SU1310180A1

SU1310180A1 - Method of burnishing cylindrical work

Info

Publication number: SU1310180A1
Application number: SU853870367A
Authority: SU
Inventors: Владимир Анатольевич Исаев
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1987-05-15

Abstract

Изобретение относитс к области поверхностного пластического деформировани и может быть использовано при обработке деталей типа тела вращени . Цель изобретени - повьшение качества деталей путем увеличени долговечности. Дл этого инструмент выбирают со сферической рабочей частью и прикладывают к нему усилие, направленное нормально к обрабатываемой поверхности, и перемещают вдоль оси детали, причем величины усили деформации и нагрузки упругой деформации выбирают по определенной зависимости . Деталь устанавливают в центрах токарного станка, подвергают упругому деформированию, образу кача- тельные напр жени и задают ей вращение . После этого к детали подвод т деформирующий инструмент со сферической рабочей поверхностью и создают усилие деформировани , направленное нормально к обрабатываемой поверхности . Включают продольную передачу суппорта, сообща перемещение инструменту вдоль обрабатываемой поверхности . 1 ил. Ф слThe invention relates to the field of surface plastic deformation and can be used in the processing of parts such as a body of revolution. The purpose of the invention is to improve the quality of parts by increasing durability. To do this, the tool is chosen with a spherical working part and a force is applied to it, directed normally to the surface to be machined, and moved along the part axis, and the values of the deformation effort and the elastic strain are chosen according to a certain relationship. The part is installed in the centers of the lathe, subjected to elastic deformation, to the formation of the pumping stresses and set it to rotate. After that, a deforming tool with a spherical working surface is brought to the part and creates a deforming force, which is directed normally to the surface to be machined. Include the longitudinal transfer of the caliper, together moving the tool along the treated surface. 1 il. F cl

Description

11eleven

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл упрочнени деталей, работающих на износ.The invention relates to mechanical engineering and can be used to strengthen parts that wear.

Цель изобретени - повышение качества обработки за счет уменьшени величины нормального усили , приложенного к деформирующему элементу.The purpose of the invention is to improve the quality of processing by reducing the magnitude of the normal force applied to the deforming element.

На чертеже изображен способ поверхностного пластического деформировани цилиндрических деталей.The drawing shows a method of surface plastic deformation of cylindrical parts.

Известно, что при деформации детали пластическое течение металла начинаетс тогда, когда максимальные касательные напр жени будут равны по величине СГ Т/2, где G. - предел текучести металла. При движении деформирующего элемента по поверхности детали дл образовани пластического течени необходимы значительные удельные давлени в зоне п тна контакта . Дл создани значительного по глубине наклепанного сло удельны давлени должны быть увеличены в несколько раз. Но не кажда деталь или материал может выдержать большие нагрузки .It is known that when a part is deformed, the plastic flow of a metal begins when the maximum tangential stresses are equal in magnitude to SG T / 2, where G. is the yield strength of the metal. When the deforming element moves along the surface of the part, significant specific pressures are required in the area of the contact patch to form plastic flow. In order to create a significant depth of the bedded layer, the specific pressures must be increased several times. But not every part or material can withstand heavy loads.

Приблизить момент наступлени пластической деформации можно путем создани предварительного напр женного состо ни металла. Деформацию детали дл обеспечени указанного состо ни необходимо проводить в упругой области, иначе возникающее пластическое течение может наблюдатьс в направлении различных плоскостей , что приводит либо к неравномерному перераспределению наклепа, либо к разрушению металла.It is possible to approximate the moment of onset of plastic deformation by creating a preliminary stress state of the metal. The deformation of the part to ensure this state must be carried out in the elastic region, otherwise the resulting plastic flow can be observed in the direction of different planes, which leads either to an uneven redistribution of the work hardening or to the destruction of the metal.

Создава упругие напр жени в детали путем предварительной деформации , производ т обработку поверхностного сло деформирующим элементом. Известно, что максимальные касательные напр жени при прилож ении усили к деформирующему элементу, нормального к обрабатываемой поверхности,имеют место в направлении пр мой, проход щей через вектор усили . Поэтому , осуществл предварительную деформацию так, что возникающие максимальные касательные напр жени будут наводитьс в направлении пр мой, проход щей через вектор нормального усили , приложенного к деформирующему элементу, приближают момент возникновени пластического течени металла.By creating elastic stresses in the parts by preliminary deformation, the surface layer is treated with a deforming element. It is known that the maximum tangential stresses when a force is applied to a deforming element, normal to the surface to be machined, take place in the direction of the straight line passing through the force vector. Therefore, it has carried out a preliminary deformation so that the arising maximum tangential stresses will be induced in the direction of the direct, passing through the vector of normal force applied to the deforming element, approximating the moment of occurrence of plastic flow of the metal.

0202

Вид предварительной деформации может быть различным (кручение, сжатие , изгиб и т.д.), но необходимо, чтобы она обеспечивала указанноеThe type of pre-deformation may be different (torsion, compression, bending, etc.), but it is necessary that it provide the specified

условие. Величина нормального усили , приложенного к деформирующему элементу , должна обеспечивать наступление пластических деформаций в детали,но не превышать ту величину, при которойcondition. The magnitude of the normal force applied to the deforming element should ensure the onset of plastic deformations in the part, but not exceed the value at which

наблюдаетс шелушение поверхности детали (разрушение).peeling of the part surface (destruction) is observed.

Пример. В качестве предварительной деформации цилиндрической сплошной детали (вала) выбирают двухстороннее сжатие. При этом усилие ППД и нагрузки упругой деформации выбираютExample. As a preliminary deformation of a cylindrical solid part (shaft) choose two-way compression. When this force PPD and the load of elastic deformation choose

( (

32 h 32 h

3R (3R (

.I-lJl l + LliiI .I-lJl l + LliiI

ЕE

Р, - Р - РЗ ,P, - P - P,

4040

2525

30thirty

LTD г c.,-iiiJ-I I 2,8n.r(D-i)J LTD g c., - iiiJ-I I 2,8n.r (D-i) J

P, 0,5 -G, EO.P, 0.5 -G, EO.

Усилие, приложенное к деформирующему элементу, нормальное к обрабатываемой поверхности, определ етс из услови контактной задачи,The force applied to the deforming element, normal to the surface being machined, is determined from the condition of the contact problem,

Максимальные касательные напр жени , наводимые в детали, от приложени к деформирующему элементу нагрузки в направлении координат оси У, проход щей через центр вращени деформирующего элемента, перпендикул рно к обрабатываемой поверхности, равны The maximum tangential stresses induced in the part from the load applied to the deforming element in the direction of the coordinates of the Y axis passing through the center of rotation of the deforming element are perpendicular to the surface being treated.

ЗР,Sr

1one

WQKC,WQKC,

21Г у2 + i (5 - i ) 21Г у2 + i (5 - i)

5050

5555

где у - координата.where is the coordinate.

P.o,5c;,--||i...F,.P.o, 5c;, - || i ... F ,.

Однако усилие предварительной пластической деформации не должно превьшать той величины, при которой в металле начинают образовыватьс пластические очаги, что может привести к неравномерному наклепу детали при дальнейшей ее обработке и разрушению , т.е.F ,(0,5G, ) P 0,5G, - However, the pre-plastic deformation effort should not exceed the amount at which plastic foci begin to form in the metal, which can lead to uneven work work hardening during its further processing and destruction, i.e. F, (0.5G,) P 0.5G ,,

у2 + i(D - i)J o y2 + i (D - i) J o

Данные к расчету усили предварительной деформации и режимов обработкиData for the calculation of pre-deformation forces and processing modes

D 92 мм; d 5 мм; i 0,03 мм; G 13 ---г , (130 МПа); fu, 0,3;D 92 mm; d 5 mm; i 0.03 mm; G 13 --- g, (130 MPa); fu, 0.3;

ММ MM

|U, 0,2; Е, 2,1-10 ; Е | U, 0,2; E, 2.1-10; E

1.3. 10 см 1.3. 10 cm

Тогда значение координаты равно у 0,4-i(D-i ).Это и определ ет по вление максимальных касательных напр жений (решение контактной задачи Герца). Подача деформирующего элемента 0,2 мм/об, частота вращени деформирующего элемента 407 об/мин, Тогда усилие, приложенное к деформирующему элементу, Р, 24 кг. Расчетное усилие предварительной деформации 103 кг Р 127 кг. При обработке выбрана нагрузка 110 кг.Then the coordinate value is equal to 0.4-i (D-i). This determines the appearance of maximum tangential stresses (solving the Hertz contact problem). The supply of the deforming element is 0.2 mm / rev, the rotation frequency of the deforming element is 407 rpm. Then the force applied to the deforming element, P, 24 kg. The estimated pre-deformation force is 103 kg P 127 kg. When processing selected load 110 kg.

Claims

The cylinder sleeves of the GAZ-24 engines are processed using proposed and known methods. When processing the proposed method, the load applied to the deforming element is less than when processed in a known manner. In both cases, the same hardness and residual stresses in the surface layers of the parts are maintained. Invention Formula

The method of surface plastic deformation of cylindrical parts, in which the part is preloaded, creates elastic compressive deformation along its axis, and rotates, and a tool of surface plastic deformation, directed normally to the workpiece, is applied to the tool and displaced along the part axis.

different in that.

that, in order to improve the quality of processing, the tool is chosen with a spherical working part, and the magnitudes of the force of surface plastic deformation and the load of elastic deformation of compression are chosen from the dependences

W

R,

R,. RR, 15 G1R 1

p, ° - 2: 8p t51G) Go,

R. 0.5 b.

about

five

0

five

0

five

0

where P is the elastic compressive stress load along the part axis;

PI is the plastic deformation force;

P is the minimum load of elastic deformation si: ati along the part axis under the combined action of the force of surface plastic deformation;

P is the maximum load of elastic deformation of compression along the axis of the part without taking into account the effect of the force of surface plastic deformation;

G is the yield strength of the metal part;

R is the radius of the spherical working

tool parts;

jl (, Poisson's ratios of materials deforming the element and parts;

E ,, EJ - the elastic moduli of the materials of the deforming element and parts;

h is the depth of the surface layer at which the value of P occurs;

F is the cross-sectional area of the part;

i - nat g deforming element.

Editor I. Casard

Compiled by S. Chukaev Tehred L. Oleinik

1853/13

Circulation 716 Subscription

VNIIPI State Committee on the USSR

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 6/5

Production and printing enterprise,. Uzhgorod, vii. 1p () ectma, 4

Proofreader M. Pojo