SU1523316A1 - Способ упрочнени деталей поверхностным пластическим деформированием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов и других материалов, в частности к способу упрочнени  деталей поверхностным пластическим деформированием, и может быть использовано в машиностроении при обработке деталей криволинейного профил . Цель изобретени  - повышение качества упрочнени  за счет получени  однородного микрорельефа на криволинейных и плоских поверхност х и равномерного распределени  его на поверхности детали. Инструменту сообщают ультразвуковые колебани  с измен ющейс  амплитудой и перемещают эквидистантно обрабатываемой поверхности. Деталь вращают, образу  на ней регул рный микрорельеф. Амплитуду колебаний измен ют ступенчато по заданной зависимости. Интервал времени также определ етс  математической зависимостью. Равномерность и однородность микрорельефа обеспечиваетс  изменением частоты модулирующей функции в зависимости от радиуса вдоль всей поверхности детали. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области . обработки металлов и других материалов и может быть использовано в машиностроении при обработке деталей криволинейного профил .

Цель изобретени  - повышение качества за счет получени  однородного микрорельефа на криволинейных и плоских поверхност х и равномерного распределени  на поверхности детали.

На фиг. 1 представлена деталь, вьцтолненна  известным способом; на фиг. 2 - деталь с микрорельефом по предлагаемому способу; на фиг. 3 - эпюры модул ции ультразвуковых колебаний .

Обрабатываема  деталь закрепл етс  в приспособлении. При перемещении и вращении детали инструмент прижимаетс  к ней с определенным статическим усилием, завис щим от твердости материала издели  и начинает двигатьс  относительно обрабатываемой поверхности. Инструменту одновременно сообщают ультразвуковые колебани  высокой частоты,которые модулируют по амплитуде пр моугольной ступенчатой функцией

сл ю

оо СА:)

о

0

Скорость вращени  детали выбираетс  такой, чтобы частота ультразвуковых колебаний значительно превышала частоту модул и ии.

Инструмент при вращении описывает по ее поверхности спираль (винтовую линию с шагом, равным подаче), а за счет модул ции ультразвуковых колебаний вдоль спирали равномерно распо- лагаютс  элементы микрорельефа. Равномерность и однородность микрорельефа обеспечиваетс  изменением частоты модулируюр;ей функции в тависимости I от радиуса вдоль всей . верхности де- тали. Амплитуду ультразвуковых колебаний измен ют ступенчато в соотношении

А7 А, К, интервалом времени

1 1

п 2Г(Я(х)

где А

А. К , и К,

п 1 R(x)

X амплитуды колебаний; глубины изменени  амплитуд;

углова  скорость вращени  детали;

параметр микрорельефа; рассто ние от оси вращени  детали до точки контакта с инструментом координата точки контакта .

За весь цикл обработки частота и амплитуда УЗК колебаний-сохран ютс , мен етс  только частота результи ру- ющего колебани , получаемого за счет суперпозиции УЗК и колебаний, задаваемых в виде ступенчатой модулирующей функции. На всех радиусах R(x) (диаметра ) результирующее колебание по форме, амплитуде остаетс  одинаковым т.е. амплитуда колебаний реализуетс  равной А К,Ах,з(с и равной А „ ,(3 и определ етс  только глубиной модул ции и ничем больше, форма определ етс  величинами К , 1 и К-2 0-0,25. KI - выбираетс  в каждом конкретном случае обработки. При этом на разных радиусах R(x) обрабатываемой поверхности измен етс  только количество IJ IKHOB колебаний инструмента, необходимое дл  образовани  единичного микрорельефа, которое определ етс  из следующего соотношени 

0

5

0

5

0

5

0

5

N - ,

(л

где 1 - параметр микрорельефа; f - частота УЗК; W - частота модулирующей функи и;

п - углова  скорость вращени  детали .

На больших радиусах их больше, на меньших - меньше.

Количество цикло колебаний N дл  образовани  единичного микрорельефа всегда достаточно, так как радиус детали R(x) значительно больше параметра микрорельефа.

Пример . Микрорельеф наносили на деталь, имеющую твердость HRc 54- 58. Ролики имели следующие размеры

м«кс R/«MH 5 мм, скорость вращени  ролика 60 об/мин, подача S 0,43 мм/об. Параметр микрорельефа 1 0,5 мм. Частота продольных ультразвуковых колебаний инструмента 18,3 кГц, амплитуда варьировалась в пределах 0,10 мкм. Частота модул ции измен лась в пределах 490-530 Гц. Глубина модул ции ступенчатой пр моугольной функции бралась в двух крайних случа х

О К 1, Kj -0;

2) К,г 1, К 0,25.

В первом случае получилс  микрорельеф с локальными изолированными друг от друга впадинами, расположенными на поверхности ролика по спирали .

Во втором случае впадины взаимодействуют друг с другом посредством впадин вдвое меньшей ширины. Способ позвол ет увеличить стойкость на 10-20%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ упрочнени  деталей поверхностным пластическим деформированием , при котором инструменту сообщают ультразвуковые колебани  с измен ющейс  амплитудой и перемещают эквидистантно обрабатываемой поверхности , а детали - вращение с образованием на ней регул рного микрорельефа , отличающийс  тем, что, с целью повьшхени  качества за счет получени  однородного микрорельефа на криволинейных и плоских поверхност х и его равномерного расп7 /

   фиг.1

   Фке.г

   0it2.3

   i II