Способ обработки металлических изделий

. 119) 4 021111/О ГОСУДАРСПО ДЕЛ НИ ий ки ельство СССР1/30, 1980.ьство СССР1/00, 1979.МЕТАЛЛИЧЕСКИХ а может лении ых ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЭОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится кботке механизмов вибрацией ибыть использовано при изготовалов, направляющих прецизио станков и т.д, Цель изобретения - . улучшение качества путем равномерного снятия остаточных напряжений вдоль изделия. Сущность изобратения заключается н том, что локально воздействуют вибрацией на участки конструкции с остаточными напряжениями, превыщающими заданный уровень. Указанные участки .определяют по предварительно измеренному распределению остаточных напряжений вдоль конструкции. При этом в неподвижно закрепленной одним концом конструкции последовательно защемляют конец каждого из участков и вибрацию осуществляют на резонансной частоте свободной части. 2 ил.Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано при изготовлении валов, направляющих прецизионных станков5 и т.д.Цель изобретения - улучшение качества путем равномерного снятия остаточных напряжений вдоль изделия.На фиг, 1 изображен график распределения величин остаточных напряжений вдоль стержневой конструкции длиною 1(а) и участки конструкции с остаточными напряжениями, превышающими заданный уровень (б) на Фиг. 2 - устройство реализующее предлагаемыи способ.устройство содержит неподвижное основание 1, в котором консольно закреплена деталь 2, между деталью и основанием установлен узел 3 защемления детали, к свободному концу последней прикреплены вибратор 7 и акселерометр 4, который через усилитель 5 подключен к схеме 6 сравнения, на другой вход которой подается сигнал от блока 8 сдвига фазы, запитываемого от перестраемого генератора 10, который управляется выходным сигналом схемы 6 сравнения, причем генератор 1 О подключен через усилитель 9 мощности к вибратору 7. Стержень для виброобработки закрепляют в основании 1, защемляют в точке х, = 50 мм и прикладывают гармоническую силу на его свободном конце, которая создается с помощью электромагнитного вибратора 7, запитанного от усилителя 9 мощности. Система блоков 4-6, 8 и 10 обеспечивает резонанс свободного конца стержня, так как сигнал от генератора 1 О с необходимым сдвигом по фазе в блоке 8 поступает в схему 6 сравнения, на другой вход которой поступает сигнал от датчика 4 через усилитель 5. Схема 45 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, который подается на генератор 10 и осуществляет перестройку его частоты, Таким образом обеспечивается резонанс свободного конца 50 стержня при его защемлении в любом из определенных ранее участков.Способ осуществляется следующим образом.В стержневой конструкции, подле жащей вибростарению, используя один из известных неразрушающих методов (рентгенографический, .электромагнитный и др,), измеряют остаточные напряжения и строят график распределения остаточных напряжений по длине конструкции (Фиг, 1). Из этого графика с учетом априорной информации о допустимых уровнях остаточныхо"напряжений 6 определяют участкиостконструкции с недопустимыми величинами напряжений (Фиг 2, участки х,хи х,х), Затем конструкцию закрепляют консольно и защемляют ближнийк месту закрепления конец первогоиз определенных участков, После этого прикладывают вибрацию в виде силового воздействия на ее свободном конце, добиваются резонанса последнегои вибрируют в течение 5-10 мин,В это время создаются максимальныемеханические напряжения в зоне защемления и энергия вибрации обеспечивает смещение дислокаций, приводящее к уменьшению и стабилизацииостаточных напряжений, Вибрационноевоздействие на материал описываетсяуравнением типа Аррениуса, т.е, изменение исследуемого свойства ( боостаточные напряжения) пропорционально величине.ехр(-/Е) (О - энергияактивации процесса, К - энергия, сообщаемая конструкции при виброобработке). Таким образом, только примаксимальных напряжениях достигаетсяэнергия достаточная для активации -процесса снижения остаточных напряжений.После обработки первого участказащемляют такой же конец второгоучастка и повторяют виброобработку.Описанный процесс обработки осуществляется последовательно для всех выделенных участков конструкции и после его завершения получают конструкцию с достаточно равномерным распределением допустимых остаточных напряжений,П р и м е р. Необходимо обрабатывать деталь в виле прямолинейного сужающегося стержня из титанового сплава ВТ 6 (длина 1 = 285 мм, сечениему основания ЭО 8 мм), Предварительно проведены дискретные измеренияостаточных напряжений вдоль стержнядифрактомером. С учетом допустимойвеличины .остаточных напряжений, которая при равной 25 кг/мм, определяютследующие участки с недопустимымиуровнями напряжений:з 13975 х, мм 50-70 100-12050-170кг/мм -31 -50 -42Для вибростарения стержня используют устройство, приведенное на фиг. 2.5Зиброобработка стержня проводится в течение 5-10 мин, затем он защемляется в точке х = 100 мм, а затем в точке х = 150 мм м при каж дом защемлении процесс виброобработки повторяется.После завершения виброобработки повторно измеряют остаточные напряжения в указанных участках, где от мечено существенное их снижение: х, мм 50-70 100-120 150-170 э, кг/мм -15 -20 -23Причем по отношению к обработке аналогичного стержня согласно извест О ного способа достигнута большая равномерность до б 0% лучшая, чем в известном) распределения остаточных напряжений, 25Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает снижение остаточных напряжений и улучшает качество детали за счет более равномерного их распределения, что существенно умень 024шает вероятность поспедующих короблений и других негативных явленийпри сборке и эксплуатации. Формула изобретения Способ обработки металлическихизделий преимущественно стержневойконструкции, включающий закреплениеизделия в заданном месте, вибрацию нарезонансной частоте изделия, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения качества путем равномерного снятия остаточных напряженийвдоль изделия, предварительно измеряют распределение остаточных напряжений вдоль стержневой конструкции,определяют границы участков, в которых остаточные напряжения превышаютзаданный уровень, конструкцию закрепляют на одном конце, а другой составляют свободным, затем последовательно закрепляют изделие в границахучастков с остаточными напряжениями,превьнпающими заданный уровень, ближних к закрепленному концу, а вибрациюосуществляют на резонансной частотеоставшейся свободной части конструкции,130 твенно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул ктна и Тираж 5 ч 5 Государственного елам изобретений осква, Ж, Рауш оиитета СССРоткрытийая наб., д.