Способ определения интенсивности деформации поверхности детали и глубины ее проникновения при обработке накатыванием

СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) ВОИН А 1 ВУ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТ Н АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1. Смирнов-Апяев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. "Машиностроение", 1972, с. 360.2 Дрозд М.С., Федорова А.В. Повышение прочности и долговечности деталей машин поверхностным лластическим деформированием. М., 11 НИИТМАН, 1970, с. 249-259 (прототип) .(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ДЕФОРМАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИИ ГЛУБИНЫ ЕЕ ПРОНИКНОВЕНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ НАКАТЫВАНИЕМ, заключающийсяв том, что в деталь внедряют инструмент, отводят инструмент, измеряютпрофиль очага деформации и по полученным данным определяют контролируемый параметр, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, после внедрения инструментаперемещают его вдоль образующей детали, при измерениях учитывают параметры пластической волны, возникающейпри перемещении инструмента.11162Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изучении деформации металлов при их обработке.Известен способ определения интенсивности деформации детали и глубины ее проникновения, заключающийся в том, что на деталь наносят координатную сетку, на ружают деталь, измеряют параметры деформированной сет ки и на основании этих измерений определяют искомые параметры 1.Однако этот способ обладает больной трудоемкостью и недостаточной точностью 15Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения интенсивности деформации поверхности детали и глубины ее проникнове ния при обработке накатыванием, заключающийся в том, что в деталь внедряют инструмент, отводят инструмент, измеряют профиль очага деформации и по полученным данным определяют 25 контролируемый параметр Г 22.Недостатком известного способа является низкая точность оценки параНакопленную интенсивность деФормации сдвига определяют по формуле метров упрочнения при накатывании,связанная с тем, что параметры упроч-З 03нения оцениваются по результатамстатического вдавливания инструмента в деталь, которое не отражаетреальной картины деформирования поверхности при накатывании. Кроме то- Зго, оценка параметров наклепа производится по размерам только контактной зоны и не учитывает характерноедля накатывания явление пластического волнообразования, возникающее во 40внеконтактной зоне очага деформации. Цель изобретения - повышение точ ности.Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения ин тенсивности деформации поверхности детали и глубины ее проникновения при обработке накатыванием, заключающемуся в том, что в деталь внедряют инструмент, отводят инструмент, 50 измеряют профиль очага деформации и по полученным данным определяют контролируемый параметр, после внедрения инструмента перемещают его вдоль образующей детали, при измерениях 55 учитывают параметры пластической волны, возникающей при перемещении инструмента. 98 2На чертеже изображен профиль очага деформации, возникающего при накатывании,.На чертеже приняты следующие обозначения: линия АВСОМК - профиль очага деформации, 6 - длина пластической волньг, Иа - высота волны, СРМ - контактный участок очага деформации, МК - задний внеконтактный участок очага деформации ьВ9 Вс ВЕЕМ, 9 - углы поворота касательных к участкам АВ, ВС, СМ и МК соответственно.Способ осуществляется следующим образом.Во вращающуюся деталь с определенной силой внедряют инструмент, перемещают инструмент вдоль образующей детали. При движении инструмента симметричный очаг деформации, возникающий при статическом вдавливании, преобразуется в асимметричный, который характеризуется появлением впереди инструмента пластической волны. После того как инструмент переместился вдоль образующей заготовки на расстояние порядка 15-30 мм, производят Фиксацию этой волны путем остановки вращения и быстрого отвода инструмента от заготовки. Затем вдоль образующей заготовки на приборе профилометре-профилографе при равных значениях вертикального и горизонтаг.ьного увеличений производят запись профиля очага деформации, характерный вид которого представлен на чертеже линией АВСЧМК.Параметры упрочнения косвенно определяют по размерам и форме очагадеформации следующим образом.Профиль очага деформации разбивают на отдельные участки: участокАВС - передний векторный участокочага деформации, горизонтальнаяпроекция которого определяет длинуволны 8, а вертикальная проекциявысотУ волны 1 э, Участок СРМ - контактный участок очага деформации,участок МК - задний внеконтактныйучасток очага деформации.На участках АВ, ВС, СМ и МК определяют углы поворота касательныхк этим участкам, т,е, углы юддфВ., фс 1, ф 4 в радианах.Составитель Е.Ц 1 елинаТехред А,Бабинец Корректор М.Максимишинец Редактор М,Дылын Заказ 6916(32 Тираж 586 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4(5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3глубину проникновения пластическойдеформации - по формуле исходя из следующих соображений,В реальном процессе каждая частица поверхностного слоя движется относительно инструмента совершенно по иной чем при статическом вдавли 10 ванин траектории (линии тока), а следовательно, по другому закону накапливает деформацию, Профиль оча 4га деформации при накатывании является траекторией относительного движения частиц металла относительно15 инструмента.Можно показать, что этот профиль определяет интенсивность деформации поверхности заготовки. Если в очаге деформации построить поле напряже 20 ний, образованное двумя орч огональными семействами линий скольжения ф и Ь, то интенсивность скоростей деформации сдвига элементарной ячейки поля, образованной линиями скольже 25 ния, равна: 30где ЧУр - скорости смещения вдольлиний с, р соответственно,б,эр - криволинейная системакоординат, координатные линии которой совпадают с линиями скольжения,4Так при накатывании скорость К на один-два порядка меньше Ч , то течение металла в момент деформации происходит практически вдоль Ы -линий. Можно показать, пренебрегая погрешностями второго порядка малости что Г;= 2 ьфгде аф. - угол поворота касательнойк профилю очага деформацинна участке, ограниченнымдвумя соседними б, -линиями еЕсли накопление деформаций на поверхности детали при накатывании происходит вдоль образующей очага деформации в результате многократного воздействия инструмента на деталь, то накопленная интенсивность скоростей деформации сдвига поверхности детали определяется по Формуле Глубина проникновения пластической деформации определяется по геометрическим соотношениям поля напряжений.Таким образом, предложенный способ определения интенсивности деформации поверхности заготовки при накатывании и глубины ее проникновения позволяет путем введения дополнительных действий по фиксации пластической волны и последующему ее обмеру определять параметры упрочнения, со-. ответствующие реальным условиям деформирования, а следовательно, более точно,