Способ обработки металлических изделий

(56) Авто Н 1281369 Авторс 11 749911, видетельство СССР23 Р 25/00, 1987. детельство СССР 21 Р 1/04, 1980. ско кл, Вое сви кл,54) СПОСЗДЕЛИИ я к обработкежет быть исении при изгоолец для сняий, образуюкольца А и величин нде,ий,(К о+А) К -ЗА ) течение вр тематическ м а 60 с 2амплитуда кстенда;,амплитуда к ебании вибро декольца; оле ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ 4414530/31-0225,04,8830.07.90. Бюл. Р 28уральский лесотехническийим. Ленинского комсомолаС,Ф,Петров, Н.С.ДудоровПоликарпов621.85.79 (088.8) ОБРАБОТКИ ИЕТАЛЛИЧЕИзобретение относитсметаллов вибрацией и мопользовано в машиностротовлении изделий типа ктия остаточных напряженщихся после сварки и механическойобработки,Цель изобретения - повышение производительности процесса.На чертеже представлена схема обработки металлических изделий.Схема состоит из кольца 1, прикрепленного с помощью прижима 2 квибростенду 3.Согласно предлагаемому способувибрационной обработки, включающемувибрацию обрабатываемой детали нарезонансной частоте с заданной продолжительностью обработки, определя-,ют амплитуду. колебаний вибростендаАа, определяют амплитуду колебаний 2(57) Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано в машиностроении при изготовлении изделий типа колец для снятия остаточных напряжений, образующихся после сварки и механической обработки, Цель изобретения - повышение производительности процесса. Способ включает вибрацию обрабатываемой детали на резонансной частоте, определение амплитуды колебаний вибростенда, определение амплитуды колебаний кольца и величины динамических напряжений в кольце и обработку в течение времени, которое определяется по математической зависимости. 1 ил,установленного на ст динамических напряже динв кольце по математическимиимостям фо 6 А )(Ко А ) Ко(К и производят обработкумени, определяемого позависимости" коэффициент рассеяния, обычно равный 10 ";- плотность материала;с - скорость звука;1 - момент инерции.15Выражения для амплитуды колебаний кольца А и величина динамических нагрузок получены из решения дифференциального уравнения вынужденных колебаний точки при наличии сопротивлениясРх ., йхш -- = -сх - р - +з 1 по,- время;- равнодействующая распределенной нагрузки от действия 30инерционных сил.Коэффициент поглощения определен экспериментально и для разных марок Сталей и алюминиевых сплавов изменяется в пределах 0,02 - 0,03. 35Математическое выражение для времени обработки вытекает из следуюЩего.Известна из сопромата формула для энергии деформирования (силового по ля): Для эпюры распределения остаточных напряжений в кольце выражение дляР имеет вид12 Е фгде Ъ - ширина кольца. 50Приравнивая потенциальную энергию поля и энергию, рассеиваемую при колебанияхр = иеч,где У - мощность волнового фРонта э 55 получим, что время обработки зависит от величиныЕэ1(сш зо) е С учетом результатов экспериментальных исследований установлено, что формуля для расчета времени обработки деталей типа колец имеет вид6 э2С щЩ60 счевИсходные данные:А =11 О-э м; и=314 рад/с; 2,=0,5 м; ш=гЩо ЬкЬю у =7000 кг/мз, Е = 2 к в 10" кг/сз мР Ко=0,02; Ь=4:10-з и Ь=285 10 э м; Ьэ=5 "10 э кг/с м; су = =5 10 р с=3 10 м/с.Расчет.1. тп=гТК ЬЪу=г3,140,5 3 10 э 285 х10 э 10 э =3,14 3 285 7 10 -э =25 кг.А ООКзтпдо 1 10 - 314 124 10- 25й 2 2 101 1,50 10 " 0,02- 0 08 м,0 9812,0ЪЪз285 10(4 10.з)э12 12= - д" - -= -- -=,694 с43664135611,57 мин -" 12 мин.П р и м е р. Была проведена вибрационная обработка кольца массой 25 кг из стали 38 ХС и кольца массой 500 кг, из стали 20. Вибрационная обработка производилась на вибростенде 2365-Р и навесным вибратором, входящим в установку ЗИО конструкции станкостроительного завода.15872 ВА и прибором ВИП. Время процессаопределялось тремя способами;1. По предложенному способу времяобработки кольца массой 25 кг соста 5вило 12 мин, массой 500 кг - 20 мин.2. По изменению так называемого;"обобщенного параметра", характеризующего изменение амплитудной модуляции измеряемого сигнала по инструкции Ок установке ЗИО, время составило длякольца массой 500 кг - 25 мин, Длякольца массой 25 кг - изменение параметра не обнаружено,3, По изменению уровня напряжений 15время обработки составило для кольцамассой 500 кг - 22 мин, для кольцамассой 25 кг - 15 мин.Причем во втором и третьем способах вспомогательное время составило10 мин,Таким образом, при определениипараметров процесса по предложенномуспособу они приемлемо согласуютсяс экспериментальными данными при непосредственном контроле остаточныхнапряжений в обрабатываемом изделии.1Предложенный способ позволяет создать систему адаптивного уравнения 30с использованием автоматизированногооборудования для условий гибких производственных систем,Зная механические свойства материала, массу обрабатываемых колец дета- З 5лей и измеряя амплитуду колебанийвибростенда освоенными в производствепромышленными приборами, можно определять время обработки и запрограммировать процесс для условий автоматизированного производства. Способ позволяет контролировать обработку деталей из неферромагнитных материалов,избежать предварительного этапа тари 45 52 6ровки, а также автоматизировать про= цесс и увеличить производительность.формула из обретенияСпособ обработки металлических изделий, преимущественно для снятия остаточных напряжений в крупногабаритных кольцах, включающий вибрацию на резонансной частоте. кольца в течение заданного времени, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, вибрацию осуществляют в течение времениз --1 2 ф 60 Гс Е 1где= - -" х4(КоА )(Ко+А) -Кс(йо-ЗЛ+). кгВ о (о+А ) (В овеличина динамических напряжений вматериале кольца;А зшс оА = в , -- амплитуда колебаний2 ВПокольца, м;,Ьз- предел текучести, кг/смэ;с - скорость звука, и/с;- коэффициент рассеяния, обычно равный 10т - масса кольца, кг;- плотность материала, кг/м;Е - модуль упругости, кг/см;Ь - толщина кольца, м;- радиус кольца, м;А - амплитуда колебаний вибросстенда, м;о) - частота колебаний, 1/с;Т - момент инерции, мф;К я - коэффициент поглощения,1581752 Составитель А.КулеминРедактор Т,Лазоренко Техред М.Ходаннч Корре Н ь Заказ 2067 ПодписноеВНИИПИ Государствен етениям и открытиям при Г113 ская наб., д. 4/5 Тираж 511ного комитета по иэобр035, Москва, Ж, Рауш Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101