RU2364490C1 - Method of flat surface static-and-impulse strengthening - Google Patents

Method of flat surface static-and-impulse strengthening Download PDF

Info

Publication number
RU2364490C1
RU2364490C1 RU2008126878/02A RU2008126878A RU2364490C1 RU 2364490 C1 RU2364490 C1 RU 2364490C1 RU 2008126878/02 A RU2008126878/02 A RU 2008126878/02A RU 2008126878 A RU2008126878 A RU 2008126878A RU 2364490 C1 RU2364490 C1 RU 2364490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
deformation
cams
static
elements
Prior art date
Application number
RU2008126878/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Дмитрий Львович Соловьев (RU)
Дмитрий Львович Соловьев
Александр Александрович Захаров (RU)
Александр Александрович Захаров
Сергей Владимирович Баринов (RU)
Сергей Владимирович Баринов
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Дмитрий Евгеньевич Тарасов (RU)
Дмитрий Евгеньевич Тарасов
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
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 "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2008126878/02A priority Critical patent/RU2364490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2364490C1 publication Critical patent/RU2364490C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metalworking and is to be utilised for strengthening treatment of flat surfaces of items by way of surfacial plastic deformation. One provides for transmission of a rotary motion to the deformation tool containing a body with deformation elements. One provides for transmission of a crosswise motion to the blank. The deformation tool body consists of a cammed plate and an upper and a lower separators containing deformation elements moveably installed so that to be capable of longitudinal motion. The deformation elements are represented by differential rods whereupon springs are attached between the said separators providing for static load regulation. One provides for generation of impulse load due to the said cams impacting the deformation elements with a frequency depending on the plate forced rotation speed with the impulse load intensity regulated via the cams projection outside the plate.
EFFECT: extension of technological capabilities combined with processing quality improvement.
7 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при упрочняющей обработке плоских поверхностей деталей методом поверхностного пластического деформирования (ППД).The invention relates to metal working and can be used in the hardening treatment of flat surfaces of parts by surface plastic deformation (PPD).

Известен способ упрочнения плоских поверхностей, реализуемый устройством, состоящим из корпуса и эксцентрично установленных в нем головок, на беговых дорожках которых помещены деформирующие элементы, при этом, с целью повышения качества обработки, в корпусе выполнены криволинейные пазы, предназначенные для установки в них с возможностью перемещения и фиксации упомянутых головок, оси которых расположены на различных расстояниях от оси корпуса [1].A known method of hardening flat surfaces, implemented by a device consisting of a housing and heads eccentrically mounted in it, on the treadmills of which deforming elements are placed, while, in order to improve the quality of processing, curved grooves are made in the housing designed to be installed in them with the possibility of movement and fixing said heads, the axes of which are located at different distances from the axis of the housing [1].

Недостатком известного способа является невозможность создания определенной направленности свойств и текстуры поверхностного слоя металла, что снижает качество обработки, при этом способ отличается низким КПД, большой энергоемкостью, недостаточно большой глубиной упрочненного слоя и недостаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой поверхности, кроме того, способ отличается ограниченными возможностями управления в создании гетерогенных упрочненных слоев и регулярного микрорельефа обрабатываемой поверхности.The disadvantage of this method is the impossibility of creating a certain orientation of the properties and texture of the surface layer of the metal, which reduces the quality of processing, while the method is characterized by low efficiency, high energy consumption, insufficient depth of the hardened layer and insufficiently high degree of hardening of the processed surface, in addition, the method has limited capabilities control in creating heterogeneous hardened layers and regular microrelief of the treated surface.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом поверхности путем использования устройства, вырабатывающего импульсную нагрузку, и инструмента специальной формы, а также повышение качества обработки.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of static-pulse processing by surface plastic deformation by controlling the depth of the hardened layer and the surface microrelief by using a device that generates a pulse load and a tool of a special shape, as well as improving the quality of processing.

Поставленная задача решается предлагаемым способом статико-импульсного упрочнения плоских поверхностей, при котором деформирующему инструменту, содержащему корпус с деформирующими элементами, сообщают вращательное движение, а заготовке - поперечное перемещение, причем корпус выполнен из плиты с кулачками, верхнего и нижнего сепараторов, в последних подвижно с возможностью продольного перемещения установлены деформирующие элементы, изготовленные в виде двухступенчатых стержней, на которых между упомянутыми сепараторами расположены пружины, обеспечивающие с возможностью регулирования статическую нагрузку, при этом импульсная нагрузка осуществляется за счет воздействия упомянутых кулачков на деформирующие элементы с частотой, зависящей от скорости принудительного вращения плиты, а величина импульсной нагрузки регулируется вылетом упомянутых кулачков из плиты.The problem is solved by the proposed method of static-pulse hardening of flat surfaces, in which the deforming tool containing the casing with deforming elements is informed of rotational movement, and the workpiece is transversely moved, the casing being made of a plate with cams, upper and lower separators, the latter are movable with the possibility of longitudinal movement installed deforming elements made in the form of two-stage rods on which between the above separators is located There are springs that provide the possibility of regulating the static load, while the impulse load is carried out due to the influence of the said cams on the deforming elements with a frequency depending on the speed of the forced rotation of the plate, and the magnitude of the impulse load is controlled by the departure of the said cams from the plate.

Особенности обработки по предлагаемому способу поясняются чертежами.The processing features of the proposed method are illustrated by drawings.

На фиг.1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, продольный разрез, и схема упрочнения плоской поверхности заготовки; на фиг.2 - общий вид устройства; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - схема работы в режиме статического упрочнения, на деформирующий элемент не действует импульсная нагрузка; на фиг.5 - схема работы в момент начала касания кулачком деформирующего элемента; на фиг.6 - схема работы в режиме статико-импульсного упрочнения, в момент действия поперечной силы, вращающей сепараторы с деформирующими элементами относительно продольной оси; на фиг.7 - схема работы в режиме статико-импульсного упрочнения в момент действия максимальной импульсной Рим нагрузки.Figure 1 shows a device that implements the proposed method, a longitudinal section, and a diagram of hardening the flat surface of the workpiece; figure 2 - General view of the device; figure 3 is a section aa in figure 1; figure 4 - diagram of the work in the static hardening mode, the deforming element is not affected by the pulse load; figure 5 - diagram of the work at the time of the beginning of the touch of the cam deforming element; figure 6 - scheme of operation in the mode of static-pulse hardening, at the time of the transverse force, rotating the separators with deforming elements relative to the longitudinal axis; 7 is a diagram of the operation in the mode of static-pulse hardening at the time of the maximum pulse P them load.

Предлагаемый способ предназначен для статико-импульсного упрочнения плоских поверхностей деталей машин поверхностным пластическим деформированием. Способ реализуется устройством, установленным, например, в шпинделе вертикально-фрезерного станка (не показан), которому сообщается вращательное движение VИ относительно собственной продольной оси и натяг путем продольного ручного перемещения Sпр, а заготовке - поперечная подача S.The proposed method is intended for static-pulse hardening of the flat surfaces of machine parts by surface plastic deformation. The method is implemented by a device installed, for example, in the spindle of a vertically milling machine (not shown), which is informed of a rotational movement of V And relative to its own longitudinal axis and interference by means of longitudinal manual movement S pr , and the workpiece is transverse feed S.

Устройство имеет сборный корпус, состоящий из плиты 1, верхнего 2 и нижнего 3 сепараторов, и деформирующие элементы 4 (согласно фиг.1-2).The device has a prefabricated housing consisting of a plate 1, upper 2 and lower 3 separators, and deforming elements 4 (according to Fig.1-2).

В верхнем 2 и нижнем 3 сепараторах, выполненных в виде дисков, по скользящей посадке в периферийных отверстиях установлены деформирующие элементы 4, которые изготовлены в виде двухступенчатых стержней, причем ступенью меньшего диаметра стержни установлены в верхнем сепараторе 2. Между сепараторами 2 и 3 на деформирующих элементах 4 установлены винтовые цилиндрические пружины сжатия 5, создающие статическую нагрузку Рст упрочняющего воздействия деформирующих элементов на обрабатываемую поверхность. Верхним торцом пружины 5 упираются в торец верхнего сепаратора 2, а нижним - в торец ступени большего диаметра деформирующих элементов 4. Сближением или удалением сепараторов друг от друга обеспечивается регулирование усилия статической нагрузки Рст, которое производится с помощью винтов 6 и сменных распорных втулок 7.In the upper 2 and lower 3 separators, made in the form of disks, along the sliding fit in the peripheral holes are installed deforming elements 4, which are made in the form of two-stage rods, and with a step of a smaller diameter, the rods are installed in the upper separator 2. Between the separators 2 and 3 on the deforming elements 4, coil cylindrical compression springs 5 are installed that create a static load P st of the reinforcing effect of deforming elements on the surface to be treated. The top end of the spring 5 abuts against the end of the upper separator 2, and the bottom end of the step of the larger diameter of the deforming elements 4. By approaching or removing the separators from each other, the static load force P st is controlled by screws 6 and interchangeable spacer sleeves 7.

Верхний и нижний сепараторы 2 и 3 через свои центральные отверстия, в которых запрессованы втулки 8, играющие роль подшипников скольжения, с помощью оси 9 подвижно с возможностью вращения относительно центральной продольной оси соединены с плитой 1 устройства. Ось 9 жестко закреплена на центральной продольной оси в плите 1, а имеющаяся на оси 9 ступень 10 большего диметра служит упором, передающим продольное ручное перемещение Sпр от хвостовика 11 и плиты 1 сепараторами 2 и 3.The upper and lower separators 2 and 3 through their central holes, in which the bushings 8 are pressed, which play the role of sliding bearings, are axially connected to the plate 1 of the device using the axis 9 movably with the possibility of rotation relative to the central longitudinal axis. Axis 9 is rigidly secured to the central longitudinal axis of the plate 1, and is available on the axis 9 stage 10 serves the bigger-diameter focusing transmitting longitudinal movement of the hand from the straight shank S 11 and separator plates 1 2 and 3.

В плите 1 расположены кулачки 12, в данной конструкции устройства они представлены в форме шариков. Плита 1 имеет цилиндрические глухие отверстия, в каждом из которых последовательно установлена пружина 13, шайба 14 и кулачок 12, которые удерживаются с помощью крышки 15 с отверстиями, жестко прикрепленной винтами 16 к плите 1. Пружина 13 с одной стороны упирается в дно отверстия плиты 1, а с другой через шайбу 14 в кулачок 12, который выступает из отверстия крышки 15 на величину h. К плите 1 сверху болтами 17 крепится конус 11, с помощью которого она монтируется в шпинделе станка.Cams 12 are located in the plate 1, in this device design they are presented in the form of balls. The plate 1 has cylindrical blind holes, in each of which a spring 13, a washer 14, and a cam 12 are sequentially mounted, which are held by a cover 15 with holes fixed by screws 16 to the plate 1. The spring 13 abuts against the bottom of the hole of the plate 1 on one side and on the other, through the washer 14, into the cam 12, which protrudes from the opening of the cover 15 by a value of h. A cone 11 is attached to the plate 1 from above by bolts 17, with the help of which it is mounted in the machine spindle.

Для того чтобы компенсировать погрешность установки устройства относительно поверхности заготовки, между конусом 11 и плитой 1 установлен центрирующий шар 18, а болты 17 контактируют с поверхностью фланца конуса 11 через резиновые втулки 19.In order to compensate for the installation error of the device relative to the workpiece surface, a centering ball 18 is installed between the cone 11 and the plate 1, and the bolts 17 are in contact with the surface of the cone flange 11 through the rubber bushings 19.

Работа по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Заготовка 20 крепится на столе станка, например, в тисках (не показаны). Устройство конусом 11 вставляется в шпиндель станка (не показан). Движением Sпр шпинделя станка вниз конус 11, плита 1 выступом 10 оси 9 давят на верхний сепаратор 2, который через пружины 5 статически поджимает с необходимой силой Рст деформирующие элементы 4 к упрочняемой поверхности.Work on the proposed method is as follows. The workpiece 20 is mounted on the table of the machine, for example, in a vice (not shown). The device cone 11 is inserted into the spindle of the machine (not shown). By moving S pr the machine spindle down the cone 11, the plate 1 by the protrusion 10 of the axis 9 is pressed against the upper separator 2, which through the springs 5 statically compresses the deforming elements 4 to the hardened surface with the necessary force P st .

В результате этого действия осуществляется пластическое деформирование поверхности заготовки на величину αст. При этом зазор между свободным торцем деформирующего элемента и поверхностью кулачка должен оставаться не более h. Величина зазора может быть обеспечена щупом, толщина которого не более h и который устанавливается между торцем деформирующего элемента 4 и кулачком при поджатии устройства к упрочняемой поверхности и затем вынимается перед включением вращения шпинделя станка.As a result of this action, plastic deformation of the surface of the workpiece by the value of α st . In this case, the gap between the free end of the deforming element and the cam surface must remain no more than h. The size of the gap can be provided with a probe whose thickness is not more than h and which is installed between the end face of the deforming element 4 and the cam when the device is pressed to the hardened surface and then removed before turning on the spindle of the machine.

После статического поджатая устройства к упрочняемой поверхности положение шпинделя фиксируется и включается подача S стола с заготовкой, в результате чего заготовка начинает перемещаться в поперечном направлении относительно деформирующих элементов 4. Включается вращение Vи шпинделя, который вращает плиту 1, при этом кулачки будут ударять по свободным торцам деформирующих элементов 4 и развивать силу Р (фиг.5-6), одновременно сдвигая их по направлению вращения шпинделя с силой Рдв на некоторое расстояние L и вдавливая в упрочняемую поверхность с силой Рим на величину аим. Величина и направление силы Р зависят от формы кулачков, величины выступа их из плиты h, от жесткости кулачковых пружин 13, а частота импульсов - от скорости вращения Vи.After the static device is drawn to the hardened surface, the spindle position is fixed and the feed S of the table with the workpiece is turned on, as a result of which the workpiece begins to move in the transverse direction relative to the deforming elements 4. The rotation of V and the spindle, which rotates the plate 1, starts, while the cams will hit free the ends of the deformation elements 4, and develop the strength F (5-6) while shifting them in the tool rotational direction with a force F dd some distance L and pushing in the reinforcing behavior ited to force them on the value of P and them. The magnitude and direction of the force P depends on the shape of the cams, the size of their protrusion from the plate h, the stiffness of the cam springs 13, and the pulse frequency on the rotation speed V and .

Кулачковые пружины 13 в отверстиях плиты выполняют функцию демпфирующих элементов, снижающих вибрационные нагрузки на всю конструкцию устройства и на станок.Cam springs 13 in the holes of the plate perform the function of damping elements that reduce vibration loads on the entire structure of the device and on the machine.

На кинетическую энергию удара будет оказывать влияние угловая скорость движения деформирующих элементов 4 и сила их статического поджатая к упрочняемой поверхности. Количество переданной энергии удара в упрочняемую поверхность будет определяться формой ударных импульсов.The kinetic energy of the impact will be affected by the angular velocity of the deforming elements 4 and the strength of their static drawn to the hardened surface. The amount of impact energy transferred to the hardened surface will be determined by the shape of the shock pulses.

Устройство позволяет производить нагружение упрочняемой поверхности ударными импульсами различной формы.The device allows loading the hardened surface with shock pulses of various shapes.

Длительность ударных импульсов регулируется размерами поперечного сечения деформирующих элементов.The duration of the shock pulses is governed by the dimensions of the cross section of the deforming elements.

В отличие от известных схем упрочнения, когда удар осуществляется непосредственно деформирующим элементом и форма импульса регулируется только за счет изменения диаметра и длины деформирующих элементов, в данном устройстве форма импульса может изменяться за счет формы и размеров кулачков, что расширяет технологические возможности и упрощает конструкцию.In contrast to the known hardening schemes, when the impact is carried out directly by the deforming element and the pulse shape is controlled only by changing the diameter and length of the deforming elements, in this device the pulse shape can be changed due to the shape and size of the cams, which extends the technological capabilities and simplifies the design.

В отличие от известных устройств появляется возможность использования для нагружения деформирующих элементов не только цилиндрической, но и другой формы, например конической, гиперболической, торообразной и т.д., при этом кулачки могут быть в виде цилиндра с плоским торцом и с различными значениями угла наклона торца относительно продольной оси цилиндра; скругленным торцом с различным радиусом, вогнутым или выпуклым; фасонным (горообразным, гиперболическим и т.д.).In contrast to the known devices, it becomes possible to use not only a cylindrical, but also another shape for loading the deforming elements, for example, conical, hyperbolic, toroidal, etc., while the cams can be in the form of a cylinder with a flat end and with different values of the angle of inclination end face relative to the longitudinal axis of the cylinder; a rounded end with a different radius, concave or convex; shaped (mountainous, hyperbolic, etc.).

Пример. Производили экспериментальную обработку - упрочнение предлагаемым способом плоской поверхности шириной 80 мм и длиной 590 мм на вертикально-фрезерном станке мод. 6Р13; упрочняли за один проход. Параметр шероховатости обрабатываемой поверхности заготовки Ra=3,2 мкм. Параметр шероховатости обработанной поверхности готовой детали Ra=0,32 мкм. Материал заготовки - сталь 45, с пределом прочности σв=670 МПа. Станок оснащен устройством для активного контроля обрабатываемых заготовок. Обработку производили устройством, у которого плита имела наружный диаметр 130 мм, упрочняющие, деформирующие элементы располагались на диаметре 100 мм, диаметр деформирующих элементов - 15 мм, их количество - 8 шт. Обработка проводилась при следующих режимах. Частоту вращения плиты с кулачками принимали 50 мин-1, при этом скорость упрочнения составила Vи=15,7 м/мин, подача стола с заготовкой - S=250 мм/мин. Охлаждающая жидкость - эмульсия. Деформирующие элементы были изготовлены из сплава марки 38ХМЮА и после азотирования имели твердость 60…64 HRC. Затем их рабочая поверхность была отполирована до Ra=0,04…0,08 мкм. При осевой импульсной нагрузке 400-600 Н упрочнение поверхностного слоя доходило до 15…25%. Для обеспечения необходимого качества и размерной точности обработки потребовалось основного времени 2,4 мин, что в 2,5 раза быстрее, чем при обычном упрочнении. Глубина упрочненного слоя, обработанного предлагаемым способом, достигает 1,5…2,5 мм, что значительно (в 3…4 раза) больше, чем при традиционном статическом упрочнении. Наибольшая степень упрочнения составляет 15…30%. В результате статико-импульсной обработки по сравнению с традиционным накатыванием эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возрастает в 2…3 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более, - в 1,7…2,2 раза.Example. Experimental processing was performed — hardening by the proposed method of a flat surface 80 mm wide and 590 mm long on a vertically milling machine mod. 6P13; strengthened in one pass. The roughness parameter of the machined surface of the workpiece Ra = 3.2 microns. The roughness parameter of the machined surface of the finished part Ra = 0.32 μm. The workpiece material is steel 45, with a tensile strength σ in = 670 MPa. The machine is equipped with a device for active control of workpieces. The processing was carried out by a device in which the plate had an outer diameter of 130 mm, reinforcing, deforming elements were located at a diameter of 100 mm, the diameter of the deforming elements was 15 mm, and their number was 8 pcs. Processing was carried out in the following modes. The rotational speed of the plate with the cams was taken to be 50 min -1 , while the hardening speed was V and = 15.7 m / min, the feed of the table with the workpiece was S = 250 mm / min. Coolant - emulsion. Deforming elements were made of an alloy of 38KhMYuA grade and after nitriding had a hardness of 60 ... 64 HRC. Then their working surface was polished to Ra = 0.04 ... 0.08 μm. With an axial impulse load of 400-600 N, the hardening of the surface layer reached 15 ... 25%. To ensure the necessary quality and dimensional accuracy of processing, the main time was 2.4 minutes, which is 2.5 times faster than with conventional hardening. The depth of the hardened layer treated by the proposed method reaches 1.5 ... 2.5 mm, which is significantly (3 ... 4 times) more than with traditional static hardening. The greatest degree of hardening is 15 ... 30%. As a result of static-pulse processing, in comparison with traditional rolling, the effective depth of the layer hardened by 20% or more increases by 2 ... 3 times, and the depth of the layer hardened by 10% or more by 1.7 ... 2.2 times .

Значения технологических факторов (частота ударов, величина амплитуды, величина подачи) выбирались таким образом, чтобы обеспечить кратность ударного воздействия на элементарную площадку обрабатываемой поверхности в диапазоне 6…10. Дальнейшее увеличение кратности деформирующего воздействия ведет к разупрочнению.The values of technological factors (impact frequency, amplitude value, feed value) were chosen in such a way as to ensure the multiplicity of impact on the elementary area of the treated surface in the range of 6 ... 10. A further increase in the multiplicity of the deforming effect leads to softening.

Упрочненный слой при традиционном статическом накатывании формируется в условиях длительного действия больших статических усилий.The hardened layer during traditional static rolling is formed under long-term action of large static forces.

Предлагаемым способом аналогичная глубина упрочненного слоя достигается в результате кратковременного воздействия на очаг деформации пролонгированного импульса энергии. При близких степенях упрочнения поверхностного слоя величина статической составляющей нагрузки предлагаемым способом значительно меньше.The proposed method, a similar depth of the hardened layer is achieved as a result of a short-term impact on the deformation zone of a prolonged energy pulse. At close degrees of hardening of the surface layer, the magnitude of the static component of the load by the proposed method is much smaller.

Исследования напряженного состояния упрочненного поверхностного слоя статико-импульсной обработкой показали, что максимальные остаточные напряжения находятся близко к поверхности как при чеканке, что благоприятно для большинства сопрягаемых деталей механизмов и машин. Сравнение глубины напряженного и упрочненного слоя, градиента напряжений и градиента наклепа показывает, что глубина напряженного слоя в 1,1…1,3 раза больше, чем глубина наклепанного слоя, что согласуется с теорией поверхностного пластического деформирования.Studies of the stress state of the hardened surface layer by static-pulse treatment showed that the maximum residual stresses are close to the surface as when minting, which is favorable for most of the mating parts of mechanisms and machines. A comparison of the depth of the stressed and hardened layer, the stress gradient and the hardening gradient shows that the depth of the stressed layer is 1.1 ... 1.3 times greater than the depth of the riveted layer, which is consistent with the theory of surface plastic deformation.

Достигаемая в процессе обработки предлагаемым способом предельная величина шероховатости составляет Ra=0,08 мкм, возможно снижение исходной шероховатости в 5 раз.The ultimate roughness value achieved during the processing of the proposed method is Ra = 0.08 μm, a reduction of the initial roughness by a factor of 5 is possible.

Микровибрации в процессе благоприятно сказываются на условиях работы инструмента. Наложение малого по амплитуде колебательного движения приводит к более равномерному распределению нагрузки на инструмент, вызывает дополнительные циклические перемещения контактных поверхностей инструмента и заготовки, облегчает формирование упрочняемой поверхности. Колебания способствуют лучшему проникновению смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону обработки. При наложении колебаний деформирующая поверхность инструмента периодически «отдыхает», что способствует увеличению ее стойкости. Обработка в условиях колебаний резко увеличивает эффективность охлаждающего, диспергирующего и пластифицирующего действия СОЖ вследствие облегчения ее доступа в зону контакта инструмента и заготовки.Microvibrations in the process favorably affect the working conditions of the instrument. The imposition of a small amplitude oscillatory motion leads to a more uniform distribution of the load on the tool, causes additional cyclic movements of the contact surfaces of the tool and the workpiece, facilitates the formation of a hardened surface. Fluctuations contribute to a better penetration of the cutting fluid (coolant) into the treatment area. When vibration is applied, the deforming surface of the tool periodically “rests”, which helps to increase its resistance. Processing under vibration conditions dramatically increases the efficiency of the cooling, dispersing and plasticizing action of the coolant due to the facilitation of its access to the contact zone of the tool and the workpiece.

Достоинствами предлагаемого способа является возможность создания определенной направленности свойств и текстуры поверхностного слоя металла, что повышает качество обработки; устройство, реализующее способ, отличается компактностью и высоким КПД, малой энергоемкостью (по сравнению с известными [2, 3]), достаточно большой глубиной упрочненного слоя и достаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой поверхности; способ отличается широкими возможностями управления в создании гетерогенных упрочненных слоев и регулярного микрорельефа обрабатываемой поверхности.The advantages of the proposed method is the ability to create a certain orientation of the properties and texture of the surface layer of the metal, which improves the quality of processing; a device that implements the method is compact and has high efficiency, low energy consumption (compared with the known ones [2, 3]), a sufficiently large depth of the hardened layer and a sufficiently high degree of hardening of the treated surface; The method has wide control capabilities in creating heterogeneous hardened layers and regular microrelief of the treated surface.

Предлагаемый способ расширяет технологические возможности статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом поверхности путем использования устройства, вырабатывающее импульсную нагрузку, и инструмента специальной формы, а также повышает качества обработки.The proposed method extends the technological capabilities of static-pulse treatment by surface plastic deformation by controlling the depth of the hardened layer and the surface microrelief by using a device that generates a pulse load and a tool of a special shape, and also improves the quality of processing.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №944897, В24В 39/00. Устройство для упрочнения плоских поверхностей. Вишнев Н.В. и др. Заявка №2977796/25-08; 03.09.1980; 23.07.1982. Бюл. №27 - прототип.1. USSR author's certificate No. 944897, V24V 39/00. Device for hardening flat surfaces. Vishnev N.V. and other Application No. 2977796 / 25-08; 09/03/1980; 07/23/1982. Bull. No. 27 is a prototype.

2. Киричек А.В., Лазуткин А.Г., Соловьев Д.Л. Статико-импульсная обработка и оснастка для ее реализации // СТИН, 1999, №6. - С.20-24.2. Kirichek A.V., Lazutkin A.G., Soloviev D.L. Static-pulse processing and equipment for its implementation // STIN, 1999, No. 6. - S.20-24.

3. Патент РФ 2090342. Лазуткин А.Г., Киричек А.В., Соловьев Д.Л. Гидроударное устройство для обработки деталей поверхностным пластическим деформированием. 1997. Бюл. №34.3. RF patent 2090342. Lazutkin A.G., Kirichek A.V., Soloviev D.L. Water hammer device for processing parts by surface plastic deformation. 1997. Bull. Number 34.

Claims (1)

Способ статико-импульсного упрочнения плоских поверхностей, включающий сообщение вращательного движения деформирующему инструменту, содержащему корпус с деформирующими элементами, и поперечного перемещения заготовке, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде плиты с кулачками и верхнего и нижнего сепараторов, в которых подвижно с возможностью продольного перемещения установлены деформирующие элементы, выполненные в виде двухступенчатых стержней, на которых между упомянутыми сепараторами расположены пружины, обеспечивающие с возможностью регулирования статическую нагрузку, при этом создают импульсную нагрузку воздействием упомянутых кулачков на деформирующие элементы с частотой, зависящей от скорости принудительного вращения плиты, а величину импульсной нагрузки регулируют посредством вылета кулачков из плиты. A method of static-pulse hardening of flat surfaces, comprising communicating rotational motion to a deforming tool comprising a housing with deforming elements and transverse movement of the workpiece, characterized in that the housing is made in the form of a plate with cams and upper and lower separators, in which it is movable with the possibility of longitudinal movement deforming elements are installed, made in the form of two-stage rods on which springs are located between the said separators, providing with zmozhnostyu adjusting a static load, thus creating an impulse load said cams influence on the deformation elements with a frequency dependent on speed of rotation force plate, and the magnitude of the pulse duty is controlled by the departure of the cam plate.
RU2008126878/02A 2008-07-01 2008-07-01 Method of flat surface static-and-impulse strengthening RU2364490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126878/02A RU2364490C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method of flat surface static-and-impulse strengthening

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126878/02A RU2364490C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method of flat surface static-and-impulse strengthening

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2364490C1 true RU2364490C1 (en) 2009-08-20

Family

ID=41151147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008126878/02A RU2364490C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method of flat surface static-and-impulse strengthening

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2364490C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2364490C1 (en) Method of flat surface static-and-impulse strengthening
RU2364491C1 (en) Device for flat surface static-and-impulse strengthening
RU2366558C1 (en) Method of flat surface hardening using rotor-type generator of mechanical pulses
RU2337807C1 (en) Device for static-pulse rolling of screws
RU2384397C1 (en) Procedure for centrifugal strengthening of screws
RU2366559C1 (en) Rotor-type generator of mechanical pulses for flat surface hardening
RU2287426C1 (en) Method of static-pulse expanding
RU2383425C1 (en) Device for screw static-pulse strengthening
RU2367562C1 (en) Surface hardening method
RU2383426C1 (en) Device for screw static-pulse strengthening
RU2440232C2 (en) Method of surface vibrational sizing
RU2366562C1 (en) Method of shaft pulsed surface hardening
RU2383424C1 (en) Device for screw static-pulse strengthening
RU2383427C1 (en) Device for screw static-pulse strengthening
RU2447983C1 (en) Method of rolling outer helical surfaces
RU2314906C1 (en) Vibration apparatus for finish and strengthen working
RU2337806C1 (en) Static-pulse method for rolling screws
RU2361714C1 (en) Finishing-hardening tool
RU2280551C1 (en) Method of static-pulse reeling of internal grooves
RU2279961C1 (en) Device for restoration of metal inner surfaces by static pulse rolling
RU2324584C1 (en) Method of statico-impulse surface plastic deformation
RU2320459C1 (en) Method for static-pulse milling of spherical surface by means of needle milling cutter
RU2312751C1 (en) Surface plastic deforming method
RU2285601C1 (en) Apparatus for static-pulse expanding of internal grooves
RU2383428C1 (en) Facility for screw centrifugal strengthening

Legal Events

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

Effective date: 20100702