Способ поверхностно-пластической деформации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ(71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(56) Пятосин Е,И. и др. Эффективность обработки деталей методом накатывания. Минск, БелНИИТИ, 1982, с,25-30.(54)(57) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНО-ПЛАСТИЧЕСКОИ ДЕФОРМАЦИИ, при котором совмещают механическое воздействие на обрабатываемую поверхность детали с ее нагревом и охлаждением, о тая шара; шапер- с но- ф гд Я СР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ,80209420 4 В 24 В 39/04// В 24 В 11/02 л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения геометрической точности и качества поверхности шариков, нагрев осуществляют до 550600 С, а охлаждение - до 400 -450 С, при этом нагрев и охлаждениешариков производят многократно, опрделяя количество циклов из условия К,. Н - требуемая окончательнтвердость поверхности Н, - твердость поверхностра, полученная после вого цикла поверхнос пластическои деформации; Нд - значение твердости поверхности шара до обработки.Из разгрузочного устройства 7 шарики попадают во внутреннюю полость инструмента 1, где они под действием газообразного потока, поступающего40 через сопловые отверстия 4, обкатываются по внутренней торообразной поверхности, подвергаясь пластичес кой деформации. Одновременно с обкаткой шарики нагреваются до 550-00 С.45За счет наклона тангенциальных сопловых отверстий шарики, обкатываясь, одновременно перемещаются вдоль внутренней торо- образной поверхности к патрубку 5, Пройдя через патрубок 5, шарики попадают в инструмент 2 где они охлаждаются до 400-450 С и одновременно обкатываются. Затем цикл деформации с нагревом и охлаждением повторяется и при выходе из последнего инструмента шарики попадают на лоток. 50 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке шариков в подшипниковой промьппленности,Цель .изобретения - повышение гео" метрической точности и качества поверхности шариков за счет ограничения роста зерна аустенита при одновременном увеличении твердости поверхностного слоя. 10На фиг. 1 схематически представлено устройство для реа- лизации предложенного способа; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1; 15 на фиг. 4 - разрез В-В на фиг,3.Устройство для осуществления пред" ложенного способа содержит несколько пар рабочих инструментов 1 и 2, во внутренних торообразных полостях которых установлена труба 3, в которой выполнены тангенциальные сопловые отверстия 4 для подачи газообразной среды под давлением, Выходы предыдущих инструментов связаны с входами последующих посредством переходных патрубков 5. Загрузка обрабатываемых шариков б осуществляется через загрузочное устройство 7, а выгрузка из последнего инструмента осушествляется в лоток 8,Снаружи одного из инст-рументов пары установлен нагреватель 9 (,например, индуктор) снаружи другого - охладитель 10.Способ осуществляют следующим обра 35 зом.циклов выбирается из услоНтребуемая окончательная твердость поверхности шара;твердость поверхности шара, полученная после первого цикла поверхностно- пластической деформации, величина которой зависит от диаметра обрабатываемых шариков, размеров инструментов и давления рабочей средыузначение твердости поверхности шара до обработки. Выбор температурных режимов обработки определяется необходимостьюповышения не только твердости, нотакже увеличения пластичности, величика которой определяется величинойзерна в стали. При этом с уменьшением зерна стали ее пластичность увеличивается. Атак как при нагревестали в процессе закалки бурный ростзерна аустенита начинается с темпеа,ратуры выше 700 С, в предложенномспособе температура нагрева ограничена 550-б 00 С, Температура охлаждения шариков в среднем на 150 Собеспечивает формирование мелкозернистого перлита в стали, который иобеспечивает повьшение механическойпрочности шариков. Оптимальной скоростью нагрева и охлаждения шариковявляется 50-100 С/мин, Угол наклона тангенциальных сопловых отверстийк поперечному сечению инструментаа( = 2-3". выбран исходя иэ условияобеспечения нагрева и охлажденияобрабатываемых шариков до требуемыхуказанных температур со скоростью50-100 С/ьин при прохождении имирабочей зоны инструмента тарообразной форьы,Так, например, при обработкешариков диаметром 25,4 мм в рабочейкамере торообразного инструментадиаметром Э = 1 м(наиболее частоиспользуемый диаметр в станках дпяобработки шариков) с углом вырезарад оптимальным расстояниеммежду центрами шариков являетсяН = 50 мм (фиг,2).Тогда длина рабочей камеры инструмента 1 определяется из выражения1760 мм/мин. 3-(27 - 1): 2640 мм,Э Так как оптимальная скорость охлаждения и нагревания составляет- 100 С/мин, а амплитуда колебаний температуры в процессе термомеханической обработки достигает 1 сог50 С, то цикл охлаждения ( нагревания) должен осуществляться при прохождении шариками рабочей зоны инструмента за 1,5 мин. Следовательноскорость движения центра шарика вдоль оси инструмента составляет Так как угловая скорость вращения шарика по аналогии с процессом пневмоцентробежной обработки) составляет ьЭ= 2000 рад/мин, то скорость вращения Ч будет равна 5 0000 мм/мин,3С корость движения центра шарикавдоль оси инструмента может бытьопределена следующим образом:Ч=Ч, с(где о(. - угол наклона отверстия подачи среды под давлениемк поперечному сечению инструмента.0 тсюда с с(= -- 0 0352 следоЧу Ф ФЧвательно, с = агс 1 --о= агссд 0,0352 2 фТаким образом, оптимальным углом,обеспечивающим нагрев шариков до550 - 600и охлаждение до 400-450 СОсо скоростью 100 С/мин при прохождении шариками рабочей зоны инструмента, является угол в 2-3писно а аб, д,4 Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Составитель А,Козловдактор А.Шандор Техред А.Бойко Зб 8/19 Тираж 739 БНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская н