RU2460627C2 - Method of mandrelling with static pulse loading - Google Patents
Method of mandrelling with static pulse loading Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460627C2 RU2460627C2 RU2010151181/02A RU2010151181A RU2460627C2 RU 2460627 C2 RU2460627 C2 RU 2460627C2 RU 2010151181/02 A RU2010151181/02 A RU 2010151181/02A RU 2010151181 A RU2010151181 A RU 2010151181A RU 2460627 C2 RU2460627 C2 RU 2460627C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- cutting
- deforming
- grooves
- waveguide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам чистовой комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием с калиброванием и упрочнением металлических внутренних цилиндрических поверхностей деталей из сталей и сплавов со статико-импульсным нагруженном деформирующе-режущего инструмента.The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to methods of finishing combined processing by cutting and surface plastic deformation with calibration and hardening of metal inner cylindrical surfaces of parts made of steel and alloys with a static-pulse loaded deforming cutting tool.
Известен способ протягивания с помощью инструмента - протяжки, содержащей деформирующе-режущие элементы, имеющие на наружной поверхности выполненные под углом к оси протяжки заборный и обратный конусы с расположенной между ними цилиндрической ленточкой, канавки и выступы равной ширины [1]. Канавки расположены под углом к оси протяжки с образованием положительного переднего угла в нормальном сечении к боковой поверхности канавки, причем положительный передний угол расположен с левой стороны переднего торца при правом расположении канавок или с правой стороны переднего торца при левом расположении канавок, причем длина рабочего участка режущей кромки и расстояние от начала цилиндрической ленточки до заднего торца деформирующе-режущего элемента в проекции на ось протяжки определены по приведенному соотношению.A known method of pulling with a tool - broach containing deforming-cutting elements having on the outer surface made at an angle to the axis of the broach intake and inverse cones located between them with a cylindrical ribbon, grooves and protrusions of equal width [1]. The grooves are located at an angle to the axis of the broach with the formation of a positive rake angle in the normal section to the side surface of the groove, the positive rake angle being located on the left side of the front end with the right grooves or on the right side of the front end with the left grooves, the length of the working section of the cutting the edges and the distance from the beginning of the cylindrical ribbon to the rear end of the deforming-cutting element in the projection onto the axis of the broach are determined by the given ratio.
Известный способ и инструмент отличается ограниченными технологическими возможностями, недостаточно большим натягом, незначительной глубиной упрочненного слоя и недостаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой внутренней поверхности, низким КПД и большой энергоемкостью оборудования.The known method and tool is characterized by limited technological capabilities, insufficiently tight fit, insignificant depth of the hardened layer and insufficiently high degree of hardening of the treated inner surface, low efficiency and high energy intensity of the equipment.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей чистовой обработки внутренних поверхностей за счет применения комбинированного деформирующе-режущего дорна [4] со статико-импульсным нагружением, позволяющего управлять глубиной упрочненного слоя, степенью упрочнения и микрорельефом внутренних поверхностей отверстий, а также повышение КПД и снижение энергоемкости оборудования.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of finishing internal surfaces through the use of a combined deforming cutting mandrel [4] with static-pulse loading, which allows controlling the depth of the hardened layer, the degree of hardening and the microrelief of the inner surfaces of the holes, as well as increasing the efficiency and reducing the energy consumption of the equipment.
Поставленная задача решается предлагаемым способом, предназначенным для деформирующе-режущего дорнования цилиндрических отверстий на станках, включающим сообщение продольной подачи путем приложения статической нагрузки инструменту - дорну с деформирующе-режущими элементами, количество которых выбрано четным, имеющими на наружной поверхности выполненные под углом к оси дорна заборный и обратный конусы с расположенной между ними цилиндрической ленточкой, канавки и выступы равной ширины, причем канавки расположены под углом к оси дорна с образованием положительного переднего угла в нормальном сечении к боковой поверхности канавки и положительный передний угол расположен с левой стороны переднего торца при правом расположении канавок или с правой стороны переднего торца при левом расположении канавок, при этом заготовка неподвижна, а дорну сообщают дополнительную импульсную продольную подачу с помощью устройства, снабженного гидроцилиндром, в котором расположен боек и волновод, выполненный с возможностью приложения к нему статической нагрузки и посредством бойка периодической импульсной нагрузки, гидравлическим генератором импульсов для питания гидроцилиндра, при этом волновод и боек выполнены в виде стержней одинакового диаметра.The problem is solved by the proposed method, designed for deforming and cutting the burning of cylindrical holes on the machines, including the message of the longitudinal feed by applying a static load to the tool - the mandrel with deforming and cutting elements, the number of which is chosen even, having on the outer surface made at an angle to the axis of the mandrel mandrel and reverse cones with a cylindrical ribbon located between them, grooves and protrusions of equal width, the grooves being located at an angle to the axis of the doors on with the formation of a positive rake angle in a normal section to the side surface of the grooves and a positive rake angle is located on the left side of the front end with the right arrangement of grooves or on the right side of the front end with the left arrangement of grooves, while the workpiece is stationary and the mandrel is informed by an additional pulse longitudinal feed using a device equipped with a hydraulic cylinder, in which the firing pin and waveguide are located, made with the possibility of applying a static load to it and by means of the firing pin and a periodic pulsed load, by a hydraulic pulse generator to power the hydraulic cylinder, while the waveguide and the striker are made in the form of rods of the same diameter.
Сущность процесса дорнования предлагаемым способом поясняется чертежами.The essence of the burning process of the proposed method is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена схема чистовой комплексной обработки отверстия деформирующе-режущим дорном со статико-импульсным нагружением; на фиг.2 - общий вид конструкции деформирующе-режущего дорна, частичный продольный разрез; на фиг.3 - деформирующе-режущий элемент, частичный продольный разрез; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 - развертка рабочей поверхности деформирующе-режущих элементов.Figure 1 presents a diagram of the complete complex machining of the hole with a deforming-cutting mandrel with static-pulse loading; figure 2 is a General view of the design of the deforming-cutting mandrel, a partial longitudinal section; figure 3 - deforming-cutting element, a partial longitudinal section; figure 4 is a section aa in figure 3; figure 5 is a section bB in figure 3; figure 6 - scan of the working surface of the deforming-cutting elements.
Предлагаемый способ предназначен для чистовой комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием (ППД) с калиброванием и упрочнением металлических внутренних цилиндрических поверхностей 1 отверстий заготовок 2 из сталей и сплавов деформирующе-режущим инструментом дорном 3, к которому прикладывают статико-импульсную нагрузку с помощью силовых гидроцилиндров 4. Обрабатываемую заготовку устанавливают на опорной плите 5 протяжного станка или пресса 6.The proposed method is intended for the final combined machining by cutting and surface plastic deformation (PPD) with calibration and hardening of the metal inner cylindrical surfaces 1 of the holes of the workpieces 2 of steel and alloys by the deforming and cutting tool mandrel 3, to which a static-pulse load is applied using power hydraulic cylinders 4 . The workpiece to be installed on the base plate 5 of the broaching machine or press 6.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из деформирующе-режущего инструмента в виде дорна, содержащего деформирующе-режущие элементы 7, смонтированные на оправке 8, к которой прикладывают статическую РCT и динамическую импульсную РИМ нагрузку с помощью силовых гидроцилиндров.A device that implements the proposed method consists of a deforming-cutting tool in the form of a mandrel, containing deforming-
Деформирующе-режущие элементы, количество которых выбрано четным, имеют на наружной поверхности выполненный под углом α к продольной оси заборный конус 9 и под углом β обратный конус 10 с расположенной между ними цилиндрической ленточкой 11.The deforming and cutting elements, the number of which is chosen even, have an intake cone 9 made at an angle α to the longitudinal axis and an
На рабочей поверхности деформирующе-режущих элементов выполнены канавки 12, ширина b которых (фиг.2-6) равна ширине образованных выступов 13. Боковые стороны канавок выполнены под углом γ1 к продольной оси дорна в плоскости поперечного сечения деформирующе-режущего элемента (фиг.4), причем угол γ1 выполнен положительным с левой стороны переднего торца каждого элемента при правом расположении канавок и, наоборот, положительным с правой стороны переднего торца элемента при левом расположении канавок. Кроме того, канавки выполнены под углом ω к продольной оси дорна так, что точка А (фиг.6), определяющая начало образования выступов на обрабатываемой поверхности, располагается от начала цилиндрической ленточки на расстоянии l по оси дорна, величина которого определяется по формулеOn the working surface of the deforming-cutting elements,
l=[b·cos(arctg(sinω·tgα))]/sinω·cosγ, мм;l = [b · cos (arctan (sinω · tgα))] / sinω · cosγ, mm;
где угол γ (фиг.5) определяется в сечении, нормальном к боковой поверхности канавки, а величина его равна статическому переднему углу режущей кромки, которая образуется при пересечении заборного конуса, выполненного под углом α к оси дорна, цилиндрической ленточки и обратного конуса с левой боковой поверхности канавки при правом их расположении. Таким образом, точка А определяет начало режущей кромки на заборном конусе, а расстояние от точки А до начала цилиндрической ленточки - длину рабочего участка режущей кромки на заборном конусе. Задний торец деформирующе-режущего элемента выполняют на расстоянии не меньше чем 1 (фиг.6) по оси дорна от точки Е, определяющей начало цилиндрической ленточки. Каждый предыдущий деформирующе-режущий элемент располагается на оправке таким образом, что точка F, располагающаяся на пересечении правой боковой поверхности от переднего торца деформирующе-режущего элемента, заборного конуса и плоскости поперечного сечения, проходящей через точку Е начала рабочего участка цилиндрической ленточки в осевом направлении, совпадает с точкой E1 последующего деформирующе-режущего элемента. При этом количество деформирующе-режущих элементов выбрано четным.where the angle γ (Fig. 5) is determined in the section normal to the side surface of the groove, and its value is equal to the static front corner of the cutting edge, which is formed when the intake cone is made at an angle α to the axis of the mandrel, cylindrical ribbon and the inverse cone to the left the lateral surface of the grooves with their right location. Thus, point A determines the beginning of the cutting edge on the intake cone, and the distance from point A to the beginning of the cylindrical ribbon determines the length of the working section of the cutting edge on the intake cone. The rear end of the deforming-cutting element is performed at a distance of not less than 1 (Fig.6) along the axis of the mandrel from point E, which defines the beginning of the cylindrical ribbon. Each previous deforming-cutting element is located on the mandrel so that the point F located at the intersection of the right side surface from the front end of the deforming-cutting element, the intake cone and the cross-section plane passing through the point E of the beginning of the working section of the cylindrical ribbon in the axial direction, coincides with the point E 1 subsequent deforming-cutting element. Moreover, the number of deforming-cutting elements is chosen even.
Дорн работает следующим образом. Во время рабочего хода первый элемент входит в отверстие заборной частью в точке А (фиг.6) и начинает пластически увеличивать диаметр отверстия в зоне выступов деформирующе-режущего элемента и в меньшей степени в зоне канавок, за счет чего на поверхности отверстия образуются выступы, испытывающие окружные растягивающие напряжения. Но поскольку левая боковая поверхность канавки при правом их расположении на элементе встает на пути движения образующегося на поверхности отверстия выступа, последний начинает срезаться. При этом резание осуществляется в зоне растяжения, что способствует снижению сил резания, так как предварительное растяжение способствует накоплению степени разрушения в срезаемом слое, а также увеличивает показатель напряженного состояния в зоне резания.Dorn works as follows. During the working stroke, the first element enters the hole with the intake part at point A (Fig. 6) and begins to plastically increase the diameter of the hole in the area of the protrusions of the deforming-cutting element and to a lesser extent in the area of the grooves, due to which protrusions are formed on the surface of the hole, experiencing circumferential tensile stresses. But since the left side surface of the groove, when placed right on the element, gets in the way of the protrusion formed on the surface of the hole, the latter begins to be cut off. In this case, the cutting is carried out in the tensile zone, which helps to reduce the cutting forces, since the preliminary tension contributes to the accumulation of the degree of destruction in the shear layer, and also increases the stress state in the cutting zone.
Процесс срезания стружки начинается в точке А, то есть в зоне образования выступа на обрабатываемой поверхности и по мере продвижения деформирующе-режущего элемента ширина стружки увеличивается. При вхождении точки В в зону обработки ширина стружки равна длине отрезка главной режущей кромки АЕ=l/(cosα·cosω), мм; где α - угол заборного конуса деформирующе-режущего элемента. При этом увеличивается и толщина срезаемого слоя «а», максимальная величина a МАХ которого равна максимальной высоте НМАХ образующихся выступов.The chip cutting process begins at point A, that is, in the zone of formation of the protrusion on the surface to be machined and as the deforming-cutting element advances, the chip width increases. When point B enters the processing zone, the chip width is equal to the length of the segment of the main cutting edge AE = l / (cosα · cosω), mm; where α is the angle of the intake cone deforming-cutting element. At the same time, the thickness of the cut-off layer “ a ” also increases, the maximum value of a MAX of which is equal to the maximum height H MAX of the protrusions formed.
Экспериментально установлено: H≈(0,12…0,2)·i, мм; где i - натяг на деформирующий элемент.It was experimentally established: H≈ (0.12 ... 0.2) · i, mm; where i is the interference on the deforming element.
При дальнейшем движении дорна материальная точка С заготовки должна войти в зону обработки последней в точке D режущей кромки, пройдя путь, равный 2l. При этом материальная точка С испытает максимальную степень деформации, так как она пройдет максимальный отрезок CF по заборному конусу элемента, то есть в этих точках высота образованного выступа будет равна нулю. Таким образом, в точке D режущей кромки процесс резания происходить не будет, поэтому ширина стружки, продолжая увеличиваться, достигнет величины AD, а толщина стружки будет уменьшаться до нуля. То есть при перемещении деформирующе-режущего элемента на величину 2l процесс стабилизируется, ширина стружки будет равна 2l до выхода элемента из отверстия. При выходе из отверстия ширина стружки будет изменяться в обратном порядке, уменьшаясь до нуля. Соответственно, сила резания и деформирования при входе элемента в зону резания и выходе из нее будет изменяться не скачкообразно, а постепенно, что значительно снижает вибрации и, как следствие, волнистость обработанной поверхности. Выполнение канавок под углом ω к вектору главного движения значительно снижает силы резания, так как увеличивается кинематический передний угол γK=arc tg(tgγ/sinω), а процесс резания становится косоугольным.With further movement of the mandrel, the material point C of the workpiece must enter the processing zone of the latter at point D of the cutting edge, having traveled a path equal to 2l. In this case, material point C will experience the maximum degree of deformation, since it will pass the maximum segment CF along the intake cone of the element, that is, at these points the height of the formed protrusion will be zero. Thus, at point D of the cutting edge, the cutting process will not occur, therefore, the chip width, while continuing to increase, will reach the value of AD, and the chip thickness will decrease to zero. That is, when the deforming-cutting element moves by a value of 2l, the process stabilizes, the chip width will be 2l until the element leaves the hole. When leaving the hole, the chip width will change in the reverse order, decreasing to zero. Accordingly, the force of cutting and deformation upon entry of the element into the cutting zone and exit from it will not change stepwise, but gradually, which significantly reduces vibration and, as a consequence, the waviness of the treated surface. Running grooves at an angle ω to the main motion vector significantly reduces the cutting force, since the kinematic rake angle γ K = arc tg (tgγ / sinω) increases, and the cutting process becomes oblique.
Форма срезанного слоя представляет собой практически равнобедренный треугольник ACG, причем максимальная толщина BG=a MAX находится в средней части срезаемого слоя. При угловом смещении предыдущего элемента относительно следующего за счет совмещения по оси точки F предыдущего элемента с точкой E1 следующего достигается равномерное удаление припуска по окружности отверстия. Максимальная толщина срезаемого следующим элементом слоя B1G1 совпадает с точками А и С, в которых материал не срезается предыдущим элементом. Кроме того, равномерное срезание слоев металла по окружности обеспечивается только при четном количестве деформирующе-режущих элементов.The shape of the cut layer is an almost isosceles ACG triangle, and the maximum thickness BG = a MAX is in the middle of the cut layer. With the angular displacement of the previous element relative to the next due to the alignment along the axis of the point F of the previous element with the point E 1 of the next, uniform removal of the allowance around the circumference of the hole is achieved. The maximum thickness of the layer B 1 G 1 cut off by the next element coincides with points A and C, at which the material is not cut by the previous element. In addition, uniform cutting of metal layers around the circumference is provided only with an even number of deforming-cutting elements.
Таким образом, дорн эффективно увеличивает отверстие за счет пластической деформации отверстия участками заборного конуса, а также обеспечивает срезание механически упрочненного поверхностного слоя, что приводит к уменьшению длины дорна и повышению качества обработанной поверхности.Thus, the mandrel effectively enlarges the hole due to plastic deformation of the hole by the sections of the intake cone, and also provides cutting of the mechanically hardened surface layer, which leads to a decrease in the length of the mandrel and an increase in the quality of the treated surface.
На дорн воздействует шток гидроцилиндра, который является волноводом 14, к которому дополнительно прикладывают периодическую импульсную РИМ нагрузку посредством бойка 15, расположенного в гидроцилиндре 16, питаемого гидравлическим генератором импульсов (ГГИ) (не показан) [2, 3]. Волновод 14 и боек 15 выполнены в виде стержней одинакового диаметра.A mandrel of the hydraulic cylinder acts on the mandrel, which is a waveguide 14, to which a periodic pulsed P MI load is additionally applied by means of a hammer 15 located in the hydraulic cylinder 16, fed by a hydraulic pulse generator (GGI) (not shown) [2, 3]. The waveguide 14 and the firing pin 15 are made in the form of rods of the same diameter.
Устройство, реализующее предлагаемый способ, служит для комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием внутренних поверхностей отверстий. Эту операцию выполняют перемещением с натягом инструмента - дорна через обрабатываемое отверстие заготовки, при этом к дорну прикладывают статическую и импульсную, периодическую нагрузки вдоль оси инструмента и обрабатываемого отверстия.A device that implements the proposed method is used for combined processing by cutting and surface plastic deformation of the inner surfaces of the holes. This operation is performed by moving with an interference fit of the tool — the mandrel through the workpiece’s machined hole, and static and impulse, periodic loads are applied to the mandrel along the axis of the tool and the machined hole.
Заготовку 1 устанавливают в опорной плите 5, например, пресса или вертикально-протяжного станка и заходной направляющей частью вводят дорн в предварительно обработанное отверстие заготовки.The workpiece 1 is installed in the base plate 5, for example, a press or a vertical broaching machine, and the mandrel is inserted into the pre-machined hole of the workpiece by the lead-in part.
Обработку начинают с включения продольной подачи SПР, которая осуществляется благодаря постоянному действию на дорн волновода 14, на который, в свою очередь, действует основная статическая нагрузка РСТ и дополнительная периодическая импульсная нагрузка РИМ. Последнюю осуществляют с помощью бойка 15, воздействующего на торец волновода 14, выполненные в виде стержней одинакового диаметра. В качестве механизма импульсного нагружения инструмента применяют гидравлический генератор импульсов (не показан) [2, 3].Processing begins with the inclusion of a longitudinal feed S PR , which is due to the constant action on the mandrel of the waveguide 14, which, in turn, is affected by the main static load P ST and an additional periodic pulsed load P IM . The latter is carried out using the striker 15, acting on the end of the waveguide 14, made in the form of rods of the same diameter. A hydraulic pulse generator (not shown) is used as a mechanism for impulse loading of a tool [2, 3].
Статическое нагружение РСТ и продольная подача SПР волновода осуществляется с помощью гидроцилиндра статического нагружения 17, поршень 18 которого жестко связан штоком 19 с корпусом 16 гидравлического генератора импульсов. Волновод 14 установлен в корпусе 16 с возможностью продольного осевого перемещения и содержит лыску с размещенным в ней и в выточке корпуса 16 штифтом 20, препятствующим провороту волновода относительно продольной оси и ограничивающим ход волновода.Static loading P ST and longitudinal supply S PR of the waveguide is carried out using a static loading hydraulic cylinder 17, the piston 18 of which is rigidly connected by the rod 19 to the housing 16 of the hydraulic pulse generator. The waveguide 14 is installed in the housing 16 with the possibility of longitudinal axial movement and contains a flange with a pin 20 located in it and in the undercut of the housing 16, preventing the waveguide from turning relative to the longitudinal axis and restricting the waveguide.
Исходный импульс, сформированный в бойке в момент удара по волноводу, отражаясь от свободного торца бойка с противоположным знаком, доходит до волновода, одна его часть вновь отражается в боек, а другая переходит в волновод и распространяется в направлении нагружаемой поверхности. Дойдя до нагружаемой поверхности, последняя часть импульса распределяется на проходящий и отраженный. Проходящие волны деформации при равенстве длин бойка и волновода не накладываются и не разрываются, а следуют друг за другом, кроме того, при равенстве площадей контакта поперечных сечений бойка и волновода энергия удара наиболее полно реализуется в контакте с нагружаемой средой.The initial impulse generated in the striker at the moment of impact on the waveguide, reflected from the free end of the striker with the opposite sign, reaches the waveguide, one part of it is again reflected in the striker, and the other goes into the waveguide and propagates in the direction of the loaded surface. Having reached the loaded surface, the last part of the pulse is distributed on the transmitted and reflected. Passing deformation waves with equal lengths of the striker and the waveguide do not overlap and do not break, but follow each other, in addition, when the contact areas of the cross sections of the striker and the waveguide are equal, the impact energy is most fully realized in contact with the loaded medium.
Глубина упрочненного слоя предлагаемым способом достигает 1,5…2,5 мм, что значительно (в 3…4 раза) больше, чем при традиционном статическом упрочнении.The depth of the hardened layer of the proposed method reaches 1.5 ... 2.5 mm, which is significantly (3 ... 4 times) more than with traditional static hardening.
Наибольшая степень упрочнения составляет 15…30%. В результате статико-импульсной обработки по сравнению, например, с традиционным раскатыванием эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возрастает в 1,8…2,7 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более, - в 1,7…2,2 раза.The greatest degree of hardening is 15 ... 30%. As a result of static-pulse processing compared with, for example, traditional rolling, the effective depth of the layer hardened by 20% or more increases by 1.8 ... 2.7 times, and the depth of the layer hardened by 10% or more by 1 , 7 ... 2.2 times.
Пример. Обрабатывали предлагаемым способом отверстие диаметром 30 мм; заготовки из материала - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса - 5,8 кг. Обработку производили дорном с двумя деформирующе-режущими элементами диаметром 30 мм, высотой 15 мм каждый, из стали Х12МФ по ГОСТ 5950-2000 HRC 58…62, имеющими: длину заборного конуса 9 мм, обратного конуса 4,5 мм, ширину ленточки 1,5 мм, углы: α=4,5°, β=7,5°, γ=5°, ω=35°, длина рабочего участка режущей кромки более 7,4 мм.Example. Processed by the proposed method, a hole with a diameter of 30 mm; billets of material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207-228, weight - 5.8 kg. The processing was performed with a mandrel with two deforming and cutting elements with a diameter of 30 mm, a height of 15 mm each, made of X12MF steel according to GOST 5950-2000 HRC 58 ... 62, having: length of the intake cone 9 mm, reverse cone 4.5 mm, ribbon width 1, 5 mm, angles: α = 4.5 °, β = 7.5 °, γ = 5 °, ω = 35 °, the length of the working section of the cutting edge is more than 7.4 mm.
Обработку вели на модернизированном вертикально-протяжном станке мод. 7Б65 с использованием специального ГГИ - гидравлического генератора импульсов. Модернизация касалась перевода станка из «тянущего» режима в «толкающий», установки на станке на толкающем штоке волновода бойка и корпуса гидроцилиндра, осуществляющих дополнительное периодическое импульсное нагружение инструмента дорна. Смазочно-охлаждающая жидкость - сульфофрезол. Скорость дорнования Snp=4 м/мин. Наибольшее значение энергии ударов, развиваемых ГГИ, А=280 Дж (сила удара 260 кН, скорость удара 7,2 м/с), при частоте ударов f=5…15 Гц. Натяг инструмента составлял i=0,1…0,25 мм на диаметр. Статическое нагружение осуществлялось силой до РСТ=40 кН.Processing was carried out on a modernized vertical broaching machine mod. 7B65 using a special GGI - a hydraulic pulse generator. The modernization concerned the transfer of the machine from the “pulling” mode to the “pushing” one, the installation on the machine on the pushing rod of the striker waveguide and the hydraulic cylinder body, which carry out additional periodic pulsed loading of the mandrel tool. Cutting fluid - sulfofresol. Burning speed S np = 4 m / min. The highest value of the energy of impacts developed by the GGI is A = 280 J (impact force 260 kN, impact velocity 7.2 m / s), with an impact frequency f = 5 ... 15 Hz. The interference fit was i = 0.1 ... 0.25 mm per diameter. Static loading was carried out by force up to P CT = 40 kN.
Обработка показала, что параметр шероховатости обработанных поверхностей отверстий уменьшился до значения Ra=0,5…0,065 мкм при исходном - Ra=5…6,5 мкм, производительность повысилась более чем в три раза по сравнению с раскатыванием трехроликовым раскатником и предварительным развертыванием, используемым на базовом предприятии в АО "Ливгидромаш". Энергоемкость процесса уменьшилась в 2,2 раза. Глубина упрочненного слоя достигла 1,6…2,1 мм. Наибольшая степень упрочнения составляла 18…25%. В результате статико-импульсной обработки эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возросла в 1,9…2,3 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более, - в 1,8…2,1 раза.Processing showed that the roughness parameter of the machined surface of the holes decreased to Ra = 0.5 ... 0.065 μm with the initial one - Ra = 5 ... 6.5 μm, productivity increased more than three times compared to rolling with a three-roller rolling mill and preliminary deployment used at the base enterprise in JSC Livhydromash. The energy intensity of the process decreased by 2.2 times. The depth of the hardened layer reached 1.6 ... 2.1 mm. The greatest degree of hardening was 18 ... 25%. As a result of static-pulse processing, the effective depth of the layer hardened by 20% or more increased by 1.9 ... 2.3 times, and the depth of the layer hardened by 10% or more by 1.8 ... 2.1 times.
Предлагаемый способ позволяет повысить производительность, вести обработку с большим натягом, значительной глубиной упрочненного слоя и достаточно высокой степенью упрочнения, высоким КПД и минимальной энергоемкостью оборудования.The proposed method allows to increase productivity, to carry out processing with a high interference, a significant depth of the hardened layer and a sufficiently high degree of hardening, high efficiency and minimal energy consumption of the equipment.
Предлагаемый способ расширяет технологические возможности комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием за счет применения статико-импульсного нагружения инструмента деформирующе-режущего дорна, а также за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом обрабатываемых внутренних поверхностей.The proposed method extends the technological capabilities of combined processing by cutting and surface plastic deformation due to the use of static-pulse loading of the tool of the deforming cutting mandrel, as well as by controlling the depth of the hardened layer and the microrelief of the machined internal surfaces.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151181/02A RU2460627C2 (en) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Method of mandrelling with static pulse loading |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151181/02A RU2460627C2 (en) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Method of mandrelling with static pulse loading |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010151181A RU2010151181A (en) | 2012-06-20 |
| RU2460627C2 true RU2460627C2 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46680714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010151181/02A RU2460627C2 (en) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Method of mandrelling with static pulse loading |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2460627C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2090342C1 (en) * | 1995-12-21 | 1997-09-20 | Александр Григорьевич Лазуткин | Hydraulic shock apparatus for working parts by surface plastic deformation |
| RU2006113297A (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU) | METHOD FOR STATIC-PULSE OPENING OF OPENINGS |
| RU2312754C1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method for static-pulse broaching of openings |
| RU2312757C1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Apparatus for static-pulse broaching of openings |
| RU2336987C1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for static-pulse mandrelling with fabricated tool |
| RU2336986C1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of static-pulse mandrelling with fabricated mandrel |
-
2010
- 2010-12-13 RU RU2010151181/02A patent/RU2460627C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2090342C1 (en) * | 1995-12-21 | 1997-09-20 | Александр Григорьевич Лазуткин | Hydraulic shock apparatus for working parts by surface plastic deformation |
| RU2006113297A (en) * | 2006-04-19 | 2007-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образовани "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU) | METHOD FOR STATIC-PULSE OPENING OF OPENINGS |
| RU2312754C1 (en) * | 2006-05-04 | 2007-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method for static-pulse broaching of openings |
| RU2312757C1 (en) * | 2006-05-16 | 2007-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Apparatus for static-pulse broaching of openings |
| RU2336987C1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for static-pulse mandrelling with fabricated tool |
| RU2336986C1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method of static-pulse mandrelling with fabricated mandrel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010151181A (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2336987C1 (en) | Device for static-pulse mandrelling with fabricated tool | |
| RU2336986C1 (en) | Method of static-pulse mandrelling with fabricated mandrel | |
| RU2320471C1 (en) | Method for static-pulse working of screws | |
| RU2460627C2 (en) | Method of mandrelling with static pulse loading | |
| RU2460626C2 (en) | Device for static pulse mandrelling | |
| RU2484928C2 (en) | Method of finishing parts cylindrical surfaces with their sizing and hardening | |
| RU2474486C1 (en) | Method of plastic forming and reaming part inner cylindrical surfaces by forming cutter | |
| RU2487785C2 (en) | Method of static pulse cutting with gaging of part bore inner surfaces | |
| RU2478456C2 (en) | Method of static pulse cutting with gaging of part bore inner surfaces | |
| RU2478025C1 (en) | Method finishing part cylindrical surfaces with their sizing and hardening | |
| RU2541220C2 (en) | Rolling of raceway of thrust ball bearing race | |
| RU2483857C1 (en) | Device for static pulse flaring of ball bearing outer race inner way | |
| RU2478457C1 (en) | Tool for finishing and gaging metallic inner cylindrical surfaces | |
| RU2438852C2 (en) | Sun-and-planet oscillation bore reamer | |
| RU2457097C1 (en) | Method of static-pulsed elastic burnishing | |
| RU2464152C2 (en) | Device for static-pulse elastic hardening | |
| RU2280551C1 (en) | Method of static-pulse reeling of internal grooves | |
| RU2285601C1 (en) | Apparatus for static-pulse expanding of internal grooves | |
| RU2462339C2 (en) | Device for static-pulse hardening by spring-loaded burnishing tool | |
| RU2462340C2 (en) | Device for static-pulse hardening by spring-loaded burnishing tool | |
| RU2479405C2 (en) | Method of static pulse mandrelling of shaped bores | |
| RU2479404C2 (en) | Method of static pulse mandrelling of shaped bores | |
| RU2279961C1 (en) | Device for restoration of metal inner surfaces by static pulse rolling | |
| RU2483858C1 (en) | Device for static pulse flaring of ball bearing outer race inner way | |
| RU2479408C2 (en) | Device for shaping outer splines by surface plastic straining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121214 |