Способ определения деформаций размерной нестабильности изделий

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 094 С 21 П 1/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(7 1) Научно-производственное объединение по выпуску механического сварочного оборудования(56) Авторское свидетельство СССР У 836139, кл. С 21 Э 1/30, 1978.1(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ РАЗМЕРНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области, машиностроения, а именно к способам определения деформаций, размерной нестабильности металлических деталей преимущественно корпусных деталей станков, и является усовершенствованием известного способа, описанно" го в авт.св, У 836139, Цель изобретения " расширение технологических возможностей способа. Способ предусаа 801 85018 А 2 матривает измерение исходной деформации изделия, нагрев изделия в печи до 120 1 10 С, а затем нагружение изделия эксплуатационной нагрузкой, причем количество циклов нагружения определяется прекращением роста остаточной пластической деформации. После нагружения снова измеряют деформацию изделия и по полученной суммарной деформации изделия делают вывод о необходимости проведения стабилизирующей обработки, или о качестве используемой стабилизирующей обработки. Размерную нестабильность детали определяют по формуле ЬЕ = 1/К 6 Е + ЬЕз, где 6 Е оп- р1 2У ределяемая деформация изделия; ЬЕдостаточная деформация изделия, полученная после нагрева и охлаждения; К - эмпирический коэффициент; ЬЕ остаточная деформация изделия в результате воздействия циклического нагружения, соответствующего эксплуатационному.1Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения деформаций, размерной нестабильности металлических деталей, преимущественно корпусных деталей стан 5 ков, и является усовершенствованием способа, описанного в авт,св. В 836139.Цель изобретения - расширение технологический возможностей способа. 10По основному авт.св. У 836139 известен способ определения деформаций металлических изделий от релаксации остаточных напряжений, который заключается в измерении геомет рических параметров изделия (непрямолинейности, неплоскостности, не- перпендикулярности и др.) при комнатной температуре, нагреве изделия до 120+10 С, выдержке при этой тем пературе 3-4 ч, охлаждении до комнатной температуры (со скоростью 25 С/ч) и повторном измерении геометрических параметров. При этом исходную величину деформации нестабильности определяют по следующей зависимости 30 определяемая деформация изделия;остаточная деформация изделия, полученная после его нагрева и охлаждения; 35 эмпирический переводной коэффициент, определяемый соотношением между деформацией изделия с длительным сроком вылеживания и де формацией изделия, полученной при нагреве до указанной температуры. Сущность предложенного способа заключается в том,что после повторного измерения геометрических параметров изделия на него многократно воздействуют статическим нагружением, которое соответствует по величи не эксплуатационному, причем нагружение выполняют до прекращения нарастания остаточной пластической деформации, которую измеряют после каждого цикланагрузка-разгрузкаПолученная при этом величина деформации является частью деформации нестабильности, связанной с действием реальных эксплуатационных нагрузок. 2 Причем размерная нестабильность детали определяется по формулегде 6 Е - пластическая деформациянестабильности размеров,вызванная действием эксплуатационного нагружения,Затем сравнивают полученное значение ЬЕ с заданным значениемэтой величины, указанным в нормативно-технической документации, и принимают решение о необходимости проведения стабилизирующей обработкиданной детали при ее изготовлении,Предложенный способ может бытьтакже использован для контроля эффективности способов стабилизирующейобработки деталей (вибрационного,ультразвукового, злектрогидравлнческого и др.), например, при использовании термической обработки деталей для стабилизации геометрическихразмеров при определении ее эффективности нет необходимости в последующем нагреве до указанной температуры - достаточно создать в деталипосле ее охлаждения напряжения, соответствующие эксплуатационным.П р и и е р 1. Определяли деформацию размерной нестабильности - неперпендикулярность торцевой поверхности (относительно направляющей)унифицированной подставки для агрегатных станков и автоматических линий, Требования к неперпендикулярности, связанной с нестабильностью,т.е. изменением размеров, составляет 10 мкм.Неперпенднкулярность подставкипроверяли на поворотный плите индикатором с ценой деления 0,001 ммзакрепленным на штативе и выставленным по угольнику нулевого плана(уровня).После выполнения сварочных работпроводили термическую обработку подставки в печи при режимах температур100-120 С в течение 4 ч и охлаждалисо скоростью 25 С/ч до комнатнойтемпературы.Затем подставку подвергали многократно статической нагрузке до момента прекращения нарастания пластической деформации. Причем размернуюнестабильность (неперпендикулярность)детали изменили многократно, а имен1285018 1дЕ + дЕФ где Е но; исходное значение - после сварки, затем по окончании термической обработки и после каждого цикла нагружения. Деформация нестабильности (неперпендикуларность) после сварки составила 56 мкм после термообработки 65 мкм,а по прекращении нарастания пластической деформации - 75 мкм.Тогда в соответствии с формулой, приведенной в основном авт.св. 10836139, деформация изделия состав- ляет 1 1дЕ= - Л ЕхК 2 . 3,5 15 х 9 = 2,6 (мкм),где К = 3,5 для малоуглеродистой стали.На основании полученного резульЪ тата следовало бы сделать вывод о 20 стабильности геометрических размеров изделия и об отсутствии необходимости дальнейшей стабилизирующей обработки детали.25Однако с учетом остаточной деформации изделия, вызванной эксплуатационным нагружением, деформация иэделия составляет 1дЕ = - дЕ + Е1 К 2М 1- х 9 + 10 = 12,6 (мкм),что позволяет сделать вывод о размер З 5 ной нестабильности (неперпендикулярности) изделия и необходимости проведения стабилизирующей обработки.П р и м е р 2, Операции стабилизирующей обработки изделия проводят аналогично указанным в примере Размерную нестабильность иэделий определяют постоянно, после выполнения всех операций стабилизирующей обработки.45После проведения термической обработки изделия (нагрев до 100 о120 С) определили деформацию нестабильности и обнаружили,что существует необходимость проведения дальнейшей стабилизирующей обработки изделия. Однако после статического нагружения изделия суммарная деформация нестабильности оказалась впределах установленного допуска,поэтому стабилизирующую обработкуизделия не проводят. Применение предложенного способа позволяет определить рациональные границы применения стабилизирующей обработки и оказаться в ряде случаев от использования такого энергоемкого и дорогого способа стабилизации геометрических размеров, каким является термическая обработка. Формула изобретения Способ определения деформаций размерной нестабильности изделий по авт.св,836139, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей, после повторного измерения деформации к изделию прикладывают многократно статическую нагрузку, равную эксплуатационной, и после каждого нагружения измеряют геометрические размеры, причем нагружение осуществляют до прекращения роста остаточной пластической деформации, а деФормацию размерной нестабильности определяют по зависимости- определяемая деформацияизделия;остаточная деформация изделия, полученная посленагрева и охлажления; - эмпирический переводнойкоэффициент, определяемыйсоотношением между деформацией изделия с длительным сроком вылеживания идеформаций, изделия принагреве до укаэанной температуры;в .остаточная деформация изделия в результате воздействия циклического нагружения, соответствующего эксплуатационному.