Способ упрочнения деталей с выступами

ОП ИСАНИ ЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 903071(23) Приоритет -СССР по делам кэебретеннй и аткрыткй(72) Авторы И. Рагрин, Врипалин С. Гур изобретения ордена Трудового Красного Знамсударственный университет Ростов 1) Заявитель(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛ ЫСТУПАМ Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для упрочнения деталей с выступами, воспринимающими рабочую нагрузку при эксплуатации детали, например деталей типа зубчатых колес,Известен способ упрочнения деталей с выступами, заключающийся в том, что выступ подвергают объемному .пластическому деформированию изгибом и одновременно поверхностному пластическому деформированию в зоне опасного сечения, регулируя величину технологической нагрузки в процессе деформирования 1).Недостатком известного способа является невысокое качество деталей после их упрочнения заданного ввиду сложности поддержания заданного уровня технологической нагрузки в зависимости от величины пластической деформации выступа при изгибе.Целью изобретения является повышение качества упрочняемых деталей.Эта цель достигается тем, что в способе упрочнения деталей с выступами, заключающемся в том, что выступ подвергают объемному пластическому деформированию изгибом и одновременно поверхностному плас тическому деформ и ров анию в зоне опасного сечения, регулируя величину технологической нагрузки, в процессе пластического деформирования регистрируют сигналы акустической эмиссии, возникающей при пластическом течении материала детали в упроч няемой зоне, а реэ улирование величины технологической нагрузки производят в за висимости от изменения интенсивности сиг налов акустической эмиссии.Такое решениепозволяет повысить эффективность и качество упрочнения деталей за счет регулирования величины технологической нагрузки, соответствующей созданию требуемых физико-механических свойств материала - достижению им. предела текучести в наиболее опасной зоне концентрации напряжений - зоне опасного сечения выступа. Изменение свойств упрочняющего материала под действием технологической нагрузки отвечает соответствующему изменению таких параметров акустической 2 ф эмиссии (АЭ) как амплитуда импульсов иинтенсивность потока импульсов.На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа упрочнения ссистемой регулирования; на фиг. 2 - диаграммы зависимости интенсивности акустической эмиссии И и ее амплитуды А на выходе преобразователя от времени.Система регулирования представлена принципиальной блок-схемой и может иметь исполнение каждого из блоков с различными вариантами,Способ осуществляется следующим образом.Упрочняемое зубчатое колесо 1 закрепляют на шпинделе станка для упрочнения. Затем на колесо устанавливают датчик 2, который подключен к системе регулирования технологической нагрузки Р, подводят упрочняющий инструмент 3 во впадину меж ду смежными зубьями 4 и 5 и включают силовой привод 6. Одновременно с воздействием инструмента на упрочняемую поверхность регистрируют сигналы акустической эмиссии, которые изменяются от величины нагрузки.Величину технологической нагрузки, при которой производят упрочнение, выбирают в зависимости от изменения интенсивности сигналов акустической эмиссии при течении материала в упрочняемой зоне, Под действием такой нагрузки инструмент 3 упрочняет зубья 4 и 5 объемным пластическим деформированием изгибом. Нагрузку упрочнения поддерживают на уровне величины, вызывающей интенсивность сигналов акустической эмиссии, соответствующую пластическому течению материала в упрочняемой зоне.С целью выбора и поддержания необходимой величины нагрузки для упрочнения датчик 2 фиксирует увеличение итенсивности АЭ, соответствующее изменению свойств упрочняемого материала, преобразованные сигналы АЭ усиливаются блоком усилителяи поступают в анализатор сигналов 8, где происходит их сравнительная оценка, по уровню их рассогласования вырабатывается сигнал управления, поступающий в блок управления силовым приводом 9, при водящим в действие механизмы силового привода 6.На фиг. 2 показаны зависимости интенсивности акустической эмиссии Х (кривая 1) и среднего значения ее амплитуды А (кривая 2) от времени плюс полученные на выходе преобразователя АП - 12 ЭРТУг при деформировании зубьев зубчатого колеса технологической нагрузкой Р. Заштрихован ный участок скачкообразного роста параметров АЭ соответствует пластическому течению материала зубьев в упрочняемой зоне. Конкретный пример реализации предлагаемого способа показан для зубчатого колеса, изготовленного из конструкционной стали 45(ГОСТ 1050 - 60) следующего химического состава, %: С =. 0,48; Я = 0,1; Мп = 0,75 и механическими свойствами после нормализации: бв = 51 кгс/мм 2;6, = = 36 кгс/мм 2; НВ = 197 ед. со следующими геометрическими характеристиками число зубьев У = 32, модуль т = 4 мм, ширина венца Ь = 20 мм. При упрочнении 1 в зубьев под технологической нагрузкойзР = 1,75 10 кгс/ интенсивность потока импульсов АЭ, соответствующая течению материала в упрочняемой зоне, находилась на уровне Х = 1,75 10 ммл/сек, а величина амплитуды импульсов АЭ составляла А = 8 мкв, что позволило стабильно поддерживать в силовом гидроприводе установки технологическую нагрузку Р в диапазоне Р = 1.75 + 0,25 10 З кгс, соответствующему оптимальному режиму упроч 2 о нения.Применение предлагаемого способа впроизводственных условиях позволит повысить эффективность и качество упрочнения деталей, улучшить и упростить процесс тех- Инологии упрочнения за счет параллельного выполнения функций контроля изделий, режимов нагружения и упрочняющего инструмента.Формула изобретенияСпособ упрочнения деталей с выступами, заключающийся в том, что выступ подвергают объемному пластическому деформированию изгибом и одновременно поверхностному пластическому деформированиюв зоне опасного сечения, регулируя величину технологической нагрузки в процессе деформирования, отличающийся тем, что, сцелью повышения качества упрочняемыхдеталей, в процессе пластического деформирования регистрируют сигналы акустической эмиссии, возникающей при пластическом течении материалов детали в упрочняемой зоне, а регулирование величины техноз логической нагрузки производят в зависимости от изменения интенсивности сигналов акустической эмиссии.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка2742420/25-27,кл, С 21 0 7/02, 1979 (прототип).