RU2617073C2 - Способ стабилизации геометрических параметров деталей - Google Patents
Способ стабилизации геометрических параметров деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617073C2 RU2617073C2 RU2015135341A RU2015135341A RU2617073C2 RU 2617073 C2 RU2617073 C2 RU 2617073C2 RU 2015135341 A RU2015135341 A RU 2015135341A RU 2015135341 A RU2015135341 A RU 2015135341A RU 2617073 C2 RU2617073 C2 RU 2617073C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plate
- mpa
- ultrasonic vibrations
- deformation
- source
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
Landscapes
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ультразвуковой обработке круглой пластины. Закрепляют пластину на опоре по ее краю, устанавливают источник ультразвуковых колебаний на пластине и осуществляют ее деформирование. При этом источник ультразвуковых колебаний устанавливают в центре поверхности пластины и сообщают ему ультразвуковые колебания и статическое усилие. Деформирование пластины осуществляют на величину δ, равную
где R и r - соответственно наружный и внутренний радиусы пластины, мм; t - толщина пластины, мм; Е - модуль упругости материала пластины, МПа; μ - коэффициент Пуассона материала пластины; [σt] - предел текучести материала пластины, МПа. В результате исключаются искажения геометрической формы пластины и повышается качество обработки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к технологическим операциям стабилизации (тренировки) упругих чувствительных элементов приборов давления методом релаксации остаточных напряжений путем воздействия колебательных движений ультразвуковой частоты.
Известен способ стабилизации геометрических параметров деталей, включающий в себя закрепление детали на опоре и установку источника ультразвуковых колебаний с возможностью контакта с деталью (патент FR №1333445 А 27.11.63). Однако недостатками данного способа являются низкое качество обработки и ограниченные технологические возможности, так как релаксация осуществляется неравномерно вдоль поперечного сечения и отсутствует возможность обработки деталей большой протяженности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является способ стабилизации геометрических параметров деталей, включающий закрепление детали на опоре и установку источника ультразвуковых колебаний с возможностью деформации детали (патент RU №2140842). Источник ультразвуковых колебаний устанавливают на определенном расстоянии от опоры, а деталь подвергают обработке многократно после смены ее положения относительно источника ультразвуковых колебаний.
Недостатком данного способа является обеспечение низкого качества старения, так как в процессе вибростарения не регламентируется деформация детали, что может привести либо к возникновению новых погрешностей геометрических параметров детали в результате остаточных пластических деформаций, либо к сохранению существующих погрешностей. Кроме того, данный способ имеет ограниченные технологические возможности, так как он не позволяет осуществлять обработку деталей типа круглых пластин.
Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении возможности исключения искажения геометрических параметров деталей под воздействием нагрузки и повышении качества обработки.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе стабилизации геометрических параметров деталей, включающей закрепление детали на опоре и установку источника ультразвуковых колебаний с возможностью деформации детали, деталь в виде круглой пластины закрепляют по ее краю, источник ультразвуковых колебаний подводят к центру пластины, а пластину деформируют на величину, равную:
где R и r - соответственно наружный и внутренний радиусы пластины, мм; t - толщина пластины, мм; Е - модуль упругости материала пластины, МПА; μ - коэффициент Пуассона материала пластины; [σt] - предел текучести материала пластины, МПа.
Так как деформацию детали ограничивают возникновением в пластине напряжений, не превышающих предел текучести, то это предотвращает искажение геометрической формы детали в процессе обработки. Данным способом возможна обработка пластины любой формы, в том числе круглой, что расширяет технологические возможности способа.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена общая схема способа стабилизации (тренировки) геометрических параметров упругих чувствительных элементов (мембран - круглых пластин), на фиг. 2 изображена схема способа стабилизации (тренировки) геометрических параметров упругих чувствительных элементов (мембран - круглых пластин) непосредственно в приборе давления, а именно в датчике давления типа МД - ТП.
Обрабатываемую деталь 2 (фиг. 2), например, представляющую собой упругий чувствительный элемент (мембрана - круглая пластина), устанавливают в датчике давления 1 типа МД - ТП, который закреплен на станине ультразвуковой установки. Инструмент 3 (игольчатый наконечник) устанавливают перпендикулярно к обрабатываемой поверхности детали (мембраны - круглой пластины) 2. На обрабатываемую поверхность воздействуют инструментом 3, которому сообщают колебательные движения ультразвуковой частоты в пределах 18-22 кГц по нормали к обрабатываемой поверхности и статическое усилие Р. С помощью статического усилия P деталь деформируют на величину δ. Статическое усилие P на поверхность детали передается от шпинделя ультразвуковой установки и контролируется весовым модулем-индикатором МИ ВДА/12Я.
где R и r - соответственно наружный и внутренний радиусы пластины, мм; t - толщина пластины, мм; Е - модуль упругости материала пластины, МПа; μ - коэффициент Пуассона материала пластины; [σt] - предел текучести материала пластины, МПа.
Величину деформации δ контролируют с помощью индикатора часового типа ИЧ - 10.
При такой деформации в детали 2 возникают напряжения изгиба, не превышающие предела текучести материала, что исключает потерю пластиной исходной геометрической формы.
Время обработки детали варьируется в пределах от 90 до 120 с. Если эффективность вибростарения оказалась недостаточной, то обработку повторяют.
Пример практической реализации способа стабилизации геометрических параметров деталей реализован на экспериментальной ультразвуковой установке на базе блока генератора мод. МЭФ-15, на который устанавливали малогабаритный датчик давления типа МД - ТП. На поверхность круглой пластины 2, жестко закрепленной по краю в корпусе 1 датчика, воздействуют инструментом 3, которому сообщают колебательные движения ультразвуковой частоты по нормали к обрабатываемой поверхности и статическое усилие Р. Максимальную силу прижима инструмента к детали выбирают из условия возникновения исключительно упругой деформации детали (мембраны). На основании анализа работ схожей тематики, а также анализируя требования, которые предъявляются к параметрам процесса, и готовой детали в целом, учитывая особенности конкретного способа стабилизации геометрических параметров деталей, и на основании предварительных опытов выбрано оптимальное время обработки детали в пределах варьирования от 90 до 120 секунд. Инструмент, игольчатый наконечник, изготавливается из материала Сталь 14X17H2 ГОСТ 5632 - 72, данный материал позволяет получить максимальную проводимость ультразвуковых колебаний.
где R=13 мм; t - 0,2 мм; E=2,18⋅105 МПа; μ =0,28; [σt]=400 МПа.
Расчет с учетом данных параметров показал, что предельная деформация круглой пластины 2 составит δ=0,558 мм, в пределах данной деформации в детали 2 возникают напряжения изгиба, не превышающие предела текучести материала, что исключает потерю исходной геометрической формы при снятии нагрузки Р.
Экспериментально авторами выявлено, что при такой обработке происходит минимальный нагрев поверхностного слоя заготовки. Обеспечиваются напряжения изгиба, не превышающие предела текучести материала, что исключает потерю исходной геометрической формы. Появление прижогов и микротрещин на обработанной поверхности зафиксировано не было.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа стабилизации геометрических параметров деталей обуславливается обеспечением высокой производительности обработки, при высоком качестве обработки данный способ гарантирует отсутствие остаточных деформаций детали, повреждение ее наружной поверхности и максимальное использование энергии ультразвуковых колебаний для обеспечения стабилизации геометрических параметров, а также снижением себестоимости изготовления детали.
Claims (3)
- Способ ультразвуковой обработки круглой пластины, включающий закрепление пластины на опоре, установку источника ультразвуковых колебаний на пластине и ее деформирование, отличающийся тем, что пластину на опоре закрепляют по краю пластины, источник ультразвуковых колебаний устанавливают в центре перпендикулярно обрабатываемой поверхности пластины и сообщают ему ультразвуковые колебания и статическое усилие, при этом деформирование пластины осуществляют на величину δ, равную
- где R и r - соответственно наружный и внутренний радиусы пластины, мм; t - толщина пластины, мм; Е - модуль упругости материала пластины, МПа; μ - коэффициент Пуассона материала пластины; [σt] - предел текучести материала пластины, МПа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135341A RU2617073C2 (ru) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Способ стабилизации геометрических параметров деталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135341A RU2617073C2 (ru) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Способ стабилизации геометрических параметров деталей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015135341A RU2015135341A (ru) | 2017-02-28 |
RU2617073C2 true RU2617073C2 (ru) | 2017-04-19 |
Family
ID=58454025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015135341A RU2617073C2 (ru) | 2015-08-20 | 2015-08-20 | Способ стабилизации геометрических параметров деталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617073C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2116150C1 (ru) * | 1996-06-06 | 1998-07-27 | Иркутский государственный технический университет | Способ правки длинномерных цилиндрических изделий и правильная машина для его осуществления |
RU2140842C1 (ru) * | 1997-01-10 | 1999-11-10 | Королев Альберт Викторович | Способ вибростарения деталей |
CN1262152A (zh) * | 1999-12-17 | 2000-08-09 | 叶青福 | 一种使用新型激振器的金属结构件自动振动消除应力方法 |
-
2015
- 2015-08-20 RU RU2015135341A patent/RU2617073C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2116150C1 (ru) * | 1996-06-06 | 1998-07-27 | Иркутский государственный технический университет | Способ правки длинномерных цилиндрических изделий и правильная машина для его осуществления |
RU2140842C1 (ru) * | 1997-01-10 | 1999-11-10 | Королев Альберт Викторович | Способ вибростарения деталей |
CN1262152A (zh) * | 1999-12-17 | 2000-08-09 | 叶青福 | 一种使用新型激振器的金属结构件自动振动消除应力方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015135341A (ru) | 2017-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017071860A (ja) | 金属部材残留応力を局部的に調整する方法及びシステム | |
CN108136441B (zh) | 朗之万型超声波振子的振动激励方法以及超声波加工方法和超声波发送方法 | |
JP2009279596A (ja) | 金属の鍛造方法及び金属の鍛造装置 | |
JP2010271248A (ja) | 超音波ねじり疲労試験システム及び超音波ねじり疲労試験方法 | |
JP6296860B2 (ja) | フレッティング疲労試験方法およびフレッティング疲労試験装置 | |
US11814714B2 (en) | Device for reducing and homogenizing residual stress of a metal frame | |
RU2617073C2 (ru) | Способ стабилизации геометрических параметров деталей | |
CN105301113A (zh) | 含等截面段板状试样的金属超声疲劳试验方法 | |
RU2477202C1 (ru) | Способ снятия остаточных напряжений в кольцевых сварных соединениях металлов при сварке под флюсом и устройство для его реализации | |
JP2016226161A5 (ru) | ||
JP2013019782A (ja) | ナノインデンテーション試験装置とそのデータ補正方法 | |
CN209970284U (zh) | 一种弱刚性构件超声振动去应力研磨抛光设备 | |
Moriwaki | Development of 2DOF ultrasonic vibration cutting device for ultraprecision elliptical vibration cutting | |
RU2008135868A (ru) | Способ ультразвуковой финишной обработки наружных цилиндрических поверхностей и устройство для его реализации | |
CN205193016U (zh) | 一种板状超声疲劳试样 | |
EP3164191A1 (en) | Method and apparatus for effecting alternating ultrasonic transmissions without cavitation | |
RU2008148107A (ru) | Способ ультразвуковой обработки сварных металлоконструкций | |
WO2004073927A1 (fr) | Dispositif destine au traitement de surfaces de metaux par ultrasons (et variantes) | |
RU2252859C1 (ru) | Ультразвуковой инструмент для снятия остаточных напряжений и упрочнения поверхностей металлов | |
JP2014220990A5 (ru) | ||
Lamberti et al. | A resonant sensor for liquid density measurement based on a piezoelectric bimorph | |
JPH0211225A (ja) | 制振鋼板のプレス曲げ加工方法及び加工ダイ | |
RU2403550C1 (ru) | Способ определения остаточных напряжений в материале детали | |
RU2538873C1 (ru) | Устройство ультразвуковой пропитки волокнистых материалов | |
JP5909802B2 (ja) | 超音波横波探触子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200821 |