SU1353826A1 - Способ обработки металлических изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке изделий вибрацией и может быть .использовано при изготовлении изделий в металлургической промьшшен- ности, сварочном производстве и маши- ностроении. Цель изобретени  - улучшение качества обработки путем наиболее полного сн ти  остаточных напр жений первого и второго родов. Сущность изобретени  заключаетс  в том,что в процессе виброобработки посто нное оптимальное значение амплитуды напр жений поддерживают путем изменени  площади опор по зависимости . , где FP и Ыо - соответственно первоначальные площадь опоры и частота колебаний; F и ;. ю - соответственно текущие площадь опоры и частота колебаний. 1 табл. сл с со сл ОО 00 ю 05

Description

Изобретение относитс  к области обработки изделий вибрацией и может быть использовано при изготовлении изделий в металлургической промьгашенности, сварочном производстве и машиностроении.

Цель изобретени  - улучшение качества обработки путем наиболее полного сн ти  остаточных напр жений пер- вого и второго родов.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что при вибронагружении поддержание посто нным оптимального значени  амплитуды напр жений осу- ществл ют изменением площади опор по математической зависимости

где FP - первоначальна  площадь опор;

F - требуема  площадь опор;

cij - первоначальна  частота;

ш - требуема  частота. Изменение площади опор позвол ет плавно измен ть амплитуду напр жений (уровень динамических напр жений ) в изделии или при изменении частоты колебаний поддерживать ее посто нной и,следовательно,использовать при вибрационной обработке различных деталей оборудование с узким диапазоном частот. Это обус- ловлено тем,что при изменении площади опор мен етс  длина свободной (неопертой) части издели ,что приводит к изменению частоты собственны колебаний издели . В то же врем  из- мен етс  момент от действи  инерционных нагрузок на изделие при вибрации . Оба фактора вли ют на амплитуду напр жений (уровень динамически напр жений) в изделии при посто нной частоте колебаний в одном направлении увеличивают ее значение при уменьше НИИ площади опор, и наоборот. При изменении частоты колебаний изменение площади опор позвол ет поддер- живать амплитуду напр жений на одном , заранее выбранном,уровне.

Опытные работы на р де деталей и узлов при экспериментальном подборе параметров процесса вибрацион- ного сн ти  напр жений показали, что дл  поддержани  выбранного уровн - динамических напр жений необходимо соблюдать условие

F F.

ш и

Q

s

0

25

30 5 40 45 gg

gg

Пример, Выполн ют вибрацион- йую обработку детали - колонки с целью сн ти  остаточных напр жений после предварительной механической обработки.

Колонка  вл етс  основой геодезического теодолита на которой крепитс  вс  оптическа  часть прибора поэтому к колонке предъ вл ютс  жесткие требовани  по стабильности геометрических размеров в процессе окончательной механической обработки, сборки и эксплуатации. Наиболее ответственные участки деталей - места перехода (соединени ) стоек к основанию. Напр жени  в этих участках в наибольшей степени вли ют на стаб ильность рассто ни  между стойками (допуск по чертежу 0,02 мм). Поэтому исследовани  выполн ют в плане снижени  напр жени  именно на этих участках.

Уровень напр жений 1-го и 2-го рода в детал х замер етс  рентгеновским методом на установке ДРОН-2. Вибрационную обработку деталей выполн ют на вибростенде 2365-Р с установкой Резонанс с регулируемой частотой вибрации 5-200 Fn. Вибростенд может работать также со строительным вибратором ИВ-24. Колонка устанавливаетс  на верхнюю плиту вибростенда с различными схемами базировани , при которых определ етс  резонансна  частота детали.

Первоначально колонка устанавливаетс  основанием непосредственно н а верхнюю плиту вибростенда, при этом резонансных пиков в диапазоне частот 5-200 Гц не наблюдаетс  и амплитуда напр жений не превышает 0,2-0,4 МПа при частоте 200 Гц. Заметного снижени  остаточных напр жений при обработке с такой амплитудой напр жений не происходит.

Далее колонка устанавливаетс  не верхнюю плиту вибростенда через прокладку (опору) площадью 0,0036 м (60x60 мм). При такой установке и частоте 190 Гц в колонке по вл етс  резонансный пик и амплитуда напр жений составл ет 10 МПа. Вибрационна  обработка при найденных параметрах в течение 10 мин позвол ет снизить остаточные напр жени  1-го

рода с 65 до 25 МПа, а второго да - с 55 до 20 Ша.

Учитыва , что колонка  вл етс  деталью массового производства,дл  ,ее вибрационной обработки наилучшим вариантом оборудовани   вл етс  вибростенд с вибратором типа ИВ, работающим с посто нной частотой колебаний 50 Гц. Поэтому задача экспериментальных работ сводитс  к снижению частоты колебаний колонки со 190 и 50 Гц или получению в детали при частоте 50 Гц амплитуды напр жений 10 МПа.

Повышение возбуждающей силы вибровозбудител  до максимальной (1,5 т при данной площади опоры при частоте 50 Гц позвол ет получить в колонках амплитуду напр жений только 1 Ша.

Жесткое закрепление нескольких деталей между собой (по две,три,четыре ) согласно известному способу

ро-

также не дает положительных результа- 25 50 Гц дл  сн ти  напр жений в изтов ,поскольку в резонанс при частоте 50 Гц вход т не сами детали, а соедин ющие их перемычки,при этом динамические напр жени  в детал х составл ют 1,5 МПа.

Учитыва  отрицательные результаты указанного опыта, изменена площадь опоры - прокладки между колонкой и верхней плитой вибростенда. Новое значение площади определ етс  по математическому выражению

ы о согласно предлагаемому способу.

F 0,000182 м.

Размеры новой опоры 30x60 мм.

При вибрационной обработке по предлагаемому способу, т.е. с площадью опор 0,000182 м и при частоте 50 Гц, получают значение ампли.- туды напр жений в детал х 10 МПа и снижение остаточных напр жений 1-го и 2-го рода такое же, как при обработке с частотой 190 Гц и площадью опор 0,0036 м.

Результаты обработки по известному и предлагаемому способу приведены в таблице.

)

53826

Как видно из таблицы, использование предлагаемого способа позвол ет измен ть частоту обработки в широких пределах и получать снижение остаточных напр жений в детал х при любом из приемлемых значений частот .

Применение предлагаемого способа

10 позволит упростить конструкцию вибрационного оборудовани  за счет сужени  рабочего диапазона частот, снизить трудоемкость по сравнению с известным способом за счет отказа

15 от. операции жесткого соединени  де- талей между собой, а также повысить эффективность снижени  напр жений в детал х, имеющих высокие значени  резонансных частот при использова20 НИИ простого оборудовани .

Способ позволит широко примен ть оборудование с посто нными параметрами вибрации например строительные вибраторы с посто нной частотой

дели х, при этом снижение уровн  остаточных напр жений в издели х не будет ниже,чем при работе на дорогосто щем оборудовании с регулируемыми параметрами.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ обработки металлических изделий , включающий установку издели  на опоры с заданной площадью,вибрацию при резонансной частоте колебаний , контроль амплитуды напр жений и частоты колебаний в процессе обработ

   ки, поддержание посто нной амплитуды напр жений путем изменени  частоты колебаний, о тлич ающий- с   тем,что,с целью улучшени  качества обработки путем наиболее полного сн ти  остаточных напр же- ний первого и второго родов, измене- ние частоты колебаний ы осуществл ют изменением площади опор F по зависимости

   50

   7 F.

   и), и F

   - соответственно первоначальные частота колебаний и площадь опоры.

   Редактор В.Петраш

   Составитель А.Кулемин Техред л.. Сердюкова

   Заказ 5672/25 Тираж 550Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. А/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Корректор Л. Патай