Способ выполнения рифления на цилиндрической поверхности заготовки Советский патент 1992 года по МПК B23P9/00 

Изобретение относится к -технологии рифления цилиндрических преимущественно стальных заготовок перед нанесением на покрытий, в частности газотермическим на пылением, и используется в основном в ремонтном производстве деталей машин типа пальцев, осей, втулок и т.п

Наиболее близок к заявляемому ело-- соб обработки контактирующих поверхностей сопрягаемых стальных деталей, основанный на нанесении ударов по заготовке при ее угловом и линейном перемещении относительно бойка. При этом боек колеблют в направлении удара с частотой 750...1200 циклов в минуту и наклепывают поверхность заготовки.

Однако наклеп излишне выглаживает поверхность заготовки в зоне рифления и ухудшает сцепление покрытия с материалом заготовки.

Целью изобретения является повышение качества изделий за счет увеличения прочности сцепления покрытия с заготовкой.

Поставленная цель достигается тем, что заготовку вращают в направлении встречном ударному перемещению пирамидаль- НоТо бойка, при этом угол между рабочей гранью бойка и касательной к поверхности заготовки в месте ее взаимодействия с бойком устанавливают в пределах 30...75°, а в направлении, поперечном направлению удара, на боек накладывают колебания ультразвуковой частоты.

На чертеже изображено расположение бойка в процессе нанесения рифления в плоскости обработки заготовки.

Пирамидальный боек с углом при вершине порядка 60° из твердого сплава 1 с помощью концентратора 2 укреплен на торце ультразвукового преобразователя 3. 00 О

СО

лебания бойка относительно шарнирной опоры 4 позволяют осуществлять ударные воздействия на поверхность цилиндрической заготовки.

Перед началом процесса нанесения рифлений боек подводят до соприкосновения с поверхностью заготовки в диаметральной плоскости, а затем смещают таким образом, чтобы обеспечить воздействие на обрабатываемую поверхность под углом 30...75° между рабочей гранью пирамидального бойка и касательной к поверхности заготовки в месте ее взаимодействия с бойком. Для нанесения рифлений заготовку вращают с линейной скоростью 0,01...0,1 м/с и перемещают вдоль продольной оси с подачей 0,04...0,08 мм на оборот, а бойку сообщают колебания: вибрационные (50, 60 Гц) относительно шарнирной опоры и ультразвуковые колебания (18...66 кГц) вдоль оси концентратора.

При воздействии на обрабатываемую поверхность под углом меньше указанного диапазона удар осуществляется боковой поверхностью пирамидального бойка, что приводит к формированию мелких рифлений и снижению прочности сцепления покрытия на поверхности заготовки. В случае ведения обработки под углом больше заявляемого диапазона образующиеся рифления характеризуются гладкой неразвитой поверхностью и низкой прочностью сцепления с нанесенным покрытием.

На обработанную поверхность заготовки наносили плазменное покрытие из порошка сплава на основе никеля марки ПГ-10Н-01 с помощью установки Киев-7 и автоматизированного манипулятора 3201П по следующему режиму:

расход плазмообразующего газа (воздуха) - 3,5 м3/ч,

расход порошка - 10 кг/ч,

содержание пропан-бутана в плазмооб- разующем газе - 0,9%,

дистанция напыления - 250 мм. Испытание на сдвиг напыленного слоя толщиной 0,5 мм на машине Р20 со скоростью нагружения м/с показали

(см.таблицу), что с погрешностью + 10% предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить прочность сцепления покрытия с заготовкой в 1,2... 1,8 раза выше, чем при использовании способа-прототипа.

Сообщение бойку колебаний ультразвуковой частоты позволяет значительно увеличить высоту формируемых рифлений за счет повышения пластичности материала заготовки под влиянием ультразвуковых колебаний. Воздействия на обрабатываемую поверхность колеблющимся с ультразвуковой частотой бойком позволяют формировать рифления с развитой боковой поверхностью, что в конечном итоге приводит к повышению прочности сцепления нанесенного на рифленую поверхность газотермического покрытия, Кроме того, сообщение бойку колебаний ультразвукового диапазона повышает его стойкость.

Формула изобретения Способ выполнения рифления на цилиндрической поверхности заготовки перед нанесением на нее покрытия, включающий

ударное воздействие бойка на заготовку при вращательном и поступательном перемещениях ее относительно последнего, о т- личающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем увеличения

прочности сцепления покрытия с заготовкой, заготовку вращают в направлении, встречном ударному перемещению пирамидального бойка, при этом угол между рабочей гранью бойка и касательной к

поверхности заготовки в месте ее взаимодействия с бойком составляет 30. .75°, а в направлении, поперечном направлению удара, на боек накладывают колебания ультразвуковой частоты.i

Использование: технология рифления преимущественно стальных цилиндрических заготовок перед нанесением на них газотермических покрытий. Может применяться при производстве и ремонте пальцев, осей, втулок и т.п. Сущность изобретения: боек ударного устройства подводят к цилиндрической поверхности заготовки. Угол между рабочей гранью пирамидального бойка и касательной к поверхности заготовки в месте контакта составляет 30...75°. Бойку сообщают осевые ультразвуковые колебания и перпендикулярные им виброколебания. Одновременно заготовку приводят во вращение навстречу направлению удара бойка и сообщают ей линейное осевое перемещение. Тем самым на цилиндрическую поверхность заготовки наносится рифление со ступенчатой развитой боковой поверхностью. ,1 табл., 1 ил.

Влияние способа выполнения рифлений на прочность сцепления покрытия