириной порядка 0,1 мм). The disadvantage of these methods is the low productivity of processing, since they are carried out by too narrow longitudinal or transverse lines (width of about 0.1 mm).

Указанного недостатка лишен способ алмазного выглаживания деталей, согласно которому инструменту-индентору дополнительно сообщают вращение вокруг оси, эксцентричной его геометрической оси (2). The indicated drawback is deprived of the method of diamond smoothing of parts, according to which the indenter is additionally informed about rotation around an axis eccentric of its geometric axis (2).

Недостатком известных способов алмазного выглаживания деталей, в том числе и принятого за прототип, является относительно низкая производительность и качество обработки из-за истирания конца сферического индентора - образования на нем плоского пятна износа, поскольку именно он в основном участвует в работе. A disadvantage of the known methods of diamond smoothing parts, including those accepted as a prototype, is the relatively low productivity and quality of processing due to abrasion of the end of the spherical indenter - the formation of a flat wear spot on it, since it is mainly involved in the work.

Ставится задача повышения производительности и качества обработки. The goal is to increase productivity and processing quality.

Для этого, при осуществлении способа индентору со сферическим рабочим концом сообщают продольные перемещения по обрабатываемой поверхности, а в конце каждой продольной строчки перпендикулярно к ней подачу на строку, обрабатываемой детали сообщают качательные движения огибания сферической поверхности индентора в плоскости, перпендикулярной продольной подаче по строке, а подачу W на строку задают равной W = πrα/180^°, где π = 3,14..., r радиус сферической поверхности индентора, α угол огибания сферы индентора деталью в процессе ее качания, причем величину этого угла принимают из условия образования целочисленного количества строчек выглаживания по ширине детали.For this, when implementing the method, indenters with a spherical working end are informed of longitudinal displacements along the surface to be machined, and at the end of each longitudinal line perpendicular to it, feed per line, the workpiece is informed of the oscillating movements of the envelope of the indenter spherical surface in a plane perpendicular to the longitudinal feed per line, and feeding W per line is set to be W = πrα / 180 ^°, where π = 3,14 ..., r the radius of the spherical surface of the indenter, α the angle of diffraction sphere indenter part during its oscillation, and the magnitude of this angle is received from the conditions for the formation of the integer number of stitches on the workpiece smoothing width.

Суть заявляемого способа поясняется чертежом, на котором зона обработки изображена в плоскости качания обрабатываемой детали, проходящей через геометрическую ось индентора. The essence of the proposed method is illustrated by the drawing, in which the processing zone is depicted in the swing plane of the workpiece passing through the indenter geometric axis.

Выглаживание поверхности А обрабатываемой детали 1, например пера лопатки газотурбинного двигателя, производят алмазным индентором 2 со сферическим рабочим концом радиуса r, которому сообщают продольные перемещения S по обрабатываемой поверхности (перпендикулярно поверхности чертежа) и усилие поджима P_у.The surface A of the workpiece 1, for example, the blade of a gas turbine engine, is smoothed out with a diamond indenter 2 with a spherical working end of radius r, to which longitudinal displacements S along the surface to be machined (perpendicular to the surface of the drawing) and pressing force P _{у are} reported.

Обрабатываемой детали в процессе ее выглаживания (относительного продольного перемещения) сообщают качательные движения w огибания сферической поверхности индентора r в плоскости (чертежа), перпендикулярной продольной подаче S по строке. В процессе этих качаний деталь 1 перемещают из крайнего положения П в другое крайнее положение Ш, а ее точки В и Д соответственно касаются точек "в" и "d" сферы индентора, причем ВД-вd. In the process of smoothing (relative longitudinal movement) of the workpiece, the oscillating motion w of the envelope of the indenter r spherical surface r in the plane (drawing) perpendicular to the longitudinal feed S along the line is reported. In the process of these swings, part 1 is moved from the extreme position P to the other extreme position W, and its points B and D respectively touch the points "c" and "d" of the indenter sphere, with VD-vd.

В конце каждой продольной строки S перпендикулярно к ней осуществляют подачу W индентора 2 на строку, причем ее величину задают равной w = πrα/180^°,, где π = 3,14...,
r радиус сферической поверхности индентора,
α угол Вod угол огибания сферы индентора деталью.At the end of each longitudinal row S, the indenter 2 W is perpendicular to it per line, and its value is set equal to w = πrα / 180 ^° , where π = 3,14 ...,
r is the radius of the spherical surface of the indenter,
α angle Bod angle of the envelope of the indenter sphere by the part.

Величина угла a задают из условия образования целочисленного количества строчек выглаживания n по ширине L детали, т.е. отношение L/W принимают равным целому числу продольных строчек n, при этом их число n задают по формуле
n = 180^°L/πrα
Действительно, длина дуги в d сферы индентора равна πrα/180^°, a так как L/W n, то α = 180^°/πrn, откуда следует это значение n.The angle a is set from the condition for the formation of an integer number of lines of smoothing n across the width L of the part, i.e. the L / W ratio is taken equal to an integer number of longitudinal lines n, while their number n is given by the formula
n = 180 ^° L / πrα
Indeed, the arc length in d of the indenter sphere is πrα / 180 ^° , and since L / W n, then α = 180 ^° / πrn, whence this value of n follows.

Целочисленное значение количества строчек обеспечивает равномерность обработки по ширине L детали. А поскольку ширина строчки ВД при выглаживании предлагаемым способом в несколько раз больше, чем при обработке известными способами, то в соответствующее число раз увеличивается и производительность обработки. В то же время высокое качество обработки достигается и за счет того, что подачу на строку задают равной длине дуги в d индентора, поскольку в этом случае обеспечивается одинаковое перекрытие строчек, возникающее из-за определенной ширины следа от индентора при его поджатии к детали с силой P_у.The integer value of the number of lines ensures uniform processing across the width L of the part. And since the width of the line VD when smoothing the proposed method is several times greater than when processing by known methods, the processing productivity increases by the corresponding number of times. At the same time, high processing quality is also achieved due to the fact that the feed per line is set equal to the arc length in d of the indenter, since in this case the same overlap of lines is ensured due to a certain width of the track from the indenter when it is pressed against the part with force P _y

Конкретный пример выполнения способа. A specific example of the method.

Алмазное выглаживание пера титановой лопатки компрессора газотурбинного двигателя с шириной хорды L 32,5 мм производили индентором марки АСПК ГОСТ 18295-72 со сферической рабочей частью радиуса r 2,5 мм, который поджимали к детали с силой P_у 50H. Скорость продольной подачи индентора по строке S 5 мм/с.Diamond smoothing of the feather of a titanium blade of a compressor of a gas turbine engine with a chord width of L 32.5 mm was performed by an ASPK GOST 18295-72 indenter with a spherical working part of radius r 2.5 mm, which was pressed against the part with a force P _of 50H. The indenter longitudinal feed rate in line S is 5 mm / s.

В процессе продольной подачи обрабатываемой лопатке сообщали качательные движения огибания ω по сферической поверхности индентора в плоскости, перпендикулярной продольной подаче по строке, с частотой 50 качаний в минуту. При этом угол огибания лопаткой индентора α = 57,33^°..In the process of longitudinal feeding the blade being machined, the oscillating motion of the envelope ω was reported along the indenter’s spherical surface in a plane perpendicular to the longitudinal feed along the line with a frequency of 50 swings per minute. In this case, the angle of rotation around the indenter blade is α = 57.33 ^° .

В конце каждой продольной строчки индентор смещали в перпендикулярном к ней направлении на величину W 3,14 • 2,5 • 57,33/180 2,5 мм, в результате чего на ширине лопатки L 32,5 мм укладывается целое число продольных строк: n L/W 32,5/2,5 13, которое в 19 раз меньше числа строк, которыми обрабатывали лопатку до нашего предложения, что позволило в 19 раз повысить производительность обработки. At the end of each longitudinal line, the indenter was displaced in the direction perpendicular to it by a value of W 3.14 • 2.5 • 57.33 / 180 2.5 mm, as a result of which an integer number of longitudinal lines fit on the blade width L 32.5 mm: n L / W 32.5 / 2.5 13, which is 19 times less than the number of rows that the blade was machined before our proposal, which allowed us to increase processing productivity by 19 times.

Claims

The method of diamond smoothing parts, in which longitudinal displacements along the work surface are reported to the indenter with a spherical working end, and at the end of each longitudinal line perpendicular to it is fed to the line, characterized in that the workpiece is informed of the oscillating movement of the envelope of the indenter spherical surface in a plane perpendicular to the longitudinal feed per line, and feed per line set equal
W = πrα / 180 ^° ,
where π = 3.14;
r radius of the spherical surface of the indenter, mm;
α the angle of the envelope of the indenter sphere with a detail during the swing process,
moreover, the value of the said angle is taken from the condition for the formation of an integer number of lines of smoothing along the width of the part.