Способ магнитно-абразивной обработки деталей

(я)з В 24 В 31/112 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬ ВТОРСКО(71) Запорожский машиностроительный институт им, В.Я,Чубаря(56) Авторское свидетельство СССР М 870089, кл. В 24 В 31/112, 1981Авторское свидетельство СССР В 607717, кл. В 24 В 31/112, 1978.Авторское свидетельство СССР Ь 878523, кл. В 24 В 31/112, 1981,(54) СПОСОБ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ(57) Использование; чистовая абразивнаяобработка поверхностей, увеличение поверХИзобретение относится к технологии обработки деталей, например, лопаток турбин газотурбинного двигателя, и может быть использовано для чистовой абразивной обработки поверхностей; повьцдения качества обработки, увеличения поверхностной прочности, в частности сопротивления усталости,Целью изобретения является повышение усталостной прочности при обработкелопаток ГТД,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе магнитно-абразивной обработки деталей ферромагнитной средой в магнитном поле, при котором детали располагают в кольцевой рабочей зоне, образованной полюсами магнитной системы, и ностной прочности, в частности сопротивления усталости лопаток турбин газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: обработку лопаток производят в кольцевой рабочей зоне, образованной полюсами магнитной системы. Рабочую зону заполняют ферромагнитной средой. Детали равномерно располагают в рабочей зоне, задают им вертикальную осцилляцию и вращение вокруг оси рабочей зоны, В качестве рабочей среды берут смесь чугунной крошки и стальных шариков диаметром 1,6 мм при содержании шариков 0,1-0,3 от массы среды. Ферромагнитные стальные шарики уплотняют рабочую среду. Столкновение деталей при их движении с шариками приводит к наклепу поверхности и повышению усталостной прочности деталей. 1 ил. задают им вертикальную осцилляцию и вращение вокруг оси рабочей зоны; согласно а изобретению, ферромагнитные тела вводят р в рабочую среду в виде стальных шариков диаметром 1,6 мм в соотношении 0,1 - 0,3 от у массы рабочей среды:Способ реализован при магнитно-абразивной обработке лопаток компрессора га- О зотурбинного двигателя, изготовленных из Фй титанового сплава марки ВТ 8. Для обработки использовался кольцевой рабский зазор ф между полюсами электромагнита.В качестве абразивного материала применяли порошок из чугуна марки КЧМ (0,35 ДЧК).Ферромагнитным материалом служили ша-, рики диаметром 1,6 мм из стали марки ШХ 15. Изготовили смеси с различным про1815184 центным содержанием абразивного порошка и стальных шариков. Опытные лопатки обрабатывали в каждой рабочей смеси в течение 60 с при неизменных значениях магнитного поля и скорости движения лопатки 5 в рабочей среде. После обработки оценивали качество обработки (полировки) по шероховатости поверхности, геометрическим размерам, в частности, по округлению кромок, по величине ос 1 аточных напряжений и 10 сопротивлению усталости. Величину макро- напряжений определяли рентгенодифрактометрическим методом на дифрактометре марки ДРОН-Зм с Использованием моноароматизирОванного излучения от кобаль - тового анода. Испытания лопаток навиброусталость проводили на вибростенде марки ВЗДСпри собственных частотах порядка 1500 Гц амплитудах от 3,0 до Б 0 мм.На чертеже показана зависимость величины напряжений от содержания стальных.шариков в рабочей среде,Наведенные напряжения имеют знак"минус", что означает, что они являются сжимающими, Максимальное значение мак ронапряжения имеют, если рабочая среда содержит от 10 до 30% по массе стальных шариков. При всех режимах обработки были ,достигнуты необходимые параметры шероховатости (среднее значение высоты микро-, 30 неровностей 0,30.-0,45 мкм) и закругления кромок. Долговечность при усталости у лопаток, обработанных согласно предлагаемому изобретению оказалась большей на 38;(6,9 10 циклов против 5,0 "10 циклов 35 у серийных лопаток).Уменьшение процентного содержаниястальных шариков в рабочей среде приводит к резкому падению остаточных напряжений сжатия (см. чертеж), снижению 40 эффекта упрочнения. При содержании шариков 9 О упрочняющая обработка стано 4вится неэффективной вследствие снижения остаточных напряжений, составляющего приблизительно 50 МПа,.увеличение процентного содержания ферромагнитных стальных шариков в рабочей средЕ выше ЗОО так же снижает величину остатбчных напряжений, но более монотонно, Снижение напряжений наблюдается уже при содержании шариков 31 ф, при этом растет сопротивление перемещению детали в рабочей среде и увеличиваются энергозатра ты на обработку,Ферромагнитные стальные шарики, входящие в состав магнитно-абразивной среды в количестве 10-ЗОО по массе, концентрируют силовые линии магнитного поля, уплотняют магнитно-абразивную среду, устраняют зазоры, образующиеся при движении обрабатываемых. деталей отнбсительно среды; В процевсе.столкновений движущихся деталей со стальными шариками происходит упрочнение, наклеп поверхности, что улучшает равномерность обработки, устраняет поверхностные де-фекты, создает сжимающие напряжения и увеличивает сопротивление деталей усталости при последующей эксплуатации,Ф о р мул а и зоб рете н ияСпособ маГнитно-абразивной обработки деталей ферромагнитной средой в магнитном поле, при котором детали располагают в кольцевой рабочей зоне, образованной полюсами магнитной системы, и задают им вертикальную осцилляцию и вращение вокруг оси рабочей зоны, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения усталостной прочности при обработке лопаток ГГД, в качестве ферромагнитной средыберут смесь чугунной крошки и стальных шариков диаметром 1,6 мм при содержании шариков 0,1-0,3 от массы среды.1815184 Яд Гдд Составитель С.ЛоскутовТехред М,Моргентал Коррект Коляда ашкович к Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 каз 1614 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5