SU1361186A1 - Method of machining articles and device for effecting same - Google Patents
Method of machining articles and device for effecting same Download PDFInfo
- Publication number
- SU1361186A1 SU1361186A1 SU864103179A SU4103179A SU1361186A1 SU 1361186 A1 SU1361186 A1 SU 1361186A1 SU 864103179 A SU864103179 A SU 864103179A SU 4103179 A SU4103179 A SU 4103179A SU 1361186 A1 SU1361186 A1 SU 1361186A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- product
- inductor
- vibrator
- current pulse
- order
- Prior art date
Links
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к обработке изделий вибрацией и может быть-испо- льзованодл сн ти остаточных напр жений деталей и .конструкций из различных электропровод щих материалов. Цель изобретени - повышение качества путем равномерного сн ти остаточных напр жений изделий и сокращени времени обработки. Сущность изобрете- и заключаетс в том, что обрабатываема деталь 4 располагаетс свободS (Л ее Oi 00 05 Фиг.The invention relates to the treatment of products by vibration and can be used to remove residual voltages of parts and structures of various electrically conductive materials. The purpose of the invention is to improve the quality by uniformly relieving the residual stresses of the products and reducing the processing time. The essence of the invention is that the workpiece 4 is positioned free (L its Oi 00 05 FIG.
Description
но на опорных роликах 6, 7 основани 3, в углублении которого расположен индуктор 1 так, что его рабоча поверхность находитс на рассто нии 0,5-2 мм от обрабатываемой детали 4. При пропускании импульса тока через индуктор в участке детали, расположенном над индуктором, индуцируютс вихревые токи. Взаимодействие магнитных полей индуктора и вихревых токов приводит к возникновению электромагнитного локального бесконтактного удара по участку детали. Деталь отдел етс от опорных роликов и участок детали, подвергнувишйс электромагИзобретение относитс к обработк изделий вибрацией и может быть использовано дл сн ти остаточных напр жений деталей и конструкций из различных электропровод пщх материалов .but on the support rollers 6, 7 of the base 3, in the recess of which the inductor 1 is positioned so that its working surface is at a distance of 0.5-2 mm from the workpiece 4. When a current pulse passes through the inductor in the part of the part located above the inductor , eddy currents are induced. The interaction of the magnetic fields of the inductor and eddy currents leads to the emergence of an electromagnetic local contactless impact on the part area. The part is separated from the support rollers and the part of the part that is subjected to electromagnetics. The invention relates to the processing of products by vibration and can be used to relieve residual stresses of parts and structures of various electrical conductive materials.
Цель изобретени - повышение качества путем равномерного сн ти остаточных напр жений во всем изделии и сокращение времени обработки.The purpose of the invention is to improve the quality by uniformly removing residual stresses in the entire product and reducing the processing time.
На фиг о 1 изображено устройство дл осуществлени способа при обработке крупногабаритных деталей, на .фиг. 2 - то же при обработке малогабаритных деталей.FIG. 1 shows a device for carrying out the method for processing large-sized parts, in FIG. 2 - the same when processing small parts.
Вибровозбудитель в виде плоского индуктора 1 с обмоткой 2, которую выполн ют сплошной или полой предпочтительно из медной шины, расположен в пазу основани 3. Детали 4 наход тс в чейках кассеты 5 или деталь 4 лежит на опорных роликах 6 и 7, причем между поверхностью обрабатываемой детали 4 и рабочей поверхностью индуктора 1 остаетс зазор мм дл исключени механического и элект рического контакта между индуктором и деталью. Роль роликов 6 и 7 могут выполн ть шаровые опоры или деталь 4 может лежать на воздушной подушке. Датчики 8 реагируют на по вление детали 4 на опорных роликах, Э.то могут быть датчики давлени пьезоэлектрические или пьезометрические или датчики близости индуктивные и т.п.The vibration exciter in the form of a flat inductor 1 with a winding 2, which is made solid or hollow, preferably from a copper bus, is located in the groove of the base 3. Parts 4 are located in the cells of cassette 5 or part 4 lies on support rollers 6 and 7, the part 4 and the working surface of the inductor 1 have a mm gap to eliminate mechanical and electrical contact between the inductor and the part. The role of the rollers 6 and 7 can be performed by ball bearings, or part 4 can lie on an air cushion. The sensors 8 respond to the occurrence of the part 4 on the support rollers. This can be piezoelectric or piezometric pressure sensors or proximity sensors inductive, etc.
нитному удару, совершает свободные изгибные колебани , которые и снимают остаточные напр жени . Каждый последующий удар по детали наноситс в момент касани детали опорных роликов после очередного подскока, дл чего опорные ролики с разных сторон индуктора снабжены датчиками 8, которые через коммутатор 9 запускают генератор импульсов тока 10. Дл обработки всей поверхности детали последнюю перемещают относительно индуктора , дл чего часть опорных роликов снабжена приводом 12. 2 с, и 2 3.п.ф-лы, 2 ил.to a knock shock, it makes free bending oscillations that relieve residual stresses. Each subsequent impact on the part is applied at the moment of contact of the part of the support rollers after the next jump, for which the support rollers from different sides of the inductor are equipped with sensors 8, which through the switch 9 start the current pulse generator 10. To process the entire surface of the part, the latter is moved relative to the inductor, for which part of the support rollers is equipped with a drive 12. 2 s, and 2 3.p.f-ly, 2 ill.
Датчики 8, например, давлени наход тс под опорами роликов 8. Эти ролики будем называть измерительными. Датчики 8 размещены по разным сторонам вокруг индуктора, могут работать параллельно, совместно или по одному при обработке концов детали 4. Датчики 8 присоединены к коммутатору 9, который служит схемой запуска дл The sensors 8, for example, the pressures are under the supports of the rollers 8. These rollers will be called measuring. The sensors 8 are placed on opposite sides around the inductor, can work in parallel, jointly or one by one when processing the ends of the part 4. Sensors 8 are connected to a switch 9, which serves as a trigger circuit for
генератора 10 импульсов тока. Коммутатор 9 может быть механической схемой запуска, игнатрон, тригатрон или другого типа. Все электрические элементы устройства подключены к источнику 11 питани . Привод 12, например реверсивный электропривод, вращает ролики 6 дл перемещени детали 4.generator 10 current pulses. Switch 9 may be a mechanical starting scheme, ignatron, trigatron or other type. All electrical components of the device are connected to the power supply 11. The actuator 12, such as a reversible motor, rotates the rollers 6 to move the part 4.
Пример. Устанавливают свободно обрабатываемую деталь 4 надExample. Install free work piece 4 over
рабочей поверхностью вибровозбудител - индуктора 1 на опорных роликах 6 и 7, затем возбуждают колебани участков детали на собственных частотах бесконтактньм электромагнитным ударом путем пропускани импульса тока через обмотку 2 индуктора 1. Сообщают детали 4 сканирующие перемещени относительно индуктора 1 и нанос т каждый последующий электромагнитный ударthe working surface of the vibration exciter - inductor 1 on the support rollers 6 and 7, then excite vibrations of parts on its own frequencies by a non-contact electromagnetic shock by passing a current pulse through the winding 2 of inductor 1. Parts 4 are scanned relative to inductor 1 and cause each subsequent electromagnetic shock
по детали 4 в момент возврата детали к рабочей поверхности индуктора 1, т.е. на опорные ролики 6 и 7.on part 4 at the moment of returning the part to the working surface of inductor 1, i.e. on support rollers 6 and 7.
3535
Малогабаритные детали 4 ориентируют в чейках кассеты 5 плоскост 10Small parts 4 are oriented in the cells of the cassette 5 plane 10
2020
2525
ми наименьшей жесткости перпендикул рно к рабочей поверхности индуктора 1 и ограничивают вертикальные перемещени деталей верхней крышкой кассеты 5.The smallest stiffness is perpendicular to the working surface of the inductor 1 and limit the vertical movements of the parts by the top cover of the cassette 5.
Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.The device that implements the method works as follows.
Обрабатываемую деталь 4 помещают на опорные ролики 6 и 7. Под действием детали 4 датчики 8, расположенные под измерительными роликами 7, выдают сигнал. Этот сигнал запускает . коммутатор 9, который, в свою очередь, вызывает срабатывание генератора 10 15 импульсов тока, и через обмотку 2 индуктора 1 проходит импульс тока. При прохождении импульса тока через обмотку индуктора в детали индуцируютс вихревые токи в участке над индуктором .The workpiece 4 is placed on the support rollers 6 and 7. Under the action of the part 4, the sensors 8, located under the measuring rollers 7, give a signal. This signal triggers. the switch 9, which, in turn, triggers the generator 10 15 current pulses, and a current pulse passes through the winding 2 of the inductor 1. When a current pulse passes through the inductor winding, eddy currents are induced in the part above the inductor into the parts.
Взаимодействие магнитных полей тока индуктора и вихревых токов в детали создает значительные механические силы отталкивани , которые воспринимаютс деталью 4 как механический удар. Под действием этого удара деталь 4 отдел етс от опорных роликов 6 и 7 и на участке детали, по которому пришелс удар, возникают изгибные колебани на собственных частотах, потому что деталь свободна и ни с чем не св зана механически.The interaction of the magnetic fields of the inductor current and eddy currents in the parts creates significant mechanical repulsive forces, which are perceived by the part 4 as a mechanical shock. Under the action of this impact, the part 4 is separated from the support rollers 6 and 7, and in the part of the part on which the impact occurred, bending oscillations occur at natural frequencies, because the part is free and is not connected mechanically with anything.
Деталь, соверша колебани , движетс вверх, затем под действием силы т жести опускаетс на ролики 6 и 7. Срабатывают датчики 8, вызывают снова через коммутатор 9 срабатывание генератора 10 импульсов тока и через обмотку 2 вновь проходит импульс тока , т.е. деталь испытывает следующий удар и т.д. Во все врем полета деталь 4 совершает изгибные колебани на собственных частотах участков. Дл обработки всей детали 4 последн перемещаетс на роликах 6 и.7 благодар вращению роликов 6 от привода 12 или другим способом деталь совершает сканирующие перемещени над индуктором.The part, oscillating, moves upward, then under the force of gravity is lowered onto rollers 6 and 7. Sensors 8 are triggered, a generator of 10 current pulses is triggered again through switch 9 and a current pulse passes through winding 2 again. the item is experiencing the next blow, etc. During the entire flight, part 4 performs bending oscillations at the natural frequencies of the sections. To process the entire part 4, the latter moves on the rollers 6 and 7 due to the rotation of the rollers 6 from the actuator 12 or otherwise the part performs scanning movements over the inductor.
Давление, испытываемое деталью, определ етс по формулеThe pressure experienced by the part is determined by the formula
30thirty
3535
4040
4545
5050
gggg
Р В2P B2
i-o VsiTi-o VsiT
где Р - давление, МПа;where P is pressure, MPa;
В - индукци магнитного пол , Гс.B - magnetic field induction, Gs.
При величине индукции магнитных полей пор дка 300 кГс можно получить импульсное давление пор дка 350 МПа,When the magnitude of the induction of magnetic fields of the order of 300 kGs, you can get a pulse pressure of about 350 MPa,
00
00
5five
5 five
00
5five
00
5five
00
а при поле 1 МГс - импульсное давление 3500-4000 МПа. Сила, возникающа в момент пропускани импульса тока через индуктор, действует на деталь в виде удара без механического контакта между индуктором и деталью. Причем удар действует на участок детали , расположенный непосредственно над индуктором. Под действием удара деталь над индуктором, по которому пришелс удар, будет колебатьс на частоте собственных колебаний, причем будут иметь место изгибные колебани .and when the field is 1 MGS, the pulse pressure is 3500-4000 MPa. The force that occurs when a current pulse passes through an inductor acts on the part as an impact without mechanical contact between the inductor and the part. Moreover, the impact affects the area of the part located directly above the inductor. Under the action of the impact, the part above the inductor, on which the impact occurred, will oscillate at the natural frequency, and there will be bending oscillations.
Такие колебани на собственных частотах эффективно снимают внутренние остаточные напр жени в детали. Величина удара, т.е. величина пульса тока в индукторе, может быть рассчитана так, чтобы за врем движени детали от индуктора и обратно произошло несколько свободных колебаний участка детали, т.е. врем нахождени детали в полете должно быть равным нескольким периодам (пор дка 3-6) собственных колебаний.Such vibrations at natural frequencies effectively remove internal residual stresses in the parts. The magnitude of the blow, i.e. the magnitude of the current pulse in the inductor can be calculated so that during the movement of the part from the inductor and back, several free oscillations of the part region, i.e. the time spent in flight must be equal to several periods (on the order of 3-6) of natural oscillations.
Величина удара может регулироватьс также и величиной зазора между поверхностью детали и рабочей поверхностью индуктора. Здесь минимальный зазор (пор дка 0,5 мм) определ етс точностью обработки поверхностей детали и индуктора и необходимостью отсутстви механического и электрического контакта между индуктором и деталью. Максимальный зазор (пор дка 2 мм) определ етс энергетическими соображени ми.The magnitude of the impact can also be adjusted by the size of the gap between the surface of the part and the working surface of the inductor. Here, the minimum gap (on the order of 0.5 mm) is determined by the precision of the surface treatment of the part and the inductor and the need to avoid mechanical and electrical contact between the inductor and the part. The maximum gap (on the order of 2 mm) is determined by energy considerations.
Кроме снижени остаточных напр жений за счет колебаний в участках детали, испытывающих воздействие импульсного магнитного пол , возникают и другие положительные эффекты. Так, например; импульсное магнитное поле способствует фазовому переходу в структуре материала детали, воз- никаюш {е электродинамические и термомеханические силы выравнивают структуру детали, уплотн ют кристаллиты структуры.In addition to the reduction of residual stresses due to oscillations in parts of the part experiencing a pulsed magnetic field, other positive effects arise. For example; a pulsed magnetic field contributes to a phase transition in the structure of the material of the part, the electrodynamic and thermomechanical forces that appear equalize the structure of the part, compact the crystallites of the structure.
При обработке малогабаритных деталей (фиг.2) последние ориентируют плоскост ми наименьшей жесткости gg перпендикул рно к рабочей поверхности индуктора и ограничивают их вертикальное перемещение. При пропускании импульса тока через обмотку ин дуктора из-за действи ударных маг5136When processing small parts (Fig. 2), the latter are oriented with the planes of least rigidity gg perpendicular to the working surface of the inductor and limit their vertical movement. When a current pulse is passed through the inductor winding due to the effect of shock mag5136
нитных сил детали 4 получают толчок вверх, начинают двигатьс и совершат колебани на собственных частотах. При достижении верхнего основани кассеты 5 детали 4 получают дополнительный механический удар и начинают двигатьс вниз, продолжа совершать колебани на собственных частотах. Импульсы тока в индуктор поступают периодически или сами детали 4, приход в соприкосновение с рабочей поверхностью, вызывают очередной импульс тока. Кассета 5 изготовлена из диэлектрика.Part 4 forces push up, begin to move and oscillate at their own frequencies. When the upper base of the cassette 5 is reached, the parts 4 receive an additional mechanical shock and begin to move downward, continuing to oscillate at their own frequencies. The current pulses into the inductor come periodically or the parts themselves 4, coming into contact with the working surface, cause another current pulse. Cassette 5 is made of dielectric.
Форма импульса тока в индукторе может быть затухающей колебательной или апериодической, в любом случае сила, действующа на деталь имеет одно направление (отталкивание от индуктора), так как сила пропорциональна квадрату индукции магнитного пол , т.е. квадрату тока в индукторе и не мен ет направлени .The shape of the current pulse in the inductor can be damped oscillatory or aperiodic, in any case, the force acting on the part has one direction (repulsion from the inductor), since the force is proportional to the square of the magnetic field induction, i.e. the square of the current in the inductor and does not change direction.
Продолжительность импульса тока должна быть меньше четверти периода собственных колебаний, участков детали . Чем короче импульс тока через индуктор, тем ближе характер воздействи магнитных сил на деталь к ударному воздействию. Продолжительность импульса тока через индуктор при магнитно-импульсной обработке мате- 4The duration of the current pulse must be less than a quarter of the period of natural oscillations, parts of the part. The shorter the current pulse through the inductor, the closer the nature of the influence of magnetic forces on the part to the shock effect. The duration of the current pulse through the inductor during the magnetic-pulse processing of the material is 4
риалов пор дка 10 с. Такой импульс воспринимаетс деталью как мгновенный удар. При частотах собственных колебаний участков детали до 10 Гц така продолжительность импульса вл етс удовлетворительной.riyals for about 10 s. Such an impulse is perceived by the part as an instant hit. At frequencies of natural oscillations of parts of a part up to 10 Hz, such a pulse duration is satisfactory.
Величина импульса тока и параметры индуктора рассчитываютс в зависимости от массы детали и электропроводности материала детали по известной методике расчета плоских индукторов дл магнитно-импульсной обработки , например штамповки.The magnitude of the current pulse and the parameters of the inductor are calculated depending on the mass of the part and the electrical conductivity of the material of the part according to the well-known method for calculating flat inductors for magnetic-pulse processing, for example, stamping.
Осуществление предлагаемого способа позвол ет обрабатывать деталь без непосредственного механического контакта между вибровозбудителем - индуктором и деталью. Не требуетс крепить деталь к индуктору. Деталь не испытывает контактных механических ударов. Кроме того, использование способа позвол ет подвергать изгибным колебани м отдельные участки детали на собственных частотах, что, как известно, наиболее эффективно дл сн ти остаточных напр жеThe implementation of the proposed method allows processing the part without direct mechanical contact between the inducer and the part. It is not necessary to fix the part to the inductor. The item does not experience contact mechanical shock. In addition, the use of the method makes it possible to subject individual parts of the part to bending vibrations at natural frequencies, which, as is well known, is most effective for removing residual stresses.
66
НИИ и позвол ет добитьс высокого качества обработки деталей, т .е. более полного сн ти остаточных напр жений , проводить обработку детали в автоматическом режиме, т.е. сама деталь при падении на опорные ролики вызывает срабатывание генератора импульсов тока, т.е. следующий удар,The scientific research institute allows to achieve high quality machining of parts, i. E. more complete removal of residual stresses, to process the part in automatic mode, i.e. the part itself, when dropped on the support rollers, triggers the current pulse generator, i.e. the next blow
что сокращает врем обработки детали, т.е. повьш1ает производительность труда , а также обработать всю деталь любой конфигурации за одну установку благодар сканирующим перемещени м детали над индуктором.which reduces part processing time, i.e. increases labor productivity, as well as to process the entire part of any configuration in one installation due to scanning movements of the part over the inductor.
Непрерывно автоматически возбуждаемые изгибные колебани на собственных частотах привод т к практически полному сн тию остаточных напр - сений, т.е. повьш ают качество обработки . Свободное расположение детали, сканирование детали над вибровозбудителем и изгибные колебани на собственных частотах, сокращают врем обработки детали, т.е. повьш1ают производительность труда.Continuously automatically excited bending vibrations at eigenfrequencies lead to almost complete elimination of residual stresses, i.e. Increase processing quality. Free location of the part, scanning of the part above the exciter and bending oscillations at natural frequencies, shorten the time of processing the part, i.e. increase labor productivity.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864103179A SU1361186A1 (en) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | Method of machining articles and device for effecting same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864103179A SU1361186A1 (en) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | Method of machining articles and device for effecting same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1361186A1 true SU1361186A1 (en) | 1987-12-23 |
Family
ID=21251141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864103179A SU1361186A1 (en) | 1986-07-24 | 1986-07-24 | Method of machining articles and device for effecting same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1361186A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108285970A (en) * | 2017-03-20 | 2018-07-17 | 南宁市神华振动时效技术研究所 | Marine drilling platform oscillation time-effect method |
-
1986
- 1986-07-24 SU SU864103179A patent/SU1361186A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 943301, кл. С 21 D 1/04, 1982. Авторское свидетельство СССР № 798185, кл. С 21 D 1/04, 1981. Патент US № 4001053, кл. с 21 D ,1/04, 1977. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108285970A (en) * | 2017-03-20 | 2018-07-17 | 南宁市神华振动时效技术研究所 | Marine drilling platform oscillation time-effect method |
CN108285970B (en) * | 2017-03-20 | 2019-06-04 | 南宁市神华振动时效技术研究所 | Marine drilling platform oscillation time-effect method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Siegert et al. | Wire drawing with ultrasonically oscillating dies | |
CN104806693A (en) | Intelligent self-adaptive vibration absorber, array integrating device and application of intelligent self-adaptive vibration absorber | |
SU1361186A1 (en) | Method of machining articles and device for effecting same | |
CN111745032A (en) | Electromagnetic forming device and method based on ultrasonic assistance | |
SU1488318A2 (en) | Apparatus for working articles | |
JP4460981B2 (en) | Dimple processing method and dimple processing apparatus | |
SU667244A1 (en) | Vibrated flotation machine drive | |
RU2140834C1 (en) | Method for electric-spark alloying and apparatus for performing the same | |
SU1443213A1 (en) | Contact device for probing inspection of articles | |
JPH0681890A (en) | Setting surface plate for equipment | |
SU1821300A1 (en) | Device for electroerosive alloying | |
SU1745505A1 (en) | Vibrating hopper | |
CN205026005U (en) | Device is integrated to intelligent adaptive bump leveller, array and application apparatus thereof | |
SU667386A2 (en) | Vibration machine | |
RU2386520C1 (en) | Vibration stirring device | |
RU7036U1 (en) | DEVICE FOR ELECTRIC SPARK DOPING OF METAL SURFACES BY A DISK ELECTRODE WITH A VIBRATORY EXCITER FOR DOUBLE ACTION | |
SU753581A1 (en) | Vibrator for electrospark alloying | |
SU874299A1 (en) | Device for electric spark doping | |
SU1289639A1 (en) | Apparatus for spark-erosion alloying of current-conducting surfaces | |
SU1729976A1 (en) | Vibrated tool for loosening frozen cargo | |
RU2078676C1 (en) | Combined strengthening treatment method | |
SU988514A2 (en) | Apparatus for electric spark alloying | |
SU1238915A1 (en) | Apparatus for dimensional electric working | |
SU1324076A2 (en) | Magnetically controlled contact | |
RU2009841C1 (en) | Vibration machine |