Способ поверхностного пластического деформирования

(72) А.М и В.Н.Ко (53) 62 (56) Оди ка детал и вибров строение ов, В,А.По т(088,8)Финишназным выглкием. М,:с. 61-68,я обработаживаниемМашинорис,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР)(57) 1. СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО СТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ, при ором осуществляют формирование,8012439 канавки на обрабатываемой ности деформирующим инстр и последующее пластическое деформирование ее краев, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества обработки за счет регулировки углов вдавливания деформирующих инструментов, пластическое де-. формирование каждого края канавки осуществляют раздельно инструментами с прямолинейной формой образующей, причем деформирующие инструменты устанавливают под разными углами к обрабатываемой поверхности, при этом угол вдавливания одного из ф инструментов находится в пределах 90 ф) 3, другого - О( (1 30.1243934 2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве деформирующих инструментов используют ко.- нические ролики, причем последние устанавливают меньшими основаниями к Изобретение относится к металлообработке, а именно к технологии упрочняюще-отделочной обработки обкатыванием и выглаживаниемИзвестны способы поверхностного пластического деформирования обкатыванием и выглаживанием, при которых инструмент внедряют в обрабатываемую ,поверхность детали и им сообщают взаимное относительное перемещение в направлении главного движения и подачи.Для создания необходимого давле ,ния в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью при оптимальном усилии поджатия., приходится увеличивать кривизну профиля деформирующего элемента. Это снижает производительность обработки и приводит к увеличению неровностей вновь создаваемого микрорельефа.В случае деформирования поверхностного слоя выглаживающим инструментом трение скольжения оказывает решающее значение на стойкость инструмента и качество обработанной поверхности, что вызывает необходимость выглаживать с малыми усилиями и соответственно применять инструмент с малым радиусом кривизны рабочей поверхности. По этой причине способ выглаживания является низко- производительным. Глубина внедрения инструмента в обрабатываемую поверхность ограничивается углами вдавливания, которые взаимно связаны с кривизной профиля деформирующего элемента. Чем больше Кривизна профиля деформирующего элеКента, тем при меньшей глубине внедРения инструмента в поверхность досФйгаются допустимые углы вдавливания. Упеличение переднего угла вдавливаИия вызывает интенсивное наращивание йеталла (образование волны) со стоканавке таким образом, чтобы их осипроходили через мнимые вершины конических поверхностей, образующихсяна обрабатываемой поверхности отпрохода указанных роликов. роны необработанной поверхности, аувеличение заднего. угла вдавливанияприводит к образованию более глубокого микрорельефа. При уменьшении глу бины внедрения инструмента снижается степень упрочнения и интенсивность сглаживания неровностей.Известен способ поверхностногодеформирования одновременно несколь кими инструментами разного профиля,установленными вслед друг за другом,при котором производят поэлементноеформирование следа (при обкатывании,при выглаживании).15 Оцновременное деформирование сглаживающим инструментом упрочненныхучастков, прилегающих к следу (канавке), требует приложения значительных усилий. Кроме того, колебания 20 инструмента, связанные с деформированием исходных неровностей, являетсяпричиной наличия дефектов на. обработанной поверхности, в частности волнистости.25 Цель изобретения - повышение качества обработки за счет регулировки.углов вдавливания деформирущихинструментов.На фиг. 1 показана схема установ- ЗО ки инструментов (роликов) на участкеобрабатываемой поверхности; на фиг,2схемы поэлементного формированияследа. "упрочняющим А-А, сглаживающим Б-Б, сглаживающим В-В; на фиг.3 схема установки сглаживающего конического ролика.По предлагаемому способу используют по крайней мере один упрочняющий инструмент 1, имеющий деформиру ющий элемент с криволинейным профилем большой кривизны, например шарик при обкатываниь или сферическийнаконечник при выглаживании и двасглаживающих инструмента 2 и 3 с пря молинейным профилем деформирующего5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 элемента, позволяющих получить отпечаток каплевидной формы, например, конические ролики с материализованной осью вращения при обкатывании или цилиндрические наконечники при выглаживании. Сглаживающие инструменты устанавливают за упрочняющим со смещением от него в обе стороны по направлению подачи так, чтобы каждый из них частично перекрывал канавку, образующуюся от прохода упрочняющего инструмента, а образующая профиля была наклонена ко дну канавки. При установке сглаживающих инструментов создают разные углы вдавливания3, а Ь ( 1 30. В случае использования сглаживающих конических роликов их, устанавливают меньшими основаниями к канавке, а оси роликов проходят через мнимые вершины конических поверхностей (точка А на фиг.3) образующихся на обрабатываемой поверхности от прохода этих роликов. Детали и инструментам сообщают известные движения при обкатывании и выглаживании. Инструменты внедряют в поверхностный слой детали под действием определенных нагрузок. Упрочняющий инструмент внедряют на большую глубину, чем сглаживающие. Может применяться как жесткое так и упругое нагружение инструментов. В процессе обработки инструменты по обрабатываемой поверхности или скользят по ней, образуя за собой след, вследствие пластического сдвига металла под собой. При установившемся режиме обработки уп-, рочняющий инструмент выдавливает канавку, раздвигая металл в стороны, Сглаживающий инструмент, смещенный от упрочняющего в направлении подачи, сминает металл исходных неровностей и образующейся волны, сдвигая его в сторону канавки, тем самым обеспечивается внедрение упрочняющего инструмента на большую глубину, облегчая его перемещение в направлении подачи. Второй сглаживающийинструмент сминает вторичные неровности, окончательно формируют микро-рельеф поверхности. Предусмотренное способом раздельное деформирование участков, прилегающих к образующемуся следу от упрочняющего инструмента, производится при меньшей площадке контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью, а следовательно, и при меньших усйлиях. Это целесообразно использовать при обработке нежестких деталей, например полых тонкостенных валов. Возможность более интенсивного деформирования краев канавки позволяет увеличить глубину внедрения инструментов, тем самым увеличить толщину лаклепанного слоя и степень его упрочнения. Раздельное сглаживание исходных и вторично образующихся неровностей исключает не". посредственное влияние исходной шероховатости на создаваемый микро- ., рельеф поверхности. Использование нескольких инструментов разных по форме профиля позволяет в отдельности изменять углы вдавливания, добиваясь большей эффективности сглаживания неровностей. При углах вдавливания предварительно сглаживающего ролика У3 обеспечивается интенсивное деформирование исходных неров 3 ностей при относительно небольшой нагрузке на инструмент, за счет уменьшенной площади контакта инструмента с деталью. Малые углы вдавливания окончательно сглаживающего/инструмента 9( 1 д 30 создают условия деформирования поверхности без волнистости. Установкой конических роликов меньшими основаниями к канавке с рекомендуемым расположениемих осей достигается качение их безпроскальзывания по обрабатываемойповерхности, что повышает стойкостьинструментов и улучшает качество обработки. Применение способа расширяет технологические возможности обкатывания и выглаживания деталей машин, повышает производительность обработки нежестких деталей, уменьшает величину шероховатости поверхности.1243934 и Корректор Е.Сирох Составитель Б.КузнеТехред И.Попович И.Сегляни акто Заказ 3752/ сное оиз твенно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная Тираж 740 ВНИИПИ Государств по делам изобре 035, Москва, Ж, Подного комитета СССний и открытийущская наб., д.4/