RU2367563C1 - Springing hardening attachment - Google Patents
Springing hardening attachment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367563C1 RU2367563C1 RU2008118646/02A RU2008118646A RU2367563C1 RU 2367563 C1 RU2367563 C1 RU 2367563C1 RU 2008118646/02 A RU2008118646/02 A RU 2008118646/02A RU 2008118646 A RU2008118646 A RU 2008118646A RU 2367563 C1 RU2367563 C1 RU 2367563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- spring
- coils
- hardening
- workpiece
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам и устройствам для отделочно-упрочняющей обработки деталей из сталей и сплавов поверхностным пластическим деформированием со статическим нагружением деформирующего пружинного инструмента.The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to methods and devices for finishing and hardening processing of steel and alloy parts by surface plastic deformation with static loading of a deforming spring tool.
Известен инструмент для чистовой и упрочняющей обработки цилиндрической поверхности без перемещения его вдоль обкатываемой поверхности, содержащий подпружиненный держатель и смонтированный в нем с возможностью свободного вращения деформирующий элемент, который выполнен в виде пружины с наружным диаметром, некратным диаметру упрочняемой поверхности [1].A known tool for finishing and hardening processing of a cylindrical surface without moving it along the rolling surface, containing a spring-loaded holder and mounted in it with the possibility of free rotation of the deforming element, which is made in the form of a spring with an outer diameter that is not a multiple of the diameter of the hardened surface [1].
Известный инструмент отличается ограниченными возможностями управления в создании гетерогенных упрочненных слоев и регулярного микрорельефа обрабатываемой поверхности, низким КПД, недостаточно большой глубиной упрочненного слоя и недостаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой поверхности.A well-known tool is characterized by limited control capabilities in creating heterogeneous hardened layers and a regular microrelief of the treated surface, low efficiency, insufficient depth of the hardened layer and insufficiently high degree of hardening of the treated surface.
Известен упрочняющий инструмент для отделочной обработки поверхностным пластическим деформированием, который содержит неподвижное основание, подвижный корпус и вал, установленный на подшипниках, на котором размещен деформирующий инструмент в виде винтовой пружины, при этом между корпусом и основанием установлен упругий элемент, создающий силу деформирования [2].Known hardening tool for finishing processing by surface plastic deformation, which contains a fixed base, a movable housing and a shaft mounted on bearings, on which is placed a deforming tool in the form of a coil spring, while an elastic element is created between the housing and the base, which creates a deformation force [2] .
Известный инструмент отличается ограниченными возможностями управления в создании гетерогенных упрочненных слоев и регулярного микрорельефа обрабатываемой поверхности, низким КПД, недостаточно большой глубиной упрочненного слоя и недостаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой поверхности.A well-known tool is characterized by limited control capabilities in creating heterogeneous hardened layers and a regular microrelief of the treated surface, low efficiency, insufficient depth of the hardened layer and insufficiently high degree of hardening of the treated surface.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием за счет управления глубиной упрочненного слоя, степенью упрочнения и микрорельефом поверхности, при минимальной энергоемкости и трудоемкости изготовления оснастки путем использования упругого многоэлементного деформирующего инструмента в виде винтовой пружины с витками различного диаметра с впадинами и выступами на рабочей поверхности.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of hardening by surface plastic deformation by controlling the depth of the hardened layer, the degree of hardening and the surface microrelief, with the minimum energy consumption and laboriousness of tooling manufacturing by using an elastic multi-element deforming tool in the form of a helical spring with turns of various diameters with hollows and protrusions on work surface.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого пружинного упрочняющего устройства для обработки поверхностным пластическим деформированием цилиндрических валов, содержащее неподвижное основание, подвижный корпус, установленный в корпусе на подшипниках вал с размещенным на нем деформирующим инструментом в виде винтовой пружины и упругий элемент для создания силы деформирования, установленный между корпусом и основанием, причем ось вала расположена под углом к продольной оси заготовки, вал выполнен с возможностью вращения относительно его оси при контактном трении с заготовкой, винтовая деформирующая пружина изготовлена из трубы, имеет витки различного наружного диаметра и установлена на валу с помощью демпфирующей втулки с образованием вершинами наружных поверхностей витков пружины однополостного гиперболоида вращения, при этом для подачи смазочно-охлаждающей жидкости выполнены впадины на наружных поверхностях витков пружины, отверстия на внутренних поверхностях витков пружины, радиальные отверстия в вале и соединенное с ними глухое центральное отверстие с одного торца вала, причем радиальные отверстия в вале совпадают с отверстиями, выполненными на внутренних поверхностях витков, а впадины на наружных поверхностях витков пружины соединены с отверстием трубы, из которой изготовлена винтовая пружина.The problem is solved using the proposed spring hardening device for surface treatment of plastic deformation of cylindrical shafts, comprising a fixed base, a movable housing mounted in a bearing housing a shaft with a deforming tool in the form of a coil spring and an elastic element for creating a deformation force installed between housing and base, and the axis of the shaft is located at an angle to the longitudinal axis of the workpiece, the shaft is made to rotate relative with respect to its axis during contact friction with the workpiece, a helical deforming spring is made of a pipe, has coils of various outer diameters and is mounted on the shaft with a damping sleeve to form the tops of the outer surfaces of the coils of the spring of a single-cavity hyperboloid of rotation, and cavities are made for supplying the cutting fluid on the outer surfaces of the spring turns, holes on the inner surfaces of the spring turns, radial holes in the shaft and a blind central hole connected to them b) at one end of the shaft, the radial holes in the shaft coinciding with the holes made on the inner surfaces of the coils, and the troughs on the outer surfaces of the coil coils are connected to the hole of the pipe from which the coil spring is made.
Сущность конструкции устройства поясняется чертежами.The essence of the design of the device is illustrated by drawings.
На фиг.1 показано предлагаемое пружинное упрочняющее устройство для отделочно-упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей валов, продольный разрез; на фиг.2 - поперечный частичный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.2; на фиг.4 - схема чистовой и отделочно-упрочняющей обработки цилиндрической поверхности вала предлагаемым устройством; на фиг.5 - зона контакта выступа деформирующего элемента с заготовкой, поперечное сечение.Figure 1 shows the proposed spring hardening device for finishing and hardening processing of cylindrical surfaces of the shafts, a longitudinal section; figure 2 is a transverse partial section aa in figure 1; figure 3 is a view of B in figure 2; figure 4 is a diagram of the finishing and hardening treatment of the cylindrical surface of the shaft of the proposed device; figure 5 - contact zone of the protrusion of the deforming element with the workpiece, cross section.
Предлагаемое устройство 1 предназначено для отделочной, чистовой и упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей 2 заготовок валов специальным деформирующим элементом 3, изготовленным в виде пружины методом поверхностного пластического деформирования (ППД). Для чего устройство деформирующим элементом 3 прижимают к обрабатываемой поверхности 2 заготовки с усилием Рст, создают натяг путем поперечного перемещения и сообщают продольную подачу Sпр, а заготовке сообщают вращательное движение Vз. При этом вал устройства 1 с деформирующим элементом вращается относительно собственной оси за счет контактного трения с заготовкой.The proposed device 1 is intended for finishing, finishing and hardening of
Устройство 1 содержит неподвижное основание 4 и подвижный относительно основания корпус 5, между которыми установлен упругий элемент 6, создающий статическую силу деформирования Рст. В корпусе 5 на подшипниках 7 установлен вал 8, на центральной шейке 9 которого размещен деформирующий элемент в виде винтовой пружины 3. Наружная поверхность центральной шейки 9 и вершины наружных рабочих поверхностей витков 3 представляют собой однополостный гиперболоид вращения. Продольная ось вала 8 устройства расположена под углом скрещивания α относительно продольной оси заготовки 2.The device 1 comprises a fixed base 4 and a
Витки винтовой деформирующей пружины 3 изготовлены из трубы бесшовной холоднодеформируемой, например, с размерами принятыми по ГОСТ 8734-75. Наружные рабочие поверхности витков пружины имеют впадины 10, глубина которых больше толщины стенки трубы, поэтому впадины соединены с продольным отверстием трубы.The coils of a
Для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) вал 8 устройства выполнен полым и имеет глухое с помощью заглушки 11, установленной с одного торца, центральное отверстие, которое соединено с радиальными отверстиями 12. Радиальные отверстия 12 совпадают с отверстиями 13, изготовленными на внутренних поверхностях витков 3.To supply the cutting fluid (coolant), the
С целью увеличения глубины упрочненного слоя обрабатываемой поверхности заготовки 2 наружные рабочие поверхности витков пружины 3 имеют впадины и выступы, благодаря которым реализуется ударное воздействие как более эффективное, чем статическая нагрузка.In order to increase the depth of the hardened layer of the
Предлагаемое устройство с деформирующим элементом 3 крепится на суппорте в резцедержателе токарного станка (не показан), обрабатываемая заготовка 2 закрепляется в патроне шпинделя передней бабки и поджимается центром задней бабки.The proposed device with a
Перед включением станка производят настройку на нужное усилие обкатывания путем поперечного перемещения основания 4. Упругий элемент 6, воздействуя на корпус 5, создает статическую силу деформирования Рст. Включают главное движение Vз - вращение заготовки 2 - и одновременно устройству с деформирующим элементом сообщают поступательную продольную подачу Sпр. Свободно установленный с помощью подшипников 7 вал 8 с деформирующим элементом 3 получает вращение относительно собственной оси за счет контактного трения с заготовкой 2.Before turning on the machine, the adjustment is made to the necessary breaking-in force by transverse movement of the base 4. The
Сущность процесса заключается в том, что деформирующий элемент 3 устанавливается с некоторым натягом (см. фиг.5) относительно обрабатываемой заготовки. Статическая сила Pст деформирования создается упругим элементом 6, а импульсное воздействие осуществляется при набегании впадины витка деформирующего элемента на наружную поверхность заготовки, виток проваливается до дна впадины, а затем вновь выходит на выступ, все это сопровождается ударом. При контакте заготовки с выступом витка деформирующего элемента, выступ прогибается, как показано на фиг.5, по причине того, что деформирующий элемент выполнен из трубы с тонкими стенками. Такая деформация выступа витка увеличивает площадь пятна контакта и интенсифицирует процесс упрочнения.The essence of the process lies in the fact that the
Таким образом, помимо статического воздействия Рст на обрабатываемую поверхность 2 деформирующие элементы 3 с впадинами и выступами оказывают импульсное ударное воздействие. При определенном (рабочем) усилии Рст и ударном воздействии в зоне контакта деформирующих элементов и заготовки интенсивность напряжений превышает предел текучести, в результате чего происходит пластическая деформация микронеровностей, изменяются физико-механические свойства и структура поверхностного слоя (например, увеличивается микротвердость или возникают остаточные напряжения в поверхностном слое).Thus, in addition to the static effect of P st on the
Каждый деформирующий виток передает импульс силы в радиальном направлении к заготовке с определенной частотой, зависящей от Vв и длины выступа. Различный диаметр витков деформирующей пружины позволяет поочередно передавать импульс силы на обрабатываемую поверхность.Each deforming coil transmits a pulse of force in the radial direction to the workpiece with a certain frequency, depending on V in and the length of the protrusion. The different diameter of the coils of the deforming spring allows you to alternately transmit an impulse of force to the work surface.
Благодаря наклону инструмента на угол скрещивания α изменяется траектория движения пятна контакта деформирующего элемента с заготовкой, т.е. расширяются технологические возможности процесса ППД.Due to the inclination of the tool by the angle of crossing α, the trajectory of the contact spot of the deforming element with the workpiece changes, i.e. the technological capabilities of the PPD process are expanding.
Подача СОЖ в зону контакта осуществляется через центральное отверстие вала 8, радиальные отверстия 12 вала, радиальные отверстия 13, изготовленные на внутренних поверхностях деформирующих витков 3, отверстие трубчатого деформирующего элемента 3 и его впадины 10.Coolant is supplied to the contact zone through the central hole of the
Объемная деформация заготовки незначительна.Volumetric deformation of the workpiece is negligible.
Частота ударов выступов витков деформирующего элемента по заготовке зависит от его частоты вращения Vз, расстояния между выступами, шага пружины деформирующего элемента 3.The frequency of impacts of the protrusions of the turns of the deforming element on the workpiece depends on its rotation frequency V s , the distance between the protrusions, the spring pitch of the
При действии на витки деформирующего элемента только статической нагрузки Рст внедрение их в обрабатываемую поверхность происходит на меньшую величину, чем при импульсной ударной нагрузке. Внедрение деформирующих элементов в обрабатываемую поверхность под действием удара происходит на большую величину.Under the action on the coils of the deforming element only static load P st their introduction into the work surface occurs at a lower value than with a pulsed shock load. The introduction of deforming elements into the work surface under the influence of impact occurs by a large amount.
Глубина упрочненного слоя обработанного предлагаемым прерывистым деформирующим элементом достигает 1,6…2,4 мм, что значительно (в 3…4 раза) больше, чем при традиционном статическом упрочнении. Наибольшая степень упрочнения составляет 15…30%. В результате данной статической ударной обработки по сравнению с традиционным обкатыванием эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возрастает в 2…2,5 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более - в 1,7…2,2 раза.The depth of the hardened layer treated with the proposed intermittent deforming element reaches 1.6 ... 2.4 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 this static impact treatment, in comparison with traditional rolling, the effective depth of the layer hardened by 20% or more increases by 2 ... 2.5 times, and the depth of the layer hardened by 10% or more by 1.7 ... 2.2 times.
В результате пластической деформации микронеровностей и поверхностного слоя параметр шероховатости поверхности повышается до Ra=0,1…0,4 мкм при исходном значении Ra=0,8…3,2 мкм. Твердость поверхности увеличивается на 30…80% при глубине наклепанного слоя 0,3…3 мм. Остаточные напряжения сжатия достигают на поверхности 300…700 МПа.As a result of plastic deformation of microroughnesses and the surface layer, the surface roughness parameter rises to R a = 0.1 ... 0.4 μm with the initial value of R a = 0.8 ... 3.2 μm. The surface hardness increases by 30 ... 80% with a riveted layer depth of 0.3 ... 3 mm. Residual compressive stresses reach 300 ... 700 MPa on the surface.
Предварительная обработка заготовки: шлифование до значения параметра шероховатости Ra=0,4… 1,6 мкм, а также чистовое точение поверхностей с шероховатостью Ra=3,2 мкм. Упрочнение предлагаемым устройством применяют при изготовлении заготовок из цветных металлов и сплавов, чугуна и стали твердостью до HRC 56…60.Pre-treatment of the workpiece: grinding to a roughness parameter value R a = 0.4 ... 1.6 μm, as well as finishing turning of surfaces with a roughness R a = 3.2 μm. Hardening by the proposed device is used in the manufacture of blanks from non-ferrous metals and alloys, cast iron and steel with hardness up to HRC 56 ... 60.
Деформирующие элементы 3 изготовляют из сталей: легированных ШХ15, ХВГ, 9Х, 5ХНМ, углеродистых инструментальных У10А, У12А, быстрорежущих Р6М5, Р9. Твердость рабочей поверхности витков из сталей HRC 62…65. Параметр шероховатости рабочего профиля витков пружины Ra=0,32 мкм.The deforming
Производительность процесса упрочнения предлагаемым устройством определяется радиусом витка деформирующего элемента, размерами выступов и впадин, а также диаметром трубки, из которой изготовлен элемент.The performance of the hardening process of the proposed device is determined by the radius of the turn of the deforming element, the size of the protrusions and depressions, as well as the diameter of the tube from which the element is made.
Устройство с большим радиусом витка деформирующего элемента и диаметром трубки позволяет вести обработку с большой подачей (до 3 мм/об), однако в этом случае для получения высокого качества поверхности необходимо создавать большие рабочие усилия. От значения допустимого рабочего усилия зависят параметры деформирующего элемента.A device with a large radius of the turn of the deforming element and the diameter of the tube allows processing with a large feed (up to 3 mm / rev), but in this case, to obtain high surface quality, it is necessary to create large working forces. The parameters of the deforming element depend on the value of the allowable working force.
Предлагаемое ударное упрочнение, осуществляемое деформирующим элементом с большим количеством выступов и впадин, обеспечивает необходимое усилие контакта деформирующих элементов с обрабатываемой поверхностью.The proposed impact hardening, carried out by a deforming element with a large number of protrusions and depressions, provides the necessary contact force of the deforming elements with the treated surface.
Изменение размера поверхности при ударном упрочнении связано со смятием микронеровностей и пластической объемной деформацией заготовки. Таким образом, точность обработанной заготовки будет зависеть от ее конструкции и конструкции устройства для ударного упрочнения, режимов обработки, а также от точности размеров, формы и качества поверхности заготовки, полученной при обработке на предшествующем переходе. Величина изменение размера зависит от состояния исходной поверхности (см. табл.1).The change in surface size during impact hardening is associated with crushing of microroughnesses and plastic bulk deformation of the workpiece. Thus, the accuracy of the processed workpiece will depend on its design and the design of the device for impact hardening, processing conditions, as well as on the accuracy of the size, shape and surface quality of the workpiece obtained during processing at the previous transition. The magnitude of the size change depends on the state of the initial surface (see table 1).
1. Изменение размеров поверхностей заготовки при ударном упрочнении в зависимости от шероховатости исходной поверхности1. The change in the size of the surfaces of the workpiece during impact hardening, depending on the roughness of the original surface
При этом точность размеров существенно не меняется. Неблагоприятные условия обработки заготовки вблизи торцов приводят к увеличенной пластической деформации заготовки на участках длиной 3…15 мм.Moreover, the dimensional accuracy does not change significantly. Adverse conditions for processing the workpiece near the ends lead to increased plastic deformation of the workpiece in areas of
Наиболее целесообразно ударным упрочнением обрабатывать исходные поверхности 7…11-го квалитетов.It is most expedient to use impact hardening to process the initial surfaces of the 7 ... 11th qualifications.
При поверхностном пластическом деформировании предлагаемым ударным упрочнением практически достигаются параметры шероховатости Ra=0,2…0,8 мкм при исходных значениях этих параметров 0,8…6,3 мкм. Степень уменьшения шероховатости поверхности зависит от материала, рабочего усилия или натяга, подачи, исходной шероховатости, конструкции деформирующего элемента и т.д.With surface plastic deformation by the proposed impact hardening, roughness parameters R a = 0.2 ... 0.8 μm are practically achieved with the initial values of these parameters 0.8 ... 6.3 μm. The degree of reduction in surface roughness depends on the material, working force or interference, feed, initial roughness, design of the deforming element, etc.
Предлагаемое ударное упрочнение следует проводить так, чтобы заданные результаты достигались за один проход. Не следует использовать обратный ход в качестве рабочего хода, так как повторные проходы в противоположных направлениях могут привести к излишнему деформированию и отслаиванию поверхностного слоя.The proposed impact hardening should be carried out so that the desired results are achieved in one pass. Do not use the reverse stroke as a working stroke, as repeated passes in opposite directions can lead to excessive deformation and peeling of the surface layer.
Скорость заготовки оказывает влияния на результаты обработки и выбирается с учетом требований производительности, конструктивных особенностей заготовки и оборудования. Обычно скорость заготовки составляет 10…50 м/мин. Значение усилия ударного упрочнения выбирают в зависимости от цели обработки. Оптимальное усилие Рст (Н), соответствующее максимальному пределу выносливости, определяют по формуле: Рст=500+1,66 D2, где D - диаметр упрочняющей поверхности заготовки.The speed of the workpiece affects the processing results and is selected taking into account the requirements of productivity, design features of the workpiece and equipment. Typically, the speed of the workpiece is 10 ... 50 m / min. The value of the impact hardening force is selected depending on the purpose of the processing. The optimal force P article (N) corresponding to the maximum endurance limit is determined by the formula: P article = 500 + 1.66 D 2 , where D is the diameter of the workpiece hardening surface.
Продольную подачу при ударном упрочнении принимают 0,2…3 мм/об. Оптимальная продольная подача Sпр в на один виток деформирующего элемента не должна превышать 0,1…0,5 мм/об. Подачу на один оборот заготовки определяют по формуле: Sпр=k Sпр в, где k - число деформирующих витков.The longitudinal feed during impact hardening is 0.2 ... 3 mm / rev. The optimal longitudinal feed S pr in one turn of the deforming element should not exceed 0.1 ... 0.5 mm / rev. The feed per revolution of the workpiece is determined by the formula: S CR = k S CR in , where k is the number of deforming turns.
Смазочно-охлаждающей жидкостью при ударном упрочнении служат машинное масло, смесь машинного масла с керосином (по 50%), сульфофрезол (5%-ная эмульсия). Обработку чугуна рекомендуется вести без охлаждения.The lubricating coolant during impact hardening is engine oil, a mixture of engine oil with kerosene (50% each), sulfofresol (5% emulsion). Cast iron processing is recommended without cooling.
При подаче СОЖ через отверстия предлагаемого деформируемого элемента расход СОЖ должен быть примерно 3…5 г/мин на каждый виток деформирующего элемента. При таком подводе СОЖ уменьшается температура в зоне обработки не только вследствие лучшего подвода СОЖ, но и меньшего трения. Упрочнение проводят через 3…6 мин после подачи СОЖ обязательно во вращающийся деформируемый элемент и прекращают подачу СОЖ в него за 5 мин до выключения станка.When supplying coolant through the holes of the proposed deformable element, the coolant flow rate should be approximately 3 ... 5 g / min for each turn of the deforming element. With this coolant supply, the temperature in the treatment zone decreases not only due to better coolant supply, but also less friction. Hardening is carried out 3 ... 6 minutes after coolant is supplied to a rotating deformable element, and coolant is stopped 5 minutes before turning off the machine.
Пример. Для оценки параметров качества поверхностного слоя, упрочненного предлагаемым устройством, проведены экспериментальные исследования обработки вала на токарном станке. Значения технологических факторов (длина выступов, длина и глубина впадин, 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.Example. To assess the quality parameters of the surface layer hardened by the proposed device, experimental studies of shaft processing on a lathe were carried out. The values of technological factors (length of protrusions, length and depth of depressions, feed rate) 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.
Величина силы статического поджатия деформирующих элементов к обрабатываемой поверхности составляла Рст≥25…40 кН. Заготовки выполнены из стали 40Х; исходная твердость «сырых» образцов - HV 270…280. Глубина упрочненного слоя в 3…4 раза выше, чем при традиционном обкатывании.The magnitude of the force of static preloading of the deforming elements to the treated surface was P article ≥25 ... 40 kN. Billets are made of steel 40X; initial hardness of “raw” samples is HV 270 ... 280. The depth of the hardened layer is 3 ... 4 times higher than with traditional rolling.
Упрочненный слой при традиционном статическом обкатывании формируется в условиях длительного действия больших статических усилий. Предлагаемым ударным упрочнением аналогичная глубина упрочненного слоя достигается в результате кратковременного воздействия на очаг деформации удара. При близких степенях упрочнения поверхностного слоя, величина статической составляющей нагрузки при ударном упрочнении значительно меньше.The hardened layer in the traditional static rolling is formed under long-term action of large static forces. The proposed impact hardening similar depth of the hardened layer is achieved as a result of a short-term impact on the impact deformation zone. At close degrees of hardening of the surface layer, the magnitude of the static component of the load during impact hardening is much less.
Исследования напряженного состояния упрочненного поверхностного слоя ударной обработкой показали, что максимальные остаточные напряжения находятся близко к поверхности, как при чеканке, что благоприятно для большинства сопрягаемых деталей механизмов и машин.Studies of the stress state of the hardened surface layer by impact treatment showed that the maximum residual stresses are close to the surface, as when chasing, which is favorable for most of the interfaced parts of mechanisms and machines.
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.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 ударным упрочнением предельная величина шероховатости составляет Ra=0,1 мкм, возможно снижение исходной шероховатости в 4 раз.The ultimate roughness value achieved during processing by the proposed impact hardening is R a = 0.1 μm, a possible initial roughness reduction of 4 times is possible.
Микровибрации в процессе благоприятно сказываются на условиях работы деформирующего элемента. Наложение удара приводит к более равномерному распределению нагрузки на элемент, вызывает дополнительные циклические перемещения контактных поверхностей элемента и заготовки, облегчает формирование упрочняемой поверхности.Microvibrations in the process favorably affect the working conditions of the deforming element. The application of a shock leads to a more uniform distribution of the load on the element, causes additional cyclic movements of the contact surfaces of the element and the workpiece, and facilitates the formation of a hardened surface.
Удары способствуют лучшему проникновению СОЖ в зону обработки.Impacts contribute to better penetration of the coolant into the treatment area.
При наложении удара деформирующая поверхность элемента периодически «отдыхает», что способствует увеличению ее стойкости.When a blow is applied, the deforming surface of the element periodically “rests”, which helps to increase its resistance.
Обработка в условиях удара резко увеличивает эффективность охлаждающего, диспергирующего и пластифицирующего действия СОЖ вследствие облегчения ее доступа в зону контакта элемента и заготовки.Processing under conditions of impact dramatically increases the cooling, dispersing and plasticizing effect of the coolant due to the facilitation of its access to the contact zone of the element and the workpiece.
Упрочнение с использованием предлагаемого устройства расширяет технологические возможности обработки поверхностным пластическим деформированием, позволяет управлять глубиной упрочненного слоя и микрорельефом поверхности, повышает параметр шероховатости обработанной поверхности, увеличивает ее твердость на значительную глубину, повышает производительность за счет увеличения пятна контакта большого количества деформирующих элементов с обрабатываемой поверхностью, а также снижает себестоимость процесса и расходы на изготовление оснастки.Hardening using the proposed device expands the technological capabilities of surface plastic deformation processing, allows you to control the depth of the hardened layer and the surface microrelief, increases the roughness parameter of the treated surface, increases its hardness by a significant depth, increases productivity by increasing the contact spot of a large number of deforming elements with the surface being treated, and also reduces the cost of the process and manufacturing costs e snap.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР 218681, МПК В24В 39/00. Инструмент для чистовой и упрочняющей обработки цилиндрической поверхности. Б.М.Браславский. 1052441/25-8. 01.02.1966 - прототип.1. A.S. USSR 218681,
2. Никифоров А.В., Сахаров В.В. Технологические возможности и перспективы чистовой и упрочняющей обработки упругим инструментом. - М., 1991. - 56 с., 26 ил. (Машиностроит. пр-во. Сер. Прогрессивные технол. процессы в машиностроении. - Обзорн. информ. / ВНИИТЭМР. Вып.5). С.29-32.2. Nikiforov A.V., Sakharov V.V. Technological capabilities and prospects of finishing and hardening with an elastic tool. - M., 1991 .-- 56 p., 26 ill. (Mashinostroit. Pr-in. Ser. Progressive technological processes in engineering. - Overview. Inform. / VNIITEMR. Issue 5). S.29-32.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118646/02A RU2367563C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Springing hardening attachment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118646/02A RU2367563C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Springing hardening attachment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2367563C1 true RU2367563C1 (en) | 2009-09-20 |
Family
ID=41167839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008118646/02A RU2367563C1 (en) | 2008-05-12 | 2008-05-12 | Springing hardening attachment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2367563C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507731C2 (en) * | 2011-05-04 | 2014-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Machine for preparation of soil for combine harvesting potatoes |
| RU2824641C1 (en) * | 2024-03-15 | 2024-08-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method of surface plastic deformation of external surfaces of solids of revolution |
-
2008
- 2008-05-12 RU RU2008118646/02A patent/RU2367563C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2507731C2 (en) * | 2011-05-04 | 2014-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Machine for preparation of soil for combine harvesting potatoes |
| RU2824641C1 (en) * | 2024-03-15 | 2024-08-12 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method of surface plastic deformation of external surfaces of solids of revolution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2367563C1 (en) | Springing hardening attachment | |
| RU2367562C1 (en) | Surface hardening method | |
| RU2361713C1 (en) | Method for finishing-strengthening processing | |
| RU2361714C1 (en) | Finishing-hardening tool | |
| RU2367564C1 (en) | Method of screw hardening | |
| RU2384397C1 (en) | Procedure for centrifugal strengthening of screws | |
| RU2438852C2 (en) | Sun-and-planet oscillation bore reamer | |
| RU2414981C1 (en) | Method of circular spinning by ring tool | |
| RU2362665C1 (en) | Device for strengthening of screws with low profile height | |
| RU2440232C2 (en) | Method of surface vibrational sizing | |
| RU2347664C1 (en) | Method for combined static-impulse processing by surface plastic deformation | |
| RU2447983C1 (en) | Method of rolling outer helical surfaces | |
| RU2347666C1 (en) | Method of static-impulse rolling | |
| RU2317883C1 (en) | Device for strengthening | |
| RU2317884C1 (en) | Method of strengthening with spring vibrator | |
| RU2314906C1 (en) | Vibration apparatus for finish and strengthen working | |
| RU2347662C1 (en) | Method for static-impulse processing of shafts | |
| RU2324584C1 (en) | Method of statico-impulse surface plastic deformation | |
| RU2287426C1 (en) | Method of static-pulse expanding | |
| RU2347663C1 (en) | Device for static-pulse rolling of shafts | |
| RU2366558C1 (en) | Method of flat surface hardening using rotor-type generator of mechanical pulses | |
| RU2354530C1 (en) | Method of rotor strengthening of complex contoured surface | |
| RU2354531C1 (en) | Facility for rotor strengthening of screw and complex contoured surface | |
| RU2420391C2 (en) | Method of surface plastic deformation of complex-shape surfaces by electric hardening head | |
| RU2347665C1 (en) | Device for combined static-impulse processing by surface plastic deformation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100513 |