RU2341364C2 - Method of vibroimpact processing of part - Google Patents
Method of vibroimpact processing of part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2341364C2 RU2341364C2 RU2006138937/02A RU2006138937A RU2341364C2 RU 2341364 C2 RU2341364 C2 RU 2341364C2 RU 2006138937/02 A RU2006138937/02 A RU 2006138937/02A RU 2006138937 A RU2006138937 A RU 2006138937A RU 2341364 C2 RU2341364 C2 RU 2341364C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- processing
- plane
- instrumental
- medium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброударной обработке, и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки крупногабаритных пространственных деталей сложной формы, у которых вертикально и горизонтально ориентированные поверхности соразмерны, например фитингов, кронштейнов и т.п.The invention relates to mechanical engineering, namely to vibroimpact processing, and can be used for finishing and hardening processing of large spatial details of complex shape, in which vertically and horizontally oriented surfaces are proportional, for example, fittings, brackets, etc.
Известен способ виброударной обработки детали, помещенной внутри контейнера с абразивной инструментальной средой, при котором последнему сообщают колебательные движения, а в процессе обработки периодически переворачивают на 180° вокруг горизонтальной оси, при этом в течение всего цикла обработки деталь может быть обработана как с одним, так и с многократным периодическим поворотом контейнера (описание изобретения к SU 975350, МКИ3 В24В 31/06, 1982).There is a method of vibro-shock processing of a part placed inside a container with an abrasive tool environment, in which the latter is informed of oscillatory movements, and during the processing periodically turn 180 ° around the horizontal axis, while during the entire processing cycle the part can be processed with one or and with repeated periodic rotation of the container (description of the invention to SU 975350, MKI3 V24V 31/06, 1982).
Недостатком известного способа является невозможность качественной и эффективной обработки крупногабаритных деталей. Кроме того, переворот контейнера на 180° не повышает эффективности динамического воздействия частиц абразивной инструментальной среды на обрабатываемые поверхности детали, располагающиеся в плоскости колебаний. Это не позволяет, например, осуществлять равномерную обработку деталей с вертикальными участками поверхности, лежащими в плоскости колебаний. Таким образом, ограничиваются технологические возможности способа.The disadvantage of this method is the impossibility of high-quality and efficient processing of large parts. In addition, a 180 ° flip of the container does not increase the efficiency of the dynamic impact of particles of an abrasive tool environment on the machined surfaces of the part located in the plane of oscillation. This does not allow, for example, to carry out uniform processing of parts with vertical sections of the surface lying in the plane of oscillation. Thus, the technological capabilities of the method are limited.
Известен способ виброударной обработки плоскостных крупногабаритных деталей, осуществляемый в контейнере с закрепленной деталью и гранулированной рабочей средой, при котором контейнер приводят в колебательное движение, предварительно обеспечив его поворот в плоскости вибрации на угол откоса вибрационного перемещения верхнего слоя рабочей среды с фиксацией положения. При этом контейнер поворачивают в направлении, противоположном направлению вращения вибровозбудителей, которое в течение цикла обработки периодически реверсируют (описание изобретения к SU 1174235, МКИ4 В24В 31/06, 23.08.85).A known method of vibroimpact processing of planar large-sized parts, carried out in a container with a fixed part and a granular working medium, in which the container is brought into vibrational motion, having previously provided its rotation in the plane of vibration by the angle of repose of the vibrational movement of the upper layer of the working medium with a fixed position. In this case, the container is rotated in the opposite direction to the vibration exciters, which is periodically reversed during the processing cycle (description of the invention to SU 1174235, MKI4 V24V 31/06, 08/23/08).
Известный способ обеспечивает проведение процесса при равенстве столбов рабочей среды над обрабатываемой деталью. Это позволяет повысить равномерность и качество обработки только плоскостных деталей.The known method provides a process with the equality of the columns of the working environment over the workpiece. This improves the uniformity and quality of processing only planar parts.
Задача изобретения - расширение технологических возможностей, повышение эффективности и качества виброударной обработки крупногабаритных пространственных деталей на виброустановках с плоской траекторией колебаний.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities, improving the efficiency and quality of vibroimpact processing of large-sized spatial parts on vibroinstallations with a flat oscillation path.
Технический результат - повышение равномерности обработки детали по всем поверхностям за счет создания оптимального контактного силового взаимодействия частиц инструментальной рабочей среды с поверхностью участков, ориентированных в процессе обработки в плоскости колебаний.The technical result is to increase the uniformity of the processing of the part on all surfaces by creating the optimal contact force interaction of the particles of the instrumental working medium with the surface of the sections oriented during processing in the vibration plane.
Технический результат достигается тем, что в способе виброударной обработки детали, осуществляемом в замкнутом контейнере с закрепленной деталью и инструментальной средой, при котором контейнер приводят в колебательное движение и периодически переустанавливают, поворачивая, поворачивают контейнер в плоскости, перпендикулярной плоскости колебаний, с шагом на угол не более угла ударного срыва частиц инструментальной среды с поверхности детали γ, определяемого из условияThe technical result is achieved by the fact that in the method of vibroimpact processing of a part, carried out in a closed container with a fixed part and an instrumental medium, in which the container is brought into vibrational motion and periodically reinstalled by turning, the container is rotated in a plane perpendicular to the plane of oscillation, not in steps of an angle more than the angle of impact disruption of the particles of the instrumental medium from the surface of the part γ, determined from the condition
(1) (one)
где f - коэффициент ударного трения.where f is the coefficient of shock friction.
Контейнер может быть использован с замкнутой внутренней полостью, выполненной по форме, подобной форме обрабатываемой детали с коэффициентом подобия k, выбираемым из условияThe container can be used with a closed internal cavity made in the form similar to the shape of the workpiece with a similarity coefficient k selected from the condition
(2) (2)
где Δ - величина, равная 30-40 максимальным размерам частиц инструментальной среды, мм;where Δ is a value equal to 30-40 the maximum particle size of the instrumental medium, mm;
h - высота поперечного сечения детали, мм.h is the height of the cross section of the part, mm
Сущность способа заключается в том, что при периодической переустановке контейнера с закрепленной деталью путем поворота в плоскости, перпендикулярной направлению колебания, происходит обработка детали по дополнительной координате и на каждом шаге изменяется угол атаки частиц циркулирующего потока инструментальной среды по отношению к вертикальным участкам обрабатываемых поверхностей. Таким образом, на двухкоординатном вибрационном станке реализуется схема обработки, аналогичная схеме 3-координатных колебаний, что позволяет осуществлять всестороннюю равномерную обработку. Выбор угла поворота контейнера с шагом не более угла ударного срыва частиц инструментальной среды с поверхности детали обеспечивает максимальное контактное силовое взаимодействие, повышая тем интенсивность и эффективность обработки. При повороте контейнера на угол, значение которого более выбранной величины (1), наблюдается срыв частиц с проскальзыванием относительно обрабатываемой поверхности.The essence of the method lies in the fact that during periodic reinstallation of the container with the fixed part by turning in a plane perpendicular to the direction of oscillation, the part is processed in an additional coordinate and at each step the angle of attack of the particles of the circulating flow of the instrumental medium with respect to the vertical sections of the machined surfaces changes. Thus, a two-axis vibration machine implements a processing scheme similar to the 3-axis oscillation scheme, which allows comprehensive uniform processing. The choice of the angle of rotation of the container with a step of no more than the angle of impact disruption of the particles of the instrumental medium from the surface of the part provides maximum contact force interaction, thereby increasing the intensity and efficiency of processing. When the container is rotated through an angle whose value is more than the selected value (1), disruption of particles is observed with slippage relative to the surface being treated.
Выполнение внутренней поверхности контейнера по форме, подобной форме обрабатываемой детали, обеспечивает последней всесторонний равномерный динамический контакт с инструментальной средой в труднодоступных зонах, например в местах перехода вертикальных в горизонтальные участки поверхности и т.п. Коэффициент подобия формы внутренней поверхности контейнера форме наружной поверхности обрабатываемой детали, выбранный из условия (2), обеспечивает оптимальное соотношение между интенсивностью динамического воздействия частиц инструментальной среды и полезными габаритами и массой контейнера с инструментальной средой.The execution of the inner surface of the container in a shape similar to the shape of the workpiece provides the latter with comprehensive uniform dynamic contact with the tool environment in hard-to-reach areas, for example, at places where vertical to horizontal sections of the surface pass, etc. The similarity coefficient of the shape of the inner surface of the container to the shape of the outer surface of the workpiece selected from condition (2) provides the optimal ratio between the intensity of the dynamic impact of the particles of the tool environment and the useful dimensions and weight of the container with the tool environment.
На фиг.1 изображен контейнер с обрабатываемой деталью, поперечный разрез в плоскости колебаний; на фиг.2 изображена схема переустановки контейнера с деталью при осуществлении способа; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows a container with a workpiece, a cross section in the plane of oscillation; figure 2 shows a diagram of the reinstallation of the container with the detail in the implementation of the method; figure 3 is a section aa in figure 1.
Обрабатываемая деталь 1 посредством зажимных приспособлений (не показаны) закреплена в контейнере 2, внутренняя полость которого выполнена по форме подобной форме обрабатываемой детали с коэффициентом подобия, выбранным из условия (2). Установлен контейнер на горизонтальной платформе 3 в плоскости XOZ двухкоординатного вибрационного станка (не показан) с возможностью переустановки.The workpiece 1 by means of clamping devices (not shown) is fixed in the container 2, the inner cavity of which is made in a shape similar to the shape of the workpiece with a similarity coefficient selected from condition (2). A container is installed on a
Для осуществления вибрационной обработки после закрепления детали в контейнере и загрузки его инструментальной рабочей средой 4 последнему сообщают колебательное движение в вертикальной плоскости XOY и производят обработку детали.To carry out vibration processing after fixing the part in the container and loading it with the instrumental working medium 4, the latter is given oscillatory motion in the vertical XOY plane and the part is processed.
После периода обработки ti процесс переустановки с выбранным шагом поворота γi повторяют до завершения цикла виброупрочнения. Значение периода (продолжительности) обработки ti рассчитывают по зависимостиAfter the processing period t i, the reinstallation process with the selected rotation step γ i is repeated until the completion of the vibration hardening cycle. The value of the period (duration) of processing t i calculated according to
(3) (3)
где tH - время цикла обработки до достижения требуемых технологических параметров (шероховатость, остаточные напряжения); γi - угол поворота, выбранный из условия γi<γ, в котором γ - угол ударного срыва частиц инструментальной среды с поверхности детали, определяемый по зависимости (1); 0<KN≤2 - коэффициент формы обрабатываемой детали; π=180°.where t H is the processing cycle time until the required technological parameters are achieved (roughness, residual stresses); γ i is the rotation angle selected from the condition γ i <γ, in which γ is the angle of impact disruption of the particles of the instrumental medium from the surface of the part, determined by dependence (1); 0 <K N ≤2 - shape factor of the workpiece; π = 180 °.
Поворот осуществляют по и/или против часовой стрелки относительно, например, вертикальной оси, проходящей через центр тяжести контейнера. Для каждого типа деталей в зависимости от сложности конструкции направление поворота и число переустановок выбирают экспериментально, в том числе с использованием математического моделирования.The rotation is carried out in and / or counterclockwise relative to, for example, a vertical axis passing through the center of gravity of the container. For each type of part, depending on the complexity of the design, the direction of rotation and the number of reinstallations are chosen experimentally, including using mathematical modeling.
Пример обработки детали «фитинг» из стали 30ХГСНА.An example of machining a fitting part from steel 30KhGSNA.
В качестве инструментальной среды использовали стальные шарики диаметром 5 мм из стали ШХ15 и машинное масло. Для используемых материалов по известной методике (Кобринский А.Е., Кобринский А.А. Двухмерные виброударные системы. - М.: Наука, 1981) определили коэффициент ударного трения - f=0,127. Для ведения процесса обработки шаг угла γi поворота контейнера с закрепленной деталью при переустановке выбирали равным величине γ=0,42 рад=24°, рассчитанной по формуле (1) и соответствующий величине угла ударного срыва шариков с поверхности детали.Steel balls with a diameter of 5 mm made of ShKh15 steel and machine oil were used as the instrumental medium. For the materials used by a known method (Kobrinsky A.E., Kobrinsky A.A. Two-dimensional vibration-shock systems. - M .: Nauka, 1981), the coefficient of shock friction was determined - f = 0.127. To conduct the processing, the step of the angle of rotation γ i of the container with the fixed part during reinstallation was chosen equal to the value γ = 0.42 rad = 24 °, calculated according to formula (1) and corresponding to the value of the angle of impact breakdown of the balls from the surface of the part.
Для виброударной обработки использовали контейнер с внутренней поверхностью, подобной наружной поверхности детали с коэффициентом подобия k=1,5, рассчитанным из условия (2). В качестве габаритного размера детали выбирали ее высоту h=300 мм, величина А принималась равной 30 диаметрам шариков инструментальной среды. Тогда k=1+(5·30):300)=1,5.For vibroshock processing, a container was used with an inner surface similar to the outer surface of the part with a similarity coefficient k = 1.5 calculated from condition (2). As the overall dimension of the part, its height h = 300 mm was chosen, and the value A was taken to be equal to 30 diameters of the balls of the instrumental medium. Then k = 1 + (5 · 30): 300) = 1.5.
В процессе обработки контейнеру в вертикальной плоскости XOY сообщались колебания с амплитудой 5 мм и частотой 21 Гц, при этом контейнер с деталью периодически переустанавливался на платформе путем поворота его в горизонтальной плоскости XOZ с шагом на угол 24°. Количество переустановок в течение цикла обработки tH=60 мин до достижения требуемых технологических параметров шероховатости и остаточных напряжений определялось из условия совершения контейнером с деталью полного оборота на 360°. Продолжительность времени обработки в каждом из вновь зафиксированном положении контейнера с деталью (при коэффициенте формы детали KN=2) ti=60 мин·24°/2·180°=(1440/360)мин=4 мин. Результаты обработки представлены в таблице.During processing, the container in the vertical XOY plane was informed of vibrations with an amplitude of 5 mm and a frequency of 21 Hz, while the container with the part was periodically reinstalled on the platform by rotating it in the horizontal XOZ plane in increments of 24 °. The number of reinstallations during the treatment cycle t H = 60 min until the required technological parameters of roughness and residual stresses are reached was determined from the condition that the container made a 360 ° full turn part. The duration of the processing time in each of the newly fixed positions of the container with the part (with the shape factor of the part K N = 2) t i = 60 min · 24 ° / 2 · 180 ° = (1440/360) min = 4 min. The processing results are presented in the table.
Примечание: хоу, xoz, yoz обозначают ориентацию поверхностей детали относительно координатных плоскостей XOY, XOZ, YOZ.Note: hou, xoz, yoz denote the orientation of the part surfaces relative to the coordinate planes XOY, XOZ, YOZ.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138937/02A RU2341364C2 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Method of vibroimpact processing of part |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138937/02A RU2341364C2 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Method of vibroimpact processing of part |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006138937A RU2006138937A (en) | 2008-05-10 |
RU2341364C2 true RU2341364C2 (en) | 2008-12-20 |
Family
ID=39799746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006138937/02A RU2341364C2 (en) | 2006-11-03 | 2006-11-03 | Method of vibroimpact processing of part |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2341364C2 (en) |
-
2006
- 2006-11-03 RU RU2006138937/02A patent/RU2341364C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006138937A (en) | 2008-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102441820B (en) | Non-contact type ultrasonic surface shape correcting and polishing method and device | |
US20130273816A1 (en) | Automatic polishing device for surface finishing of complex-curved-profile parts | |
US10105815B2 (en) | Multiaxial vibration-peening system | |
RU2341364C2 (en) | Method of vibroimpact processing of part | |
CN108621018A (en) | Pneumatic type three-dimensional force inner cavity rust remover | |
JP4639669B2 (en) | Ultra-precision mirror surface processing method and apparatus by EEM method | |
JP4988708B2 (en) | Vertical swing processing device | |
RU2342243C2 (en) | Method for vibroimpact processing of thin-walled part surfaces | |
JP4460981B2 (en) | Dimple processing method and dimple processing apparatus | |
Nikolaenko et al. | Modelling of vibrating machine-tool with improved construction | |
JP4509714B2 (en) | Surface modification method and surface modification apparatus | |
JP2016155213A (en) | Machining device | |
US10369674B2 (en) | Vibratory treatment apparatus | |
JP2018164953A (en) | Machine tool | |
KR101535287B1 (en) | Vibration module for large area vibration plate and apparatus for processing on plate-shape work having the same | |
WO2007017524A1 (en) | Apparatus and method for surface treatment | |
Kuzio et al. | Modelling the process of dressing the laps of vibratory finishing machine | |
CN107662149A (en) | Excitation type three-dimensional force inner chamber rust remover | |
RU162839U1 (en) | VIBRATION MACHINE FOR FINISHING AND STRENGTHENING OF PARTS | |
RU63281U1 (en) | INSTALLATION FOR VIBRICULAR PROCESSING OF SURFACES OF THIN-WALLED PARTS | |
RU2500523C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2560399C1 (en) | Vibration mixer | |
RU2353503C1 (en) | Vibratory percussion part processing device | |
WO2004078415A1 (en) | Method and device for treating the surfaces of metallic workpieces | |
RU74338U1 (en) | DYNAMICALLY BALANCED VIBRATION CONCRETE-FINISHING MACHINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081104 |