Способ калибровки поверхности изделий

ВКИ ПОВЕРХНОбыть использовано сти изделия и измейств по всему обьемер, шлицевые бчатые поверхГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Навроцкий Г. А,штамповка. Сп равочниние, 1973, с. 84-85,(54) СПОСОБ КАЛИБРСТИ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение можедля обработки поверхннения прочностных сво Изобретение относится к способам обработки поверхности изделия и изменения прочностных свойств по всему его объему, при получении повышения класса точности и чистоты поверхности.Изобретение позволяет также исправить геометрическую форму (нецилиндричность, непрямолинейность), когда искажение формы находится в пределах допуска и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для получения высокоточных иэделий,Целью изобретения является повышение прочностных характеристик практически по всему объему материала изделия, снижение стоимости обработки,Поставленная цель достигается тем, что усилие деформации прикладывают и снимают путем изменения разности температур между инструментом и иэделием,В общем случае зто калибровка охватываемой или охватывающей поверхности люполучении повышенного класса точчистоты поверхности. Перед дефоранием осуществляют нагрев мента (либо заготовки), осуществлядинение заготовки и инструмента, мирование осуществляют путем охия инструмента (либо заготовки), оторого при охлаждении уменьшаетормируя с малыми степенями загоПредлагаемый способ позволяет ть окончательный размер высокой и, чистоту поверхности и геометриформу детали. му при ности и миров инстру ют сое Дефор лажден объем к ся, деф товку, получи точнос ческую бой сложной формы, наприповерхности, рифленые и зуности и многие другие,Предлагаемый способ может быть пояснен на примере калибровки вала.Для калибровки вала он изготавливается с большим размером, чем требуемый, низкого квалитета и чистоты, т.е, заготовку получают на обычном станочном или прессовом оборудовании.Для получения высокого класса точности из данной заготовки, высокого класса чистоты инструмент изготавливают нужного класса точности и чистоты в виде втулки.Материал втулки желательно испольэовать с более высокими прочностными свойствами, чем материал заготовки.Однако это требование не является обязательным, Аналогичный результат может быть получен при толщине стенки втулки намного больше диаметра вала, допустим в 2-3 раза.Вал вставляется свободно во втулку. Это обеспечивается допусками на втулке и валу.Втулку охлаждают, а вал нагревают.Нагрев может быть осуществлен токами высокой частоты с плоским индуктором, а охлаждение путем подачи хладагента или его паров в полость втулки вокруг охватывающей ее поверхности.Из-за тепловых деформаций сопрягаемая поверхности вала и втулки входят в контакт, возникают напряжения соизмеримые с предельными нагрузками для материала. По всему объему вала происходят процессы дефомации кристаллической решетки аналогичные тем, которые возникают при ковке.Поверхность вала приобретает класс чистоты, который полностью соответствует классу обработки внутренней поверхности втулки, т.к, микронеровности снимаются,Силовые взаимодействие,контактирующих поверхностей приводит к тому, что после остывания вала и нагрева втулки - инструмента размер вала уменьшается, а втулки - увеличивается,Рассмотрим худший случай, когда материал втулки-инструмента и вала-заготовки имеет одинаковые или близкие прочностные характеристики, В этом случае деформация будет примерно одинакова и размеры после разьединения заготовки и инструмента изменяется также одинаково, Однако при последующем и многократном использовании втулки-инструмента ее изменение размера будет много меньше, т.к. за счет многократного упрочнения ее прочностные свойства резко возрастут.Операция начального упрочнения может быть проведена заранее на одной детали-заготовке, Последующие операции калибровки поддаются точному расчету. Для этого замеряют размер заготовки и по расчетной или полученной путем технологических проб таблице определяют необходимые температуры вала-заготовки и втулки-инструмента. В большинстве случаев достаточно будет только нагрева вала,Температура нагрева не должна быть выше критической, которая приводит к изменению кристаллической решетки, фазовым превращениям и изменению физико-механических свойств,По мере износа инструмента-втулки температуру нагрева вала-заготовки повышают. Под износом понимается увеличение калибровочного размера., Еще больше упрощается задача расчета окончательного размера, если материал инструмента имеет прочностные характеристики намного выше материала иэделия-заготовки (вала), например материал вала -алюминий, а материал втулки - высокопрочная сталь. Кстати говоря, на алюминии прак 5 тически невозможно получить высокийкласс чистоты, т.к, он не поддается финишным с использованием абразивного инструмента операциям, а таких материаловмного,10 В описанном случае можно вообще неучитывать абсолютный размер обрабатываемой детали-вала, т.к. схема деформацииприобретает совсем другой характер: практически абсолютно жесткий инструмент15 (втулка) и мягкая заготовка (вал), котораяпри любом отклонении размера будет деформирована до заданного размера.Возможны любые другие варианты получения разности температуры между инст 20 рументом-втулкой и, заготовкой-валом.Например нагреть втулку, свободно вставить вал, При охлаждении сопряженных деталей получим вышеописанный процесс,Для разъединения втулки и вала опять на 25 гревают втулку и свободно извлекают вал.Для быстрого нагрева втулки может бытьиспользован индикатор с установкой ТВЧ.Калибровка вэлэ с массой 20 кг займет5 - 10 мин, т.е. время несоизмеримое с суЗ 0 перфишиными операциями, причем указанное время в основном пойдет надостижение разности температур, т.к. самакалибровка не требует выдержки и займет10+15 с,З 5 Аналогично используется способ,приобработке втулки, когда инструментом является вал.Как правило, высокий класс точности ичистоты вала и втулки требуется для сопря 40 женных плунжерных.пар, например для насосов, когда основным критерием являетсязазор сопряжения, а сам размер в пределахдопуска не играет роли. Такие пары получают путем трудоемкой притирки, а предлага 45 емый способ позволяет получить такие парыпросто с минимальной трудоемкостью и сзаданным зазором, допустим, в несколькомикрон, Причем, такая калибровка не зависит от степени износа инструмента (вала для50 калибровки втулки и втулки для калибровкивала). Способ также, позволяет вообще устранить брак, т.к. всегда варьированием разности температуры можно получитьнеобходимый размер ответной детали, Т.е.55 для описанною случая после проведениятехнологической пробы можно составитьсоответствующие таблицы для абсолютныхразмеров вала и втулки, которые должны вдальнейшем использоваться совместно иобразовывать плунжерную пару.1801659 Составитель Б. ТалановТехред М. Моргентал Корректор.А. Обручар Редактор В, Трубченко Заказ 814 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Способ может быть использован на малых предприятиях, т.к. не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации.Формула изобретения Способ калибров:и поверхности изделий, при котором к заготовке инструментом прикладывают усилие деформации и осуществляют калибровку, после чего усилие снимают, отл ич а ю щи й е я тем, что, с целью повышения качества обработки за счет повышения прочностных характеристик и сни жения затрат на обработку, усилиедеформации прикладывают и снимают путем изменения разности температур между инструментом и изделием.