Способ обработки металлических деталей и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК C21D1/04 

детали. Для достижения поставленной цели в устройстве для снятия внутренних напряжений, содержащем возбудитель колебаний, выполненный в виде трех пьезоэлектрических преобразователей 2, 3, 4, установленных с внешней стороны детали под уГ-лом 120 относительно друг друга, при этом два преобразователя закреплены в узловых плоскостях колебаний, а третий подпружинен, все пьезоэлектрические преобразователи электрически соединены с генератором колебаний 1, при- чем два из них - через фазовращатеИзобретение относится к обработке металлических деталей вибрацией и может быть использовано для снятия внутренних напряжений в деталях кольцевой формы в машиностроении и приборостроении.

Цель изобретения - улучшение ка- чества путем повьш1ения равномерности снятия внутренних напряжений по периметру кольца детали.

Сущность способа заключается в том, что вибрацию детали сообщают в виде бегущей волны по периметру кольца детали.

Для осуществления этого способа в устройстве для снятия внутренних .напряжений, содержащем возбудитель колебаний, который выполнен в виде трех пьезоэлектрических преобразователей, установленных с внешней стороны детали под углом 120° один относительно другого, при этом два преобразователя закреплены в узловых плоскостях колебаний, а третий подпружинен, все пьезоэлектрические преобразователи электрически соединены с генератором колебаний, причем два из них - через фазовраща тели.

Способ осуществляется следующим образом.

При включении генератора колебаний пьезоэлектрические преобразователи будут передавать колебания детали в разные моменты времени, т.е. с определенным сдвигом фаз.

ли 5 и 6. Способ осуществляется следующим образом, При включении генератора колебаний 1 пьезоэл.ектрические преобразователи 2, 3, 4 будут передавать колебания детали в разные моменты времени, то есть с определенным сдвигом фаз, так как они неодинаково подключены к генератору колебаний. На поверхности детали возбудятся колебания в виде бегущей волны, которые лучше всего соответствуют условию равномерности снятия внутренних напряжений по периметру детали. 2 с. и 1 3.п. ф-лы, 2 ил.

так как они неодинаково подключены к генератору колебаний. На поверхности детали возбудятся колебания в виде бегущей волны, которые лучше всего соответствует условию равномерности снятия внутренних напряжений по периметру детали.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , на фиг. 2 - разрез А-А

на фиг. 1.

Устройство содержит генератор 1 колебаний, к которому подключен возбудитель колебаний, состоящий из пьезоэлектрических преобразователей

2-4, расположенных под углом 120° один относительно другого, причем преобразователи 3 и 4 подсоединены к генератору 1 колебаний через фазовращатели (RC-цепочки) 5 и 6 соответственно. Кроме того, пьезоэлектрические преобразователи 2 и 3 закреплены жестко в узловых плоскостях колебаний, а преобразователь 4 подпружинен пружиной 7.

Устройство работает следующим образом.

К детали подводят пьезоэлектрические преобразователи 2-4 и включают генератор 1 колебаний. Наиболее полное снятие внутренних напряжений в деталях происходит при работе возбудителя с резонансной частотой, равной собственной частоте первой формы изгибных колебаний детали коль- ценой формы. Генератор возбуждает

колебания, которые можно представить формулой и coscot, точно такое же колебание поступает к преобразователю 2, которое он передает кольцевой детали без изменений. Преобразователь 3 благодаря фазовращателю 5 будет -передавать колебания со смещенной фазой, которые можно представить в виде и, cos (cot + 2 Г/З) 3, Преобра зователь 4 благодаря фазовращателю 6 будет передавать колебания также со смещенной фазой, которые можно представить в виде U, cos( ot + 41Г/3)

Дпя исключения вращения детали относительно пьезоэлектрических преобразователей (из-за эффекта волнового вибродвигателя) суммарный момент трения детали и преобразователей, за даваемый усилием предварительного натяга пружины 7, должен быть выше момента движения, развиваемого в зон контакта детали и преобразователей, при его колебаниях типа бегущей вол- ны. Т.е. в результате работы устройства деталь получает колебания типа бегущей волны, которые, складываясь с внутренними напряжениями, приводят к равномерному снятию внутренних напряжений.

П р им е р. Обрабатывают тонкостенные кольцевые детали, изготовленные из стали А5 и сплава АЛ2. Для сравнения две одинаковые детали обрабатывают по предлагаемому и по известному способам в течение 10 мин. После обработки полученные структуры стали 45 и сплава АЛ2 исследуют рентгеновским методом. Исследования показали, что в деталях, обработанных колебаниями типа бегущей волны, равномерность снятия внутренних напряжений повысилась на 40-45% по сравнению с аналогичными деталями, обработанными по известному способу.

0

5

Q 5 Q

р

5

45

Таким образом, в результате обработки детали колебаниями типа бегущей волны повышается равномерность снятия внутренних напряжений по периметру детали, что улучшает качество обработки детали.

Формула изобретения

1.Способ обработки металлических деталей преимущественно кольцевой формы, включающий вибрацию при резонансной частоте детали, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества путем повьшения равномерности снятия внутренних напряжений по периметру кольца детали, вибрацию осуществляют в виде бегущей волны по периметру кольца детали.

2.Устройство для обработки металлических деталей преимущественно кольцевой формы, содержащее вибраторы, установленные с внеашей стороны детали под заданным углом относительно друг друга и закрепленные в узловых плоскостях вибрации, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества путем повьш1ения равномерности снятия внутренних напряжений по периметру кольца детали, устройство снабжено электрическим генератором, фазовращателем и дополнительным подпрз жиненным вибратором, при этом вибраторы установлены относительно друг друга симметрично, выполнены в виде пьезоэлектрических преобразователей и электрически соединены с генератором, причем подпружиненный вибратор и один из жестко закрепленных соединены через фазовращатели.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно имеет три вибратора, установленные относительно друг друга под углом 120 .

ВНИИПИ Заказ 6198/30 Тираж 550

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Подписное

Изобретение относится к обработке металлических деталей вибрацией и может быть использовано для снятия внутренних напряжений в деталях кольцевой формы в магнитостроении и приборостроении. Цель изобретения - . улучшение качества путем повышения равномерности снятия внутренних напряжений по периметру кольца детали. Сущность способа заключается в ToW, что вибрацию детали сообщают в виде бегущей волны по периметру кольца 5х fPus.1