RU2385212C2 - Способ упрочнения поверхности деталей - Google Patents
Способ упрочнения поверхности деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385212C2 RU2385212C2 RU2008105186/02A RU2008105186A RU2385212C2 RU 2385212 C2 RU2385212 C2 RU 2385212C2 RU 2008105186/02 A RU2008105186/02 A RU 2008105186/02A RU 2008105186 A RU2008105186 A RU 2008105186A RU 2385212 C2 RU2385212 C2 RU 2385212C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- pockets
- hardening
- electromechanical
- layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к поверхностно - упрочняющей обработке деталей из железоуглеродистых сплавов с получением регулярного микрорельефа и профильных карманов для удержания смазки. Осуществляют механическое воздействие на обрабатываемую поверхность путем построчного непрерывного вибрационного накатывания соответствующих участков поверхностного слоя детали первым инструментом со сферическим рабочим профилем. На первый инструмент накладывают дополнительное синусоидальное колебательное перемещение с амплитудой и шагом, обеспечивающими деформирование поверхности детали на глубину образования масляных карманов. Затем энергетическим или электромеханическим воздействием другим инструментом осуществляют упрочнение охватывающей масляные карманы поверхности детали. При этом создают фрагменты белого слоя на упрочненной поверхности, образующие геометрически правильную сетку упрочненных треков и структуру направленного регулярного микрорельефа поверхностного слоя. В результате повышается качество и износоустойчивость упрочненной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области металлообработки, в частности к поверхностно - упрочняющей обработке. Оно может быть использовано в различных отраслях машиностроения для комбинированной упрочняющей обработки поверхностей трения различных деталей с образованием направленного регулярного микрорельефа, например, на основе электромеханической обработки.
Известны способы обработки различных поверхностей изделий [1], [2] и др. посредством электромеханического их упрочнения инструментом, через зону контакта которого с изделием проходит ток большой плотности (до 109 А/м2) и низкого напряжения (1-6 В), вследствие чего на контактирующей поверхности изделия выделяется большое количество джоулева тепла, происходят высокоскоростной нагрев локального микрообъема этой зоны поверхности, ее одновременное пластическое деформирование и последующее интенсивное охлаждение за счет отвода тепла внутрь детали, в результате чего поверхностный слой металла упрочняется. Способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя, позволяя повысить износостойкость.
Однако этот способ обработки не позволяет получить требуемого микрорельефа, износостойкости изделий, а также высоких противозадирных и антифрикционных свойств поверхностного слоя. Он не позволяет сформировать на обработанной поверхности оптимальный упрочненный направленный микрорельеф с наперед заданными свойствами, где чередуются участки повышенной микротвердости с деформированными на заданную глубину участками относительно первых.
Известен способ обработки стальных и чугунных поверхностей изделий [3], в котором для электромеханического упрочнения используют инструмент в виде вращающегося ролика, цилиндрический рабочий участок поверхности которого выполнен в виде непрерывного регулярно повторяющегося по окружности геометрического узора.
Инструмент по данному способу позволяет получить на обработанной поверхности специфический направленный микрорельеф и структуру поверхностного слоя. Однако он не формирует на рабочей поверхности изделия углубленные участки (лунки), способствующие удержанию смазки при эксплуатации изделия.
Известен также способ обработки [4 - прототип], который включает пластическое деформирование деталей из железоуглеродистых сплавов инструментом с одновременным пропусканием через зону контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью переменного электрического поля и последующее химическое или электрохимическое травление неупрочненных зон поверхностного слоя на глубину образования масляных карманов для удержания специальных смазок.
Такой способ позволяет получить регулярный микрорельеф поверхности с заранее заданными параметрами. Однако данный способ не отличается высокой стабильностью, он трудоемкий и практически не применим для крупногабаритных изделий, например для обработки поверхностей направляющих станин металлорежущих станков.
Достигаемый технический результат по заявленному изобретению - дальнейшее повышение качества, стабильное формирование специфического направленного регулярного микрорельефа поверхностного слоя на изделии путем исключения из технологического процесса операций химического или электрохимического травления и распространение способа для обработки крупных изделий.
Указанный технический результат по заявленному способу достигается за счет того, что используют станок с компьютерной программой, на котором поэтапно выполняют сначала механическое воздействие на обрабатываемую поверхность путем построчного непрерывного вибрационного накатывания соответствующих участков поверхностного слоя детали первым инструментом со сферическим рабочим профилем с наложением на него дополнительного синусоидального колебательного перемещения с амплитудой и шагом, обеспечивающими деформирование поверхности детали на глубину образования масляных карманов, а затем энергетическим или электромеханическим воздействием другим инструментом осуществляют упрочнение охватывающей масляные карманы поверхности детали с созданием фрагментов белого слоя на упрочненной поверхности, образующих геометрически правильную сетку упрочненных треков и структуру направленного регулярного микрорельефа поверхностного слоя. Причем упрочнение поверхности, охватывающей карманы, осуществляют концентрированными потоками энергии лазера.
На чертеже схематично изображен фрагмент упрочненной поверхности с направленным регулярным микрорельефом и наличием соответствующих карманов для смазки, образованных по предлагаемому способу.
Способ осуществляется следующим образом (поясняется в варианте применения вибрационного накатывания и электромеханического упрочнения). В процессе упрочнения поверхности детали из серого чугуна СЧ-20, например, плоской поверхности направляющих станины токарного станка мод. 1Е61ПМ, установленной на столе продольно - фрезерного станка с системой ЧПУ, при совмещении известных средств по программе первоначально выполняют построчное с интервалом f (см. чертеж) непрерывное вибрационное накатывание (смоделированное предварительно на компьютере станка) зон поверхностного слоя плоской направляющей инструментом (индентором) со сферической рабочей поверхностью. На инструмент при этом дополнительно накладывают вдоль оси инструмента синусоидальные колебательные перемещения с амплитудой 2А и шагом Т, обеспечивая деформирование поверхности направляющей на глубину образования масляных карманов. Далее на станке осуществляют переналадку - замену инструментальной головки и выполняют электромеханическое упрочнение поверхности, охватывающей образованные на предыдущей операции масляные карманы, причем поверхностный слой карманов (их накатанная площадь) на данной операции самоотпускается, а на остальной обрабатываемой поверхности детали создается из фрагментов белого слоя геометрически правильная сетка упрочненных треков (упрочненный поверностный слой высокопрочной структуры мелкодисперсного мартенсита) и структура направленного регулярного микрорельефа поверхностного слоя.
Возможны в комбинации другие варианты, когда, например, вибрационное накатывание поверхности направляющих для образования карманов выполняют с заданным шагом и амплитудой без соединительных протоков между карманами, а вместо электромеханического упрочнения используют лазерный луч, управляемый по программе.
Таким образом на поверхности, упрочненной по предлагаемому способу с заранее запрограммированными свойствами, более качественно и стабильно создается заданный регулярный микрорельеф из треков упрочненного поверхностного слоя и формируются масляные карманы, способствующие надежному удержанию смазки в сопряжении, улучшению динамических характеристик при работе пары трения, повышению ее износоустойчивости, а также повышению рабочих нагрузок.
Приведенное выше описание способа (вариантов его исполнения) подтверждает возможность его осуществления, так как при этом используются средства, известные на дату создания данного изобретения. Кроме того, показано, что совокупность признаков, характеризующих сущность изобретения, является достаточной для решения поставленной задачи.
Литература
1. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - Л.: Машиностроение. - 1989. - 184 с.
2. Багмутов В.П., Паршев С.Н., Дудкина Н.Г., Захаров И.Н. Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация. - Новосибирск: Наука. - 2003. - 318 с.
3. Патент РФ №2271919, Бюл. №8 от 20.03.06.
4. Патент РФ №2203173.
Claims (2)
1. Способ упрочнения поверхности деталей из железоуглеродистых сплавов с получением направленного микрорельефа и карманов на поверхности для удержания смазки, включающий механическое воздействие и энергетическое или электромеханическое воздействие сменными рабочими инструментами на обрабатываемую поверхность, отличающийся тем, что используют станок с компьютерной программой, на котором поэтапно выполняют сначала механическое воздействие на обрабатываемую поверхность путем построчного непрерывного вибрационного накатывания соответствующих участков поверхностного слоя детали первым инструментом со сферическим рабочим профилем с наложением на него дополнительного синусоидального колебательного перемещения с амплитудой и шагом, обеспечивающими деформирование поверхности детали на глубину образования масляных карманов, а затем энергетическим или электромеханическим воздействием другим инструментом осуществляют упрочнение охватывающей масляные карманы поверхности детали с созданием фрагментов белого слоя на упрочненной поверхности, образующих геометрически правильную сетку упрочненных треков и структуру направленного регулярного микрорельефа поверхностного слоя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упрочнение поверхности, охватывающей карманы, осуществляют концентрированными потоками энергии лазера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008105186/02A RU2385212C2 (ru) | 2008-02-11 | 2008-02-11 | Способ упрочнения поверхности деталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008105186/02A RU2385212C2 (ru) | 2008-02-11 | 2008-02-11 | Способ упрочнения поверхности деталей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008105186A RU2008105186A (ru) | 2009-08-20 |
RU2385212C2 true RU2385212C2 (ru) | 2010-03-27 |
Family
ID=41150649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008105186/02A RU2385212C2 (ru) | 2008-02-11 | 2008-02-11 | Способ упрочнения поверхности деталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385212C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475342C2 (ru) * | 2011-03-02 | 2013-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Устройство для электромеханического упрочнения направляющих станины токарного станка |
RU2671027C1 (ru) * | 2017-10-12 | 2018-10-29 | Юрий Александрович Макунин | Способ обработки поверхности цилиндрических изделий перед нанесением на нее поглощающего вч-энергию материала |
-
2008
- 2008-02-11 RU RU2008105186/02A patent/RU2385212C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475342C2 (ru) * | 2011-03-02 | 2013-02-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Устройство для электромеханического упрочнения направляющих станины токарного станка |
RU2671027C1 (ru) * | 2017-10-12 | 2018-10-29 | Юрий Александрович Макунин | Способ обработки поверхности цилиндрических изделий перед нанесением на нее поглощающего вч-энергию материала |
RU2671027C9 (ru) * | 2017-10-12 | 2018-12-04 | Юрий Александрович Макунин | Способ обработки поверхности цилиндрических изделий перед нанесением на нее поглощающего вч-энергию материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008105186A (ru) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Khan et al. | Experimental investigations on wiper inserts’ edge preparation, workpiece hardness and operating parameters in hard turning of AISI D2 steel | |
Yadav et al. | Parametric analysis of magnetorheological finishing process for improved performance of gear profile | |
Chan et al. | Hammer peening technology—the past, present, and future | |
Scheil et al. | Influence of process parameters on surface hardening in hammer peening and deep rolling | |
RU2385212C2 (ru) | Способ упрочнения поверхности деталей | |
Yakovleva | Improving the durability of machine parts using a combined method | |
Stock et al. | Advanced maintenance strategies for improved squat mitigation | |
Wang et al. | Interactions between surface integrity parameters on AISI 304 austenitic stainless steel components by ultrasonic impact treatment | |
RU2460810C1 (ru) | Способ упрочнения лемехов плугов | |
JPS62133016A (ja) | 摺動表面の硬化方法 | |
Pokintelitsa et al. | Projecting Parameters of a Microprofile for a Surface Obtained as a Result of the Thermofrictional Treatment | |
US3510928A (en) | Method for improving the torsional fatigue strength of crankshafts | |
RU2458776C2 (ru) | Способ формирования смазочных карманов на поверхности детали | |
RU2503532C1 (ru) | Способ комбинированной обработки точением и поверхностным пластическим деформированием | |
RU2401731C2 (ru) | Способ формирования плосковершинного регулярного микрорельефа выглаживанием | |
JP5855338B2 (ja) | 高周波焼き入れ方法及び鉄鋼を素材とする製品の製造方法 | |
Sui et al. | Lubricating property of cast iron combined with two-scale unit structure by biomimetic laser treatment | |
Marinin et al. | The capability of pulsed laser radiation for cutting band saws hardening | |
RU2375465C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения | |
RU2058401C1 (ru) | Способ лазерной обработки деталей вращения | |
RU2203173C2 (ru) | Способ комбинированного упрочнения поверхностей деталей | |
JP6438734B2 (ja) | ワークの加熱方法及び焼入方法 | |
RU2297459C1 (ru) | Способ термической обработки деталей машин | |
Nagîţ et al. | Surface roughness at vibroburnishing | |
RU2729272C1 (ru) | Способ электромеханического дорнования |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100223 |