Спосіб лазерно-ультразвукової фінішної обробки

1. Спосіб лазерно-ультразвукової фінішної обробки, при якому на нагрітий лазерним випромінюванням, сфокусованим лінзою у пляму круглої форми або прямокутної, отриману від високочастотного сканатора, поверхневий шар деталі до температури нижче температури аустенізації діють деформуючим наконечником, який відрізняється тим, що термодеформаційну фінішну обробку та зміцнення поверхневого шару металу здійснюють 3 60662 вого шару металу шляхом використання для нагрівання до визначеної температури лазерного випромінювання, сфокусованого лінзою в пляму круглої або прямокутної форми, отриману високочастотним сканатором та дією багатобойкових несиметрично розміщених ударників, які одержують від ультразвукового генератора зворотнопоступальний та обертовий рух, що сприяє поліпшенню якості оброблюваної поверхні з формуванням у ній нано- та субмікрокристалічних структур та підвищенню продуктивності процесу. Поставлена задача вирішується тим, що в способі лазерно-ультразвукової фінішної обробки спочатку нагрівають поверхневий шар деталі до визначеної температури, залежно від призначення процесу, лазерним випромінюванням, сфокусованим лінзою у пляму круглої або прямокутної форми, отриманої від високочастотного сканатора, а потім діють деформуючим елементом. Згідно з корисною моделлю, новим є те, що термодеформаційна фінішна обробка та зміцнення поверхневого шару металу здійснюється дозованою комбінованою дією лазерного випромінювання та динамічною дією багатобойкових, несиметрично розміщених у торці державки ударників, з наданням їм від ультразвукового генератора високочастотних зворотно-поступальних коливань та обертових навколо осі рухів, які сприяють виникненню дотичних сил зсуву, що прискорює процес пластичного деформування та руйнування мікронерівностей з формуванням у поверхневому шарі нано- та мікрокристалічних структур і сприяє зростанню продуктивності процесу та якості обробки. Комп’ютерна верстка М. Мацело 4 На кресленні зображено схему для реалізації заявленого способу фінішної обробки, що включає: ультразвукову головку 1 з багатобойковими інструментами 2, фокусуючу лінзу 3 та оброблювану деталь 4. Реалізується спосіб фінішної обробки наступним чином. Поверхневий шар оброблюваної деталі 4, яка переміщується у вказаному напрямку з визначеною швидкістю V, спочатку нагрівають лазерним випромінюванням, сфокусованим лінзою 3 у пляму круглої форми, до температури нижче температури аустенізації, а потім діють багатобойковими з визначеною статичною величиною F несиметрично розміщеними у торці державки інструментами 2, які отримують від ультразвукового генератора 1 зворотно-поступальні та обертові (навколо осей) рухи. Використання комбінованої дії лазерноультразвукових джерел, реалізуючих дію на металеву поверхню лазерного випромінювання (теплової енергії) та ультразвукових коливань (механічної енергії), призводить до створення в поверхневому шарі металу критичної величини щільності енергії, яка сприяє процесу пластичного деформування та руйнування мікронерівностей з метою формування нано- та субмікрокристалічних структур, а також збільшення глибини деформаційного шару. Використання схеми з попереднім ультразвуковим пластичним деформуванням та наступним нагріванням поверхні лазерним випромінюванням до температури загартування сприяє більш повній його аустенізації та зміцненню. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601