СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СМАЗОЧНЫХ КАРМАНОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ Российский патент 2012 года по МПК B24B39/00 

Описание патента на изобретение RU2458776C2

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания регулярного микрорельефа в виде смазочных карманов на поверхности детали.

При работе сопряженных деталей возникают и развиваются процессы разрушения: трение, износ, схватывание под влиянием механических и электрохимических воздействий среды на материал трущихся пар. Существенное влияние на износостойкость деталей, безотказность и долговечность трибосопряжений оказывают физико-механические параметры поверхности, а также структура поверхностного слоя и условия смазки, обусловленные недостаточной маслоемкостью контактирующих поверхностей.

Для повышения износостойкости деталей на рабочую поверхность детали наносят вибронакатыванием микрорельеф, выполненный в виде одной или нескольких пересекающихся канавок, имеющих форму синусоиды, наложенной на винтовую линию, что обеспечивает не только надежное удержание смазки, но и ее перетекание в канавках (описание изобретения к авторскому свидетельству №313993, МПК F02F 3/00). Размеры, форму, взаимное расположение, площадь, занимаемую канавками, и их суммарный объем определяют опытным путем как функцию эксплуатационных условий работы сопрягаемых деталей (скорость перемещения, давление, способ подачи масла и т.д.). Параметры режима обработки рассчитывают исходя из условий работы сопрягаемых деталей аналитическим путем.

Для повышения износостойкости и надежности работы деталей применяют способ вибронакатывания микрорельефа, выполненного в виде одной или нескольких непрерывных соприкасающихся канавок, имеющих форму синусоиды, наложенной на винтовую линию (описание изобретения к авторскому свидетельству №315814, МПК F16C 9/04). Размеры, форму, взаимное расположение, площадь, занимаемую канавками, и суммарный объем определяют опытным путем как функцию эксплуатационных условий работы трущейся пары. Параметры режима обработки рассчитывают исходя из условий работы сопрягаемых деталей аналитическим путем.

Недостатком указанных способов является сложность расчета и наладки процесса, необходимость специального оборудования для вибронакатывания.

Известен способ упрочнения поверхности деталей с получением направленного микрорельефа и карманов на поверхности для удержания смазки, включающий процессы механического и энергетического (электрофизического) воздействия сменными рабочими инструментами на обрабатываемую поверхность. Сначала по компьютерной программе на станке поэтапно выполняют построчное непрерывное вибрационное накатывание масляных карманов, затем осуществляют энергетическим воздействием упрочнение охватывающей масляные карманы детали поверхности другим инструментом, создавая на обработанной поверхности из фрагментов белого слоя геометрически правильную сетку упрочненных треков и структуру направленного регулярного микрорельефа поверхностного слоя (заявка на изобретение №2008105186, МПК B24B 39/00).

Недостатком этого способа является сложность процесса и необходимость специального оборудования для вибронакатывания и энергетического упрочнения поверхности, охватывающей масляные карманы.

Наиболее близким является способ финишной обработки рабочей поверхности гильзы цилиндра, включающий абразивную или лезвийную обработку с обеспечением размера и макрогеометрии рабочей поверхности гильзы цилиндра, пневмовибродинамическую обработку с последующим нанесением маслоудерживающего микропрофиля и дополнительное пластическое деформирование около мертвых точек для повышения степени их упрочнения (патент на изобретение №2226146, МПК B24B 39/00).

Недостатком этого способа является трудоемкость и длительность процесса, необходимость применения специального оборудования, низкая производительность.

Для упрощения процесса и повышения производительности предлагается способ формирования смазочных карманов на поверхности детали, включающий предварительную механическую обработку заготовки с обеспечением макрогеометрии ее поверхности и последующее нанесение не ее поверхности маслоудерживающего регулярного микрорельефа путем выглаживания поверхности заготовки со скоростью 120 м/мин, обеспечивающей совершение выглаживателем автоколебательных движений с частотой более 1000 с-1 с нанесением им ударов по поверхности заготовки.

При данной скорости выглаживатель колеблется с частотой более 1000 с-1, с выходом из обрабатываемой поверхности на достаточный уровень для нанесения ударов и создания смазочных карманов в виде лунок, т.е. регулярного микрорельефа, который можно изменять в осевом направлении скоростью подачи.

Авторами при проведении испытаний установлено, что, увеличивая величину подачи до значения S=L2, можно сформировать масляные карманы на поверхности детали с регулируемым расстоянием L2 между лунками в осевом направлении.

В высокотехнологичном машиностроении возрастает применение многооперационных центров с ЧПУ, например на токарно-фрезерных центрах, позволяющих выполнять многоцелевую обработку сложных и ответственных деталей за один установ. Для осуществления предлагаемого способа формирования смазочных карманов обработку детали осуществляли за один установ.

Пример осуществления способа.

Металлическую заготовку предварительно механически обрабатывали точением на токарно-фрезерном центре MULTUS-300BM с обеспечением размера и макрогеометрии рабочей поверхности. Затем проводили обработку выглаживателем с индентором, имеющим сферическую форму заточки R<3 мм. Масса индентора m>30 г, эквивалентный коэффициент демпфирования В<20 Н·сек/м, сила трения в направляющих индентора F≈0 Н, скорость выглаживания Vвыгл.>120 м/мин.

При такой скорости выглаживатель совершает автоколебательные движения с частотой f>1000 1/сек, наносит удары по поверхности детали и создает лунки, которые являются смазочными карманами.

На фиг.1 показан фрагмент поверхности детали с нанесенными масляными карманами. 1 - масляный карман - след автоколебаний индентора на поверхности детали; Т - период автоколебаний; V - скорость выглаживания, Li=T·V - расстояние между лунками в тангенциальном направлении, L2 - расстояние между лунками в осевом направлении.

Применение предлагаемого способа позволяет за короткое время без смены оборудования на поверхности детали сформировать микрорельеф со смазочными карманами, который не требует приработки и обеспечивает эффективное маслоудержание и смазывание тяжелонагруженных деталей трибосопряжений.

Похожие патенты RU2458776C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРЕЦИЗИОННЫХ ДЕТАЛЕЙ 2014
  • Шуралев Роман Павлович
  • Фомин Борис Иванович
RU2574158C1
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛОСКОВЕРШИННОГО МИКРОРЕЛЬЕФА ТРИБОСОПРЯЖЕНИЙ СО СМАЗОЧНЫМИ МИКРОВПАДИНАМИ 2012
  • Кузнецов Виктор Павлович
  • Дмитриева Ольга Венедиктовна
  • Горгоц Владимир Георгиевич
RU2530606C2
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛОСКОВЕРШИННОГО РЕГУЛЯРНОГО МИКРОРЕЛЬЕФА ВЫГЛАЖИВАНИЕМ 2008
  • Кузнецов Виктор Павлович
  • Горгоц Владимир Георгиевич
  • Ильичев Станислав Алексеевич
RU2401731C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ПРОТЯЖКИ 1987
  • Кузнецов А.М.
  • Кузнецов В.А.
  • Лобанов А.С.
  • Гаврилов А.Г.
SU1651444A1
СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ 2009
  • Сорокин Виталий Матвеевич
  • Михеев Александр Владимирович
  • Тудакова Нина Михайловна
  • Танчук Станислав Сергеевич
  • Берглезов Валерий Витальевич
RU2418105C1
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ 2008
  • Жиганов Виктор Иванович
  • Халимов Рустам Шамильевич
  • Смирнова Наталья Александровна
RU2385212C2
СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ 2010
  • Кузнецов Виктор Павлович
  • Макаров Алексей Викторович
  • Киряков Александр Евгеньевич
  • Саврай Роман Анатольевич
  • Аникеев Алексей Викторович
RU2458777C2
СПОСОБ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2016
  • Горбунов Андрей Викторович
  • Нефедьев Сергей Павлович
  • Харченко Максим Викторович
  • Дема Роман Рафаэлевич
  • Тютеряков Наиль Шаукатович
RU2666396C2
СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ РЕГУЛЯРНОГО МИКРОРЕЛЬЕФА 2002
  • Исупов М.Г.
RU2252131C2
СПОСОБ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ВЫГЛАЖИВАНИЕМ 2019
  • Саврай Роман Анатольевич
RU2703072C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СМАЗОЧНЫХ КАРМАНОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания регулярного микрорельефа в виде смазочных карманов на поверхности детали. Осуществляют предварительную механическую обработку заготовки с обеспечением макрогеометрии ее поверхности. Наносят на поверхность заготовки маслоудерживающий регулярный микрорельеф. Нанесение маслоудерживающего регулярного микрорельефа осуществляют путем выглаживания поверхности заготовки со скоростью более 120 м/мин, обеспечивающей совершение выглаживателем автоколебательных движений с частотой более 1000 с-1 с нанесением им ударов по поверхности заготовки. В результате упрощается процесс создания регулярного микрорельефа и увеличивается его производительность. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 458 776 C2

Способ формирования смазочных карманов на поверхности заготовки, включающий предварительную механическую обработку заготовки с обеспечением макрогеометрии ее поверхности и последующее нанесение на ее поверхности маслоудерживающего регулярного микрорельефа, отличающийся тем, что нанесение маслоудерживающего регулярного микрорельефа осуществляют путем выглаживания поверхности заготовки со скоростью более 120 м/мин, обеспечивающей совершение выглаживателем автоколебательных движений с частотой более 1000 с-1 с нанесением им ударов по поверхности заготовки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2458776C2

СПОСОБ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА 2001
  • Минаков Анатолий Петрович
  • Жданович Олег Егорович
  • Соколов Владимир Николаевич
  • Ящук Олег Викторович
RU2226146C2
Устройство для выглаживания деталей 1987
  • Живоглядов Николай Иванович
  • Гомельский Михаил Владимирович
  • Черненко Олег Спартакович
  • Живоглядов Виктор Иванович
SU1416296A1
Устройство для упрочнения деталей 1978
  • Кычин Виктор Петрович
SU779048A1
JP 2004116766 А, 15.04.2004.

RU 2 458 776 C2

Авторы

Кузнецов Виктор Павлович

Горгоц Владимир Георгиевич

Даты

2012-08-20Публикация

2010-08-27Подача