RU2276004C1 - Grinding method - Google Patents

Grinding method Download PDF

Info

Publication number
RU2276004C1
RU2276004C1 RU2004129025/02A RU2004129025A RU2276004C1 RU 2276004 C1 RU2276004 C1 RU 2276004C1 RU 2004129025/02 A RU2004129025/02 A RU 2004129025/02A RU 2004129025 A RU2004129025 A RU 2004129025A RU 2276004 C1 RU2276004 C1 RU 2276004C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
residual stresses
ultrasonic vibrations
surface layer
frequency
Prior art date
Application number
RU2004129025/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004129025A (en
Inventor
Евгений Степанович Киселев (RU)
Евгений Степанович Киселев
Владислав Николаевич Ковальногов (RU)
Владислав Николаевич Ковальногов
Михаил Анатольевич Чудинов (RU)
Михаил Анатольевич Чудинов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический 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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2004129025/02A priority Critical patent/RU2276004C1/en
Publication of RU2004129025A publication Critical patent/RU2004129025A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276004C1 publication Critical patent/RU2276004C1/en

Links

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine engineering, possibly operations for grinding blanks of metals and alloys.
SUBSTANCE: method comprises steps of imparting to blank ultrasonic oscillations for releasing technological residual stresses in its surface layer. Frequency modulated ultrasonic oscillations are imparted continuously during grinding cycle through worked surface of blank in normal direction.
EFFECT: enhanced efficiency of grinding process.

Description

Изобретение относится к машиностроению, касается обработки металлов резанием и может быть использовано при шлифовании заготовок из различных материалов.The invention relates to mechanical engineering, for the processing of metals by cutting and can be used when grinding workpieces from various materials.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении эффективности шлифования и в улучшении качества шлифованных деталей за счет уменьшения величины и глубины распространения растягивающих остаточных напряжений в их поверхностном слое.The invention is aimed at solving the problem of improving the grinding efficiency and improving the quality of polished parts by reducing the magnitude and depth of propagation of tensile residual stresses in their surface layer.

Известно, что в поверхностном слое шлифованных деталей, как правило, формируются растягивающие технологические остаточные напряжения, негативно сказывающиеся на эксплуатационных характеристиках деталей (см. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов. - Л.: Машиностроение, 1985. - 496 с.).It is known that in the surface layer of polished parts, as a rule, tensile technological residual stresses are formed that adversely affect the operational characteristics of the parts (see Matalin A.A. Engineering technology: Textbook for engineering universities. - L.: Engineering, 1985. - 496 from.).

Широко известны способы снятия технологических остаточных напряжений, такие как естественное и искусственное старение, низкотемпературный отпуск (см. Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986. - 544 с.). Недостатком описанных способов является то, что их реализация сопряжена со значительными материальными, временными и энергетическими затратами.Widely known are methods for removing technological residual stresses, such as natural and artificial aging, low-temperature tempering (see Gulyaev A.P. Metallurgy. Textbook for high schools. M .: Metallurgy, 1986. - 544 p.). The disadvantage of the described methods is that their implementation is associated with significant material, time and energy costs.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ ультразвуковой стабилизации остаточных напряжений (см. Бабенко М.Г. Совершенствование технологии обеспечения размерной точности прецизионных деталей типа колец подшипников на основе использования ультразвуковой стабилизации внутренних напряжений. Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.02.08 / Саратовский гос. техн. унив. - Саратов, 2002. - 16 с.), при котором после шлифования детали через шлифованную поверхность сообщают ультразвуковые колебания определенной амплитуды и частоты.The closest in technical essence to the claimed invention is the method of ultrasonic stabilization of residual stresses selected as a prototype (see Babenko MG Improving the technology for ensuring dimensional accuracy of precision parts such as bearing rings based on the use of ultrasonic stabilization of internal stresses. Author's abstract. Dis .... Candidate of Technical Sciences: 05.02.08 / Saratov State Technical University - Saratov, 2002. - 16 pp.), in which, after grinding the details, ultrasound is reported through the polished surface f fluctuation certain amplitude and frequency.

Существенным признаком прототипа, общим для него и заявляемого способа является сообщение детали ультразвуковых колебаний, энергия которых поглощается дислокациями поверхностного слоя детали и преобразуется в энергию перемещения этих дислокаций, вызывая развитие внутризерновых деформаций, что способствует пластическим сдвигам, уменьшающим остаточные напряжения.An essential feature of the prototype, common to it and the proposed method is the communication of the ultrasonic vibrations part, the energy of which is absorbed by the dislocations of the surface layer of the part and converted into the displacement energy of these dislocations, causing the development of intragrain deformations, which contributes to plastic shears that reduce residual stresses.

Недостатком прототипа является увеличение продолжительности обработки за счет включения в нее времени на ультразвуковую стабилизацию остаточных напряжений. Кроме того, недостатком прототипа является вовлечение в процесс дислокационного поглощения энергии ультразвука сравнительно малого количества дислокаций, размеры которых лежат в узком диапазоне, поскольку частотная зависимость дислокационного поглощения имеет резонансный характер, а собственная резонансная частота дислокации определяется длиной дислокационного отрезка (см. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / Под общ. ред. И.П.Голяминой. - М.: Советская энциклопедия, 1979. - 400 с.). Указанный недостаток обусловлен тем, что в прототипе использованы ультразвуковые колебания определенной фиксированной частоты. В результате эффективность снятия технологических остаточных напряжений невелика.The disadvantage of the prototype is to increase the processing time by including in it the time for ultrasonic stabilization of residual stresses. In addition, the disadvantage of the prototype is the involvement of a relatively small number of dislocations in the process of dislocation absorption of ultrasound energy, the sizes of which lie in a narrow range, since the frequency dependence of the dislocation absorption is resonant in nature, and the intrinsic resonance frequency of the dislocation is determined by the length of the dislocation segment (see Ultrasound. Small Encyclopedia / Under the general editorship of I.P. Golyamina. - M .: Soviet Encyclopedia, 1979. - 400 p.). This disadvantage is due to the fact that the prototype used ultrasonic vibrations of a certain fixed frequency. As a result, the efficiency of removing technological residual stresses is small.

Технический результат - повышение эффективности операций шлифования за счет снятия технологических остаточных напряжений в поверхностном слое шлифуемой заготовки и вовлечения в процесс дислокационного поглощения энергии ультразвука большего количества дислокаций. Это позволит также увеличить производительность шлифования при обеспечении заданного уровня технологических остаточных напряжений в поверхностном слое шлифованных деталей.EFFECT: increased efficiency of grinding operations due to removal of technological residual stresses in the surface layer of a grinded workpiece and involvement of a larger number of dislocations in the process of dislocation absorption of ultrasound energy. This will also increase the grinding performance while ensuring a given level of technological residual stresses in the surface layer of polished parts.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями, существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с техническим результатом задачи. Шлифованной детали сообщают ультразвуковые колебания. Отличительными признаками заявляемого изобретения по отношению к прототипу являются:To achieve a technical result, the claimed invention contains the following general, expressed by certain concepts, essential features, the totality of which is aimed at solving only one problem associated with the technical result. The polished parts report ultrasonic vibrations. Distinctive features of the claimed invention in relation to the prototype are:

1) непрерывное в цикле шлифования сообщение ультразвуковых колебаний заготовке через обрабатываемую поверхность в направлении нормали, что обеспечивает совмещение процессов шлифования и ультразвукового снятия остаточных напряжений;1) a continuous message in the grinding cycle of ultrasonic vibrations to the workpiece through the machined surface in the normal direction, which ensures the combination of grinding and ultrasonic removal of residual stresses;

2) частотно-модулированная форма ультразвуковых колебаний, сообщаемых детали, что способствует интенсификации процесса дислокационного поглощения энергии ультразвука и повышению эффективности снятия технологических остаточных напряжений в поверхностном слое шлифованных деталей.2) a frequency-modulated form of ultrasonic vibrations communicated to the part, which helps to intensify the process of dislocation absorption of ultrasound energy and increase the efficiency of removing technological residual stresses in the surface layer of polished parts.

Для сообщения шлифованной детали ультразвуковых колебаний частотно-модулированной формы необходим электрический сигнал, модулированный по частоте, который может быть получен с помощью специального генератора.To communicate the polished part of ultrasonic vibrations of a frequency-modulated shape, an electric signal, modulated in frequency, is required, which can be obtained using a special generator.

Между отличительным признаком и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Сообщение заготовке частотно-модулированных колебаний способствует интенсификации преобразования энергии ультразвука в энергию перемещения дислокаций, что способствует пластическим сдвигам, уменьшающим остаточные напряжения. Совмещение процессов шлифования и ультразвукового снятия остаточных напряжений обеспечивает снижение продолжительности обработки.Between the hallmark and the technical result, there is the following causal relationship. Communication to the workpiece of frequency-modulated oscillations contributes to the intensification of the conversion of ultrasound energy into dislocation displacement energy, which contributes to plastic shifts that reduce residual stresses. The combination of grinding and ultrasonic removal of residual stresses reduces the processing time.

Claims (1)

Способ шлифования, включающий сообщение заготовке ультразвуковых колебаний для снятия технологических остаточных напряжений в ее поверхностном слое, отличающийся тем, что сообщение ультразвуковых колебаний осуществляют непрерывно в цикле шлифования через обрабатываемую поверхность заготовки в направлении нормали, при этом ультразвуковые колебания сообщают частотно-модулированной формы.A grinding method, including communicating ultrasonic vibrations to a workpiece to remove technological residual stresses in its surface layer, characterized in that the ultrasonic vibrations are continuously transmitted through a grinding cycle through the workpiece surface to be processed in the normal direction, while the ultrasonic vibrations report a frequency-modulated shape.
RU2004129025/02A 2004-10-01 2004-10-01 Grinding method RU2276004C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129025/02A RU2276004C1 (en) 2004-10-01 2004-10-01 Grinding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004129025/02A RU2276004C1 (en) 2004-10-01 2004-10-01 Grinding method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004129025A RU2004129025A (en) 2006-03-10
RU2276004C1 true RU2276004C1 (en) 2006-05-10

Family

ID=36115932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004129025/02A RU2276004C1 (en) 2004-10-01 2004-10-01 Grinding method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276004C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449871C1 (en) * 2010-09-28 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Method of vibration flat grinding
RU2449872C1 (en) * 2010-10-05 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Impulse-oscillatory device for flat grinding
RU2452602C1 (en) * 2010-10-05 2012-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Method of vibration grinding
RU2542209C1 (en) * 2013-07-19 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method for flat grinding with application of ultrasonic vibrations
RU2543025C2 (en) * 2013-07-09 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method for flat grinding with application of ultrasonic vibrations
RU2569865C1 (en) * 2014-08-22 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of round external polishing with ultrasound oscillations imposition
RU2660535C1 (en) * 2017-05-30 2018-07-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of grinding by periphery of wheel with line feed for a few moves and applying ultrasonic vibrations to blank part
RU2685323C1 (en) * 2017-11-22 2019-04-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Grinding by the circle periphery method with longitudinal feed for several working strokes with the spark-out and with the ultrasonic vibrations imposition on the workpiece

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449873C1 (en) * 2010-09-28 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Device for vibration surface grinding
RU2449875C1 (en) * 2010-09-28 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Method of flat vibration grinding
RU2449874C1 (en) * 2010-09-28 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Device for surface flat vibrogrinding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАБЕНКО М.Г. Совершенствование технологии обеспечения размерной точности прецизионных деталей типа колец подшипников на основе использования ультразвуковой стабилизации внутренних напряжений. Автореферат дис. канд. техн. наук: 05.02.08 / Саратовский государственный технический университет - Саратов, 2002, 16 с. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2449871C1 (en) * 2010-09-28 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Method of vibration flat grinding
RU2449872C1 (en) * 2010-10-05 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Impulse-oscillatory device for flat grinding
RU2452602C1 (en) * 2010-10-05 2012-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Method of vibration grinding
RU2543025C2 (en) * 2013-07-09 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method for flat grinding with application of ultrasonic vibrations
RU2542209C1 (en) * 2013-07-19 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method for flat grinding with application of ultrasonic vibrations
RU2569865C1 (en) * 2014-08-22 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of round external polishing with ultrasound oscillations imposition
RU2660535C1 (en) * 2017-05-30 2018-07-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Method of grinding by periphery of wheel with line feed for a few moves and applying ultrasonic vibrations to blank part
RU2685323C1 (en) * 2017-11-22 2019-04-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Grinding by the circle periphery method with longitudinal feed for several working strokes with the spark-out and with the ultrasonic vibrations imposition on the workpiece

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004129025A (en) 2006-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2276004C1 (en) Grinding method
KR102350390B1 (en) Method for producing wafer
CN107253148B (en) Combination method for forming gradient nano structure on surface layer of metal workpiece
KR102350407B1 (en) METHOD FOR PRODUCING SiC WAFER
US7431779B2 (en) Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
CN103114286A (en) Method for repairing titanium alloy by ultrasound-assisted laser
CN105855244B (en) A kind of the laser cavitation cleaning intensifying device and cleaning intensifying method of crankshaft oil hole
CN110629014B (en) Laser shock strengthening method for dual-phase titanium alloy additive component
CN110760668B (en) Ultrasonic-assisted laser shot blasting method for obtaining superfine crystal surface layer
CN104647147A (en) Carbon fiber composite rotary ultrasonic milling and grinding device and method
CN203679942U (en) Ultrasonic auxiliary polishing device
CN105483360B (en) Ultrasonic wave process of eliminating stress and system
EP1552028A1 (en) Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
EP0951951B1 (en) Method of cleaning a metallic workpiece
CN107931905A (en) For improving the dither welding system and method for metal material performance
CN108127343A (en) Nd-Fe-B processing method
CN207656133U (en) High-frequency vibration welding system for improving metal material performance
US2893707A (en) Method of ultrasonic treatment and device
CN107236859B (en) It is a kind of obtain optimum surface quality laser peening parameter modeling and computational methods
CN113957236A (en) Surface strengthening method based on focused ultrasound
CN108531689A (en) A kind of method for removing residual stress for car crass energy-absorption box
CN102275231B (en) Three-dimensional ultrasonic vibration machining working head
CN112548339A (en) Ultrasonic laser mechanical composite machining method, ultrasonic vibration clamp, machine tool and laser
CN115042022B (en) Manipulator vision lens grinding device based on ultrasonic cavitation liquid gallium infiltration supplement
RU2418670C2 (en) Method of round grinding with application of ultrasound oscillations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061002

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20080410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20111002