Спосіб механічної обробки конструкційних матеріалів

Спосіб механічної обробки конструкційних матеріалів, що містить в собі лезову або абразивну 39368 вань матеріальних точок результуючої стоячої хвилі при інтерференції вимушених і автоколивань має такий вигляд X = 2 A cos 2p y × sin 2p f t ln Винахід ілюструється наступними відомостями, які підтверджують можливість його здійснення. Поверхня відновленої або зміцненої деталі із зносостійким покриттям, нанесеним газотермічним методом (газополуменевий, плазмовий, детонаційний), остаточно оброблюється для забезпечення необхідних параметрів точності i шорсткості лезовим або абразивним інструментом. Відшарування та розтріскування покриття не допускається. Матеріал, товщина покриття, метод напилення i стан матеріалу для напилення визначається в залежності від конкретних умов експлуатації деталі. Приклад. Самофлюсуючий порошок ПГ-СР3 на основі Ni-Cr-В-Si зернистістю М28 напилено на деталь з матеріалу сталь 45 товщиною 400 мкм плазмово-дуговим методом. Остаточна обробка здійснюється обточкою різцем, оснащеним пластиною з ПНТМ киборит, або шліфувальним кругом з синтетичних алмазів. На різець, або шліфувальний круг накладаються вимушені коливання від зовнішнього джерела (магнітострикційний вібратор) з амплітудою, що дорівнює амплітуді автоколивань елементів технологічної системи (30-40 мкм) і з частотою, яка визначається за довжиною хвилі [формула (3)], що є сумірною, або кратною товщині покриття. Для прикладу, що розглядається, частота вимушених коливань для досягнення ефекту нейтралізації автоколивань становить 24 кГц. В результаті здійснення способу отримано високоякісну обробку покриття без розтріскування та відшарування із збереженням початкової адгезійної міцності. Порівняльні результати способу механічної обробки плазмових покриттів внесені в табл. Зменшення або повна нейтралізація шкідливої дії автоколивань елементів технологічної системи приводить до бездефектної обробки покриттів та забезпечення їх високої працездатності. (1) де A - амплітуда; f - частота; t-час; у - координата горизонтальної осі; ln - довжина поздовжньої хвилі. 2p y ln не залежить від часу i показує амплітуду результуючого коливання. В деяких точках оброблювано2p y го матеріалу (вузлові точки) множник cos пеln ретворюється в нуль i вертикальне зміщення хвилі теж дорівнюватиме нулю. Відстань між вузловими точками при цьому дорівнюватиме непарному чиl слу n , а їх координати на горизонтальній осі мо4 жна розрахувати за формулою l y = ±(2 n + 1) n , (2) 4 де n=0, 1, 2,… Отже, для нейтралізації шкідливої дії хаотичних сил різання при автоколиваннях на адгезійну міцність покриттів необхідно використовувати вимушені коливання елементів технологічної системи з поздовжньою довжиною стоячої хвилі ln, яка сумірна або кратна товщини покриття h, забезпечує співпадання вузлової точки коливань з межею розподілу між покриттям і основним матеріалом і розраховується за формулою 4h ln = ± ; (3) (2 n+1 )K де К – будь-яке ціле число. З рівняння (1) видно, що множник 2 A cos Таблиця Незмінні характеристики Спосіб шліфування Об’єкт прикладання коливань 3 Змінні характеристики Вихідні параметри процесу Напрямок коливань Товщина покриття, h, мкм Амплітуда коливань, А, мкм Частота коливань, f, кГц Адгезійна міцність, sзч, МПа Сила різання, Рz, Н 4 5 6 7 8 9 1 2 Відомий спосіб Плоске шліфування Заготовка Радіальний 600 18-20 20 35 12-14 Новий спосіб Плоске шліфування Заготовка Радіальний 400 30-40 24 65 8-10 2 Якісна характеристика виробу 10 Спостерігаються локальні мікротріщини, сколи. Відсутні мікротріщини і сколи покриття. 39368 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3