RU2333095C1 - Device for combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces - Google Patents
Device for combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333095C1 RU2333095C1 RU2006142244/02A RU2006142244A RU2333095C1 RU 2333095 C1 RU2333095 C1 RU 2333095C1 RU 2006142244/02 A RU2006142244/02 A RU 2006142244/02A RU 2006142244 A RU2006142244 A RU 2006142244A RU 2333095 C1 RU2333095 C1 RU 2333095C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- abrasive
- deforming
- workpiece
- spherical surface
- Prior art date
Links
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 32
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 241001061225 Arcos Species 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000005068 cooling lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам и способам, основанным на сочетании алмазоабразивной и отделочно-упрочняющей обработки неполных сферических поверхностей деталей, например автомобильных шаровых пальцев, из сталей и сплавов шлифованием и поверхностным пластическим деформированием (ППД) со статическим нагружением инструмента.The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to devices and methods based on a combination of diamond abrasive and finishing hardening processing of incomplete spherical surfaces of parts, for example, automobile spherical fingers, of steel and alloys by grinding and surface plastic deformation (PPD) with static loading of the tool.
Известно устройство для комбинированной алмазоабразивной и упрочняющей обработки заготовок с неполной сферической поверхностью, содержащее алмазоабразивный элемент и деформирующий элемент [1].A device for combined diamond abrasive and hardening processing of workpieces with an incomplete spherical surface, containing a diamond abrasive element and a deforming element [1].
Устройство отличается низким КПД, недостаточно большой глубиной упрочненного слоя и невысокой степенью упрочнения обрабатываемой поверхности, низкой производительностью, так как перед операцией ППД необходимо выполнить операцию шлифования, что требует дополнительны затрат, при этом примененный не самоустанавливающийся инструмент не позволяет получать качественную обрабатываемую поверхность.The device is characterized by low efficiency, insufficiently deep hardened layer and a low degree of hardening of the treated surface, low productivity, since before the PPD operation it is necessary to perform a grinding operation, which requires additional costs, while the non-self-aligning tool does not allow to obtain a high-quality processed surface.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей ППД благодаря использованию комбинированной механической обработки, основанной на сочетании алмазоабразивной обработки и силового воздействия на поверхность обрабатываемой заготовки, что приводит к изменению показателей поверхностного слоя заготовки, повышение износостойкости, предела выносливости и других эксплуатационных характеристик, управление глубиной упрочненного слоя, степенью упрочнения и микрорельефом поверхности, а также повышение качества и точности обработки путем самоустановки инструментов на неполной сферической поверхности обрабатываемой заготовки.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of PPD through the use of combined machining, based on a combination of diamond abrasive processing and force on the surface of the workpiece, which leads to a change in the surface layer of the workpiece, increase wear resistance, endurance and other performance characteristics, control the depth of the hardened layer, degree of hardening and surface microrelief, as well as improving the quality and accuracy of STI processing tool by self-alignment on a part of the spherical surface of the workpiece.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для комбинированной алмазоабразивной и упрочняющей обработки заготовок с неполной сферической поверхностью, содержащего алмазоабразивный элемент и деформирующий элемент, при этом оно снабжено двумя винтовыми цилиндрическими пружинами и двумя индивидуальными приводами со шпинделям и алмазоабразивный элемент выполнен в виде кольца с внутренней конической поверхностью, на которой нанесен алмазоабразивный слой, и установлен на торце винтовой цилиндрической пружины, второй торец которой навернут и жестко закреплен на шпинделе индивидуального привода, деформирующий элемент выполнен в виде кольца с торовой внутренней поверхностью и установлен на торце своей винтовой цилиндрической пружины, второй торец которой навернут и жестко закреплен на своем шпинделе индивидуального привода, алмазоабразивный и деформирующий элементы выполнены с возможностью контакта с обрабатываемой поверхностью заготовки по окружностям, плоскости которых перпендикулярны соответственно продольным осям винтовых цилиндрических пружин алмазоабразивного и деформирующего элементов, при этом алмазоабразивный и деформирующий элементы установлены противоположно друг к другу относительно заготовки и под углом α, град., к плоскости, перпендикулярной продольной оси заготовки и проходящей через центр сферической поверхности последней, который определен по формуле:The problem is solved using the proposed device for combined diamond abrasive and hardening processing of workpieces with an incomplete spherical surface, containing a diamond abrasive element and a deforming element, while it is equipped with two helical coil springs and two individual drives with spindles and the diamond abrasive element is made in the form of a ring with an internal conical the surface on which the diamond-abrasive layer is applied and mounted on the end of a coil spring, second the swarm end of which is screwed and rigidly fixed on the spindle of the individual drive, the deforming element is made in the form of a ring with a torus inner surface and mounted on the end face of its helical coil spring, the second end of which is screwed and rigidly mounted on its spindle of the individual drive, diamond-abrasive and deforming elements are made with the possibility of contact with the workpiece surface on circles, the planes of which are perpendicular to the longitudinal axes of the screw cylindrical their springs of diamond-abrasive and deforming elements, while diamond-abrasive and deforming elements are installed opposite to each other relative to the workpiece and at an angle α, deg., to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece and passing through the center of the spherical surface of the latter, which is determined by the formula:
где R - радиус обрабатываемой сферической поверхности заготовки, мм;where R is the radius of the processed spherical surface of the workpiece, mm;
Н, h - размеры, определяющие неполную сферическую поверхность заготовки, мм.H, h - dimensions that determine the incomplete spherical surface of the workpiece, mm
Сущность устройства для комбинированной алмазоабразивной и упрочняющей неполной сферической поверхности поясняется чертежами.The essence of the device for the combined diamond abrasive and hardening incomplete spherical surface is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена схема комбинированной алмазоабразивной обработки с последующим поверхностным пластическим деформированием заготовки автомобильного шарового пальца с помощью предлагаемого устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - расчет угла α наклона осей шпинделей алмазоабразивного и деформирующего элементов устройства.Figure 1 presents a diagram of the combined diamond abrasive processing followed by surface plastic deformation of the workpiece of the automobile ball finger using the proposed device; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 - calculation of the angle α of the axis of the spindles of the diamond abrasive and deforming elements of the device.
Предлагаемое устройство служит для алмазоабразивной обработки с последующим поверхностным пластическим деформированием - упрочнением неполной сферической поверхности 1. Обработка осуществляется алмазоабразивным инструментом 2 с последующим силовым воздействием деформирующего инструмента 3, при котором обрабатываемой заготовке 4, например, типа автомобильного шарового пальца сообщают вращательное движение VЗ, алмазоабразивному инструменту - вращательное движение VAA и упрочняющему инструменту Vy, а также каждому инструменту - продольную подачу SПР к центру О сферической поверхности.The proposed device is used for diamond abrasive machining followed by surface plastic deformation - hardening of an incomplete
Предлагаемое устройство для комбинированной алмазоабразивной и упрочняющей обработки неполных сферических поверхностей содержит индивидуальный привод (не показан) со шпинделем 5 с алмазоабразивным инструментом 2 и индивидуальный привод (не показан) со шпинделем 6 с деформирующим элементом 3.The proposed device for combined diamond abrasive and hardening processing of incomplete spherical surfaces contains an individual drive (not shown) with a spindle 5 with a diamond abrasive tool 2 and an individual drive (not shown) with a spindle 6 with a deforming element 3.
Алмазоабразивный инструмент выполнен в виде кольца 2 с внутренней конической поверхностью, на которой нанесен алмазоабразивный слой 7. Алмазоабразивное кольцо 2 установлено на конце своей винтовой цилиндрической пружины 8, которая вторым торцом навернута и жестко закреплена на шпинделе 5, с нарезанной специальной винтовой канавкой под закрепляемую пружину.The diamond-abrasive tool is made in the form of a ring 2 with an internal conical surface on which a diamond-abrasive layer is applied 7. The diamond-abrasive ring 2 is mounted on the end of its coil spring 8, which is screwed onto the spindle 5 with a second end and cut with a special screw groove for the spring to be fixed .
Деформирующий элемент также выполнен в виде кольца 3 с торовой внутренней поверхностью, которая контактирует с заготовкой по окружности.The deforming element is also made in the form of a ring 3 with a torus inner surface that contacts the workpiece in a circle.
Плоскости, проходящие через окружности контакта, перпендикулярны продольным осям пружин 8 и 9 каждого инструмента.The planes passing through the circumference of the contact are perpendicular to the longitudinal axes of the springs 8 and 9 of each tool.
Деформирующее кольцо 3 установлено на одном торце своей винтовой цилиндрической пружины 9, которая вторым торцом навернута и жестко закреплена на своем шпинделе 6.The deforming ring 3 is mounted on one end of its coil spring 9, which is screwed and rigidly mounted on its spindle 6 by the second end.
Алмазоабразивный 2 и деформирующий 3 инструменты с приводами установлены противоположно друг к другу относительно центра О обрабатываемой сферы 1 и под углом α к плоскости, перпендикулярной продольной оси заготовки и проходящей через центр сферы.Diamond-abrasive 2 and deforming 3 tools with actuators are installed opposite to each other relative to the center О of the
Угол α определяется из нижеследующих зависимостей (см. фиг.4). Если расстояние от центра О до лыски сферической поверхности обозначить как «с», тогда c=R-h, cosβ=c/R, откуда β=arccos (c/R). Радиус лыски «k» определяется по формуле: k=R sinβ. Подставляем найденное значение угла β, получаем k=R sin[arccos(c/R)]. Обозначим «z» - расстояние от центра сферы О до торца сферы, тогда z=H-c, cosγ=z/R, откуда γ=arccos(z/R). Радиус торца неполной сферической поверхности (m+b), где m=k, определяется из формулы: (m+b)/R=sin γ и равен (m+b)=Rsin γ. Тогда превышение b=Rsin[arccos(z/R)]-k, подставляя значение k, получим b=Rsin[arccos(z/R)]-Rsin[arcos(c/R)]. Угол α определим из треугольника, сторонами которого являются H, b, d: - tg α=b/H, откуда α=arctg (b/H). Подставляем вышенайденные значения и получаем формулу, определяющую угол α:The angle α is determined from the following relationships (see figure 4). If the distance from the center O to the flatness of the spherical surface is designated as “c”, then c = R-h, cosβ = c / R, whence β = arccos (c / R). The radii radius “k” is determined by the formula: k = R sinβ. Substituting the found value of the angle β, we obtain k = R sin [arccos (c / R)]. Let “z” be the distance from the center of the sphere O to the end of the sphere, then z = H-c, cosγ = z / R, whence γ = arccos (z / R). The radius of the end face of an incomplete spherical surface (m + b), where m = k, is determined from the formula: (m + b) / R = sin γ and is equal to (m + b) = Rsin γ. Then the excess b = Rsin [arccos (z / R)] - k, substituting the value of k, we get b = Rsin [arccos (z / R)] - Rsin [arcos (c / R)]. The angle α is determined from a triangle whose sides are H, b, d: - tan α = b / H, whence α = arctan (b / H). We substitute the above values and obtain a formula that determines the angle α:
где α - угол наклона осей шпинделей 5 и 6 алмазоабразивного 2 и деформирующего 3 элементов устройства к плоскости, перпендикулярной продольной оси заготовки и проходящей через центр сферической поверхности О, град;where α is the angle of inclination of the axes of the spindles 5 and 6 of the diamond-abrasive 2 and deforming 3 elements of the device to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece and passing through the center of the spherical surface O, deg;
R - радиус обрабатываемой сферической поверхности заготовки, мм;R is the radius of the processed spherical surface of the workpiece, mm;
Н, h - размеры, определяющие неполную сферическую поверхность заготовки 4, мм;H, h - dimensions determining the incomplete spherical surface of the workpiece 4, mm;
d - диаметр окружности, по которой происходит контакт алмазоабразивного 2 и деформирующего 3 колец с обрабатывающей сферической поверхностью 4, мм.d is the diameter of the circle along which the diamond abrasive 2 and deforming 3 rings contact with the machining spherical surface 4, mm.
Продольное расположение винтовых цилиндрических пружин 8 и 9 позволяет одновременно передавать вращательные движение VAA и VY от шпинделей 5 и 6 и осуществлять статическую нагрузку на алмазоабразивный и деформирующий инструменты 2 и 3 за счет продольной подачи SПР каждого из приводов устройства, при этом пружины 8 и 9 реализуют возможность самоцентрирования инструментов относительно заготовки.The longitudinal arrangement of coil cylindrical springs 8 and 9 allows you to simultaneously transmit the rotational movement V AA and V Y from spindles 5 and 6 and to carry out a static load on the diamond-abrasive and deforming tools 2 and 3 due to the longitudinal supply S PR of each of the drives of the device, with the spring 8 and 9 realize the possibility of self-centering tools relative to the workpiece.
В связи с особенностью конструкции обрабатываемой заготовки 4, а именно неполной сферической поверхностью 1, шпиндели устройства смещены относительно центра сферы, при этом алмазоабразивный 2 и деформирующий 3 инструменты совершают вращательные движения по окружности диаметром d, которая определяется по формуле (см. фиг.4): d=b/sinα. Подставляя найденные выше значения b и α, окончательно получаем формулу определения d: d={Rsin[arcos((H-R+h)/R)]-Rsin[arccos((R-h)/R)]}/Due to the structural design of the workpiece 4, namely, an incomplete
Диаметр окружности d, по которой происходит контакт алмазоабразивного и деформирующего кольца с обрабатывающей сферической поверхностью, зависит от размеров h и H, определяющих неполную сферическую поверхность заготовки, и угла наклона осей шпинделей устройства к плоскости, перпендикулярной продольной оси заготовки и проходящей через центр О сферической поверхности. Этот диаметр можно считать внутренним диаметром алмазоабразивного 2 и деформирующего 3 колец инструментов.The diameter of the circle d along which the diamond abrasive and deforming ring contacts the machining spherical surface depends on the sizes h and H, which determine the incomplete spherical surface of the workpiece, and the angle of inclination of the axes of the device spindles to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece and passing through the center О of the spherical surface . This diameter can be considered the inner diameter of diamond abrasive 2 and deforming 3 tool rings.
Пружинное соединение 8 и 9 шпинделей 5 и 6 с алмазно-абразивным 2 и деформирующим 3 инструментами - кольцами позволяет осуществить самоцентрирование и самоустановку последних на обрабатываемой заготовке 4 при случайном отклонении продольной осей шпинделей 5 и 6 от центра О обрабатываемой неполной сферической поверхности 1. Величина статической силы деформирования, создаваемая путем продольного перемещения устройства, зависит от свойств пружины 9, а именно от материала проволоки, из которой навита пружина, ее диаметра, диаметра витков пружины и количества рабочих витков, расположенных между торцом шпинделя 6 и кольцом 3.The spring connection of 8 and 9 spindles 5 and 6 with diamond-abrasive 2 and 3 deforming tools - rings allows self-centering and self-installation of the latter on the workpiece 4 with a random deviation of the longitudinal axes of the spindles 5 and 6 from the center O of the incomplete
Предлагаемое устройство позволяет вести комбинированную алмазоабразивную и упрочняющую обработку неполных сферических поверхностей в двух режимах:The proposed device allows you to conduct a combined diamond abrasive and hardening treatment of incomplete spherical surfaces in two modes:
- в режиме последовательного выполнения переходов алмазоабразивной обработки и поверхностного пластического деформирования - упрочнение;- in the mode of sequential execution of transitions of diamond abrasive processing and surface plastic deformation - hardening;
- в режиме одновременного выполнения переходов алмазоабразивной обработки и поверхностного пластического деформирования - упрочнение;- in the regime of simultaneous transitions of diamond abrasive processing and surface plastic deformation - hardening;
Каждый из этих режимов имеет свои достоинства и недостатки, которые выявляются экспериментальным путем. Однако можно отметить, что последовательное выполнение переходов позволяет добиться желаемого результата по шероховатости, глубине и степени упрочнения обрабатываемой сферической поверхности, но с большой затратой времени и низкой производительностью по сравнению с режимом одновременного выполнения переходов. Последовательная обработка производится при максимальных режимах - вначале шлифование, а затем упрочнение. Одновременное выполнение шлифования и поверхностного пластического деформирования производится при минимальных режимах.Each of these modes has its own advantages and disadvantages, which are identified experimentally. However, it can be noted that the sequential execution of transitions allows you to achieve the desired result in terms of roughness, depth and degree of hardening of the processed spherical surface, but with a large investment of time and low productivity compared to the mode of simultaneous transitions. Sequential processing is performed at maximum conditions - first grinding, and then hardening. The simultaneous implementation of grinding and surface plastic deformation is carried out at minimum conditions.
Обработка показала, что параметр шероховатости обработанных сферических поверхностей уменьшился до значения Ra=0,32...0,63 мкм при исходном Ra=3,2...6,3 мкм, производительность повысилась более чем в три раза по сравнению с традиционным шлифованием и последующем обкатыванием на двух разных станках.Processing showed that the roughness parameter of the treated spherical surfaces decreased to Ra = 0.32 ... 0.63 μm with the initial Ra = 3.2 ... 6.3 μm, the productivity increased more than three times compared to the traditional grinding and subsequent rolling in on two different machines.
Исследования напряженного состояния упрочненного поверхностного слоя показали, что максимальные остаточные напряжения находятся близко к поверхности, как при чеканке, что благоприятно для большинства сопрягаемых деталей механизмов и машин. Сравнение глубины напряженного и упрочненного слоя, градиента напряжений и градиента наклепа показывает, что глубина напряженного слоя в 1,1...1,3 раза больше, чем глубина наклепанного слоя, что согласуется с теорией поверхностного - пластического деформирования.Studies of the stress state of the hardened surface layer showed that the maximum residual stresses are close to the surface, as when chasing, which is favorable for most of the mating parts of mechanisms and machines. A comparison of the depth of the stressed and hardened layer, the stress gradient and the hardening gradient shows that the depth of the stressed layer is 1.1 ... 1.3 times greater than the depth of the riveted layer, which is consistent with the theory of surface - plastic deformation.
Достигаемая в процессе обработки предлагаемым устройством предельная величина шероховатости составляет Ra=0,08 мкм, возможно снижение исходной шероховатости в 4 раза. Глубина упрочненного слоя предлагаемым устройством достигает 0,5...1,5 мм, что значительно (в 1,5...2 раза) больше, чем при традиционном упрочнении. Наибольшая степень упрочнения составляет 15...25%. В результате обработки предлагаемым устройством по сравнению с традиционным накатыванием эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возрастает в 1,5...2,2 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более - в 1,3...1,6 раза.The ultimate roughness value achieved during processing by the proposed device is Ra = 0.08 μm, a possible initial roughness reduction of 4 times is possible. The depth of the hardened layer of the proposed device reaches 0.5 ... 1.5 mm, which is significantly (1.5 ... 2 times) more than with traditional hardening. The highest degree of hardening is 15 ... 25%. As a result of processing the proposed device compared to traditional rolling, the effective depth of the layer, hardened by 20% or more, increases by 1.5 ... 2.2 times, and the depth of the layer hardened by 10% or more - by 1.3. ..1.6 times.
Пример. Для оценки параметров качества поверхностного слоя, упрочненного предлагаемым устройством, проведены экспериментальные исследования обработки автомобильного шарового пальца с использованием алмазоабразивного и упрочняющего устройства. Заготовку пальца шарового верхнего 2101-2904187, установленную в специальном электромеханическом приспособлении, шлифовали и упрочняли на станке мод. 16К20 предлагаемым устройством. Заготовка изготовлена из стали 40Х ГОСТ 1050-74. Обрабатывали сферу диаметром 32,7±0,1; исходный параметр шероховатости Ra=3,2 мкм, достигнутый - Ra=0,63; алмазоабразивным инструментом из алмаза АСВ 200/160-100/80 100% связка металлическая М5, деформирующим инструментов в виде кольца из твердого сплава ВК8 с цилиндрической винтовой пружиной, изготовленной из термообработанной стали марки 65Г, рабочая поверхность деформирующего кольца пружины полировалась до Ra=0,08...0,16 мкм. Обрабатывали сферу заготовки на следующих режимах: скорость вращения алмазного инструмента VAA=5,13 м/с (n=3000 мин-1); скорость вращения заготовки Vз=10 м/мин (n=100 мин-1); скорость упрочнения Vy=50 м/мин (n=500 мин-1); продольная подача SПР=0,1 мм-1 деформирующего инструмента осуществлялась до создания величины силы статического поджатия инструмента к обрабатываемой поверхности Pст≥25...40 кН; глубина слоя повышенной твердости составляла 0,15...0,20 мм, смазывающе-охлаждающей жидкостью служил сульфофрезол (5%-ная эмульсия).Example. To assess the quality parameters of the surface layer hardened by the proposed device, experimental studies of the processing of an automobile ball finger using a diamond abrasive and hardening device were carried out. The workpiece of the ball upper ball 2101-2904187, installed in a special electromechanical device, was ground and hardened on a machine tool mod. 16K20 proposed device. The blank is made of steel 40X GOST 1050-74. Processed a sphere with a diameter of 32.7 ± 0.1; the initial roughness parameter Ra = 3.2 μm, achieved - Ra = 0.63; ACB 200 / 160-100 / 80 diamond abrasive tools 100% metal M5 bond, deforming tools in the form of a VK8 hard alloy ring with a cylindrical helical spring made of heat-treated steel grade 65G, the working surface of the spring deforming ring was polished to Ra = 0, 08 ... 0.16 μm. The sphere of the workpiece was processed in the following modes: rotation speed of the diamond tool V AA = 5.13 m / s (n = 3000 min -1 ); workpiece rotation speed V s = 10 m / min (n = 100 min -1 ); hardening speed V y = 50 m / min (n = 500 min -1 ); longitudinal feed S PR = 0.1 mm -1 of the deforming tool was carried out until the value of the static pressing force of the tool to the work surface P article ≥25 ... 40 kN; the depth of the layer of increased hardness was 0.15 ... 0.20 mm, sulfofresol (5% emulsion) served as a cooling lubricant.
Требуемая шероховатость и точность сферической поверхности была достигнута за Тм=0,7 мин (против Tм баз=2,75 мин по базовому варианту при традиционной обработке обкатыванием на Орловском сталепрокатном заводе ОСПАЗ). Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68 и на профилометре мод. 283 тип AII ГОСТ 19300-86. В обработанной партии (равной 100 штук) бракованных деталей не обнаружено. Отклонение обработанной поверхности от сферичности составило не более 0,02 мм, что допустимо ТУ.The required roughness and accuracy of the spherical surface was achieved in T m = 0.7 min (against T m bases = 2.75 min according to the basic version with the traditional rolling treatment at the Oryol steel rolling mill OSPAZ). The control was carried out by an indicator bracket with an indicator ICh 10 B cells. 1 GOST 577-68 and on the profilometer mod. 283 type AII GOST 19300-86. In the processed batch (equal to 100 pieces), no defective parts were found. The deviation of the treated surface from sphericity was not more than 0.02 mm, which is acceptable TU.
Статическая нагрузка, создаваемая самоцентрирующим комбинированным устройством, благоприятно сказывается на условиях работы алмазного и упрочняющего инструментов, выполненных в виде колец. Самоцентрирование приводит к более равномерному распределению нагрузки на алмазный и деформирующий инструменты-кольца и облегчает формирование упрочняемой поверхности.The static load created by the self-centering combined device favorably affects the working conditions of diamond and hardening tools made in the form of rings. Self-centering leads to a more uniform distribution of the load on the diamond and deforming ring tools and facilitates the formation of a hardened surface.
При наложении статической нагрузки алмазоабразивная и деформирующая поверхность инструментов-колец изнашивается одинаково, что способствует увеличению общей стойкости устройства.When applying a static load, the diamond-abrasive and deforming surface of the ring tools wears out equally, which helps to increase the overall durability of the device.
Предлагаемое устройство расширяет технологические возможности алмазоабразивной обработки и ППД благодаря использованию самоцентрирующих шлифовального и деформирующего инструментов-колец, позволяющих весьма просто управлять глубиной срезаемого и упрочненного слоя, степенью упрочнения и микрорельефом поверхности, а также повышает качество, точность и производительность обработки путем самоустановки инструментов на неполной сферической поверхности обрабатываемой заготовки.The proposed device extends the technological capabilities of diamond abrasive processing and PPD through the use of self-centering grinding and deforming ring tools, which makes it very easy to control the depth of the cut and hardened layer, the degree of hardening and the surface microrelief, and also improves the quality, accuracy and productivity of processing by self-installing tools on an incomplete spherical surface of the workpiece.
Алмазоабразивное и упрочняющее устройство позволяет добиться не только требуемой шероховатости поверхности, но и возможности получить упрочненную структуру поверхностного слоя с повышенной износостойкостью, что обуславливается его высокой твердостью и прочностью. Сжимающие остаточные напряжения в поверхностном слое благоприятно влияют на повышение контактной прочности. Кроме того, износостойкость повышается за счет образования после совместной алмазоабразивной и упрочняющей обработки большой несущей способности профиля, чем после раздельной механической и упрочняющей обработки, что уменьшает время приработки и повышает производительность.Diamond-abrasive and hardening device allows to achieve not only the required surface roughness, but also the ability to obtain a hardened surface layer structure with increased wear resistance, which is caused by its high hardness and strength. Compressive residual stresses in the surface layer favorably increase the contact strength. In addition, the wear resistance is increased due to the formation after a joint diamond abrasive and hardening treatment of a large bearing capacity of the profile than after separate mechanical and hardening processing, which reduces the running-in time and increases productivity.
Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account
1. Патент РФ 1342708, В24В 39/04; 07.10.1987 - прототип.1. RF patent 1342708, V24V 39/04; 10/07/1987 - a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142244/02A RU2333095C1 (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Device for combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006142244/02A RU2333095C1 (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Device for combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006142244A RU2006142244A (en) | 2008-06-10 |
| RU2333095C1 true RU2333095C1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39581045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006142244/02A RU2333095C1 (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Device for combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2333095C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494013A (en) * | 1966-03-22 | 1970-02-10 | Ehrenreich & Cie A | Processes and devices for the cutting or machining and burnishing of ball surfaces of workpieces |
| SU701778A1 (en) * | 1977-08-31 | 1979-12-05 | Предприятие П/Я Р-6930 | Machine for finishing cam shafts |
| SU1342708A1 (en) * | 1985-10-22 | 1987-10-07 | Тольяттинский политехнический институт | Arrangement for finishing and burnishing machining of spherical surfaces of parts |
| RU2031770C1 (en) * | 1992-04-14 | 1995-03-27 | Александр Михайлович Гаврилин | Method to process incomplete spherical surfaces of pieces by surface deformation |
| RU2103571C1 (en) * | 1997-02-04 | 1998-01-27 | Недиков Владимир Петрович | Method of and device for increasing service life of spherical joint |
| RU2188115C1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-27 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "БелМаг" | Method for working partially spherical head of ball pin |
-
2006
- 2006-11-29 RU RU2006142244/02A patent/RU2333095C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494013A (en) * | 1966-03-22 | 1970-02-10 | Ehrenreich & Cie A | Processes and devices for the cutting or machining and burnishing of ball surfaces of workpieces |
| SU701778A1 (en) * | 1977-08-31 | 1979-12-05 | Предприятие П/Я Р-6930 | Machine for finishing cam shafts |
| SU1342708A1 (en) * | 1985-10-22 | 1987-10-07 | Тольяттинский политехнический институт | Arrangement for finishing and burnishing machining of spherical surfaces of parts |
| RU2031770C1 (en) * | 1992-04-14 | 1995-03-27 | Александр Михайлович Гаврилин | Method to process incomplete spherical surfaces of pieces by surface deformation |
| RU2103571C1 (en) * | 1997-02-04 | 1998-01-27 | Недиков Владимир Петрович | Method of and device for increasing service life of spherical joint |
| RU2188115C1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-08-27 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "БелМаг" | Method for working partially spherical head of ball pin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006142244A (en) | 2008-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5661235B2 (en) | Bearing roller processing method | |
| CN104968474B (en) | Method for machining a surface region of a rolling bearing ring, and rolling bearing ring and rolling bearing | |
| US8931320B2 (en) | Dimple-forming burnishing tool | |
| RU2312752C1 (en) | Needle milling cutter tool for strengthening | |
| JP4575899B2 (en) | Dimple forming burnishing tool and machining method | |
| RU2333095C1 (en) | Device for combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces | |
| RU2333094C1 (en) | Method of combined diamond-abrasive and strengthening treatment of partial spherical surfaces | |
| RU2333092C1 (en) | Device for sequential diamond-abrasive and finishing-strengthening processing | |
| TWI581901B (en) | Grinding method for screw | |
| RU2333093C1 (en) | Device for sequential diamond-abrasive and finishing-strengthening processing of partial spherical surfaces | |
| RU2337807C1 (en) | Device for static-pulse rolling of screws | |
| RU2312753C1 (en) | Surface strengthening method with use of needle milling cutter | |
| JP2015066672A (en) | Ball screw manufacturing method and ball screw | |
| RU2332296C1 (en) | Method of processing defective spherical surfaces by plastic deformation | |
| US20040077456A1 (en) | Toroidal disc for traction drive device and method of producing same | |
| JP7557039B1 (en) | How to Machining Spiral Grooves | |
| JP2004100867A (en) | Method for manufacturing race ring for rolling bearing, and race ring for rolling bearing | |
| RU2332295C1 (en) | Device for surface plastic deformation of defective spherical surfaces | |
| RU2332292C1 (en) | Head for processing sperical surfaces | |
| RU2332291C1 (en) | Method of processing spherical surfaces by surface plastic deformation | |
| RU2303513C1 (en) | Combination type finish-strengthening method | |
| RU2230649C1 (en) | Method for combination type finishing | |
| RU2303512C1 (en) | Combination diamond-abrasive dwelling tool | |
| JP2013202760A (en) | Dimple forming burnishing tool, and method of processing workpiece using the same | |
| JP2004276172A (en) | Grinding method and method of manufacturing grinding wheel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081130 |