Спосіб абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів, в якому оброблювана деталь фіксується на столі хонінгувального верстата з вертикальним розташуванням осі підшипника ковзання, а робочий інструмент у вигляді хона-оправки з закріпленими у ньому дрібнозернистими абразивними брусками розташовують співвісно з оброблюваним отвором так, що абразивні бруски з заданою силою притискаються до поверхні оброблення, а хону-оправці надають обертання з нормованою швидкістю навколо своєї осі, плавні переміщення з заданою швидкістю вздовж осі поверхні оброблення та одночасно з цим поздовжньо-зворотні коливання з відповідною частотою та амплітудою коливань, а для робочого процесу - остаточно оздоблювального оброблення застосовують абразивні бруски зернистістю 3-10 мкм з електрокорунду хромчастого з кількістю хрому у складі абразиву у межах 0,9-1,1 %, при цьому хон-оправку переміщують в отворі підшипника (в залежності від складу легуючих елементів у композитному сплаві) зі швидкістю обертання 30-100 м/хв., одночасно надаючи плавні поздовжні переміщення вздовж осі оброблення хона зі швидкістю 4-10 м/хв. та поздовжньо-зворотні коливання амплітудою 2-5 мм з частотою коливань у межах 1-10 кол./с, створюючи питомий тиск абразивних брусків на поверхню обробки в діапазоні 0,2-1,5 МПа.

Текст

Реферат: Спосіб абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів, в якому оброблювана деталь фіксується на столі хонінгувального верстата з вертикальним розташуванням осі підшипника ковзання, а робочий інструмент у вигляді хона-оправки з закріпленими у ньому дрібнозернистими абразивними брусками розташовують співвісно з оброблюваним отвором так, що абразивні бруски з заданою силою притискаються до поверхні оброблення. Хону-оправці надають обертання з нормованою швидкістю навколо своєї осі, плавні переміщення з заданою швидкістю вздовж осі поверхні оброблення та одночасно з цим поздовжньо-зворотні коливання з відповідною частотою та амплітудою коливань. Для робочого процесу - остаточно оздоблювального оброблення застосовують абразивні бруски зернистістю 3-10 мкм з електрокорунду хромчастого з кількістю хрому у складі абразиву у межах 0,9-1,1 %. При цьому хон-оправку переміщують в отворі підшипника зі швидкістю обертання 30-100 м/хв., одночасно надаючи плавні поздовжні переміщення вздовж осі оброблення хона зі швидкістю 4-10 м/хв. та поздовжньо-зворотні коливання амплітудою 2-5 мм з частотою коливань у межах 1-10 кол./с, створюючи питомий тиск абразивних брусків на поверхню обробки в діапазоні 0,2-1,5 МПа. UA 87073 U (12) UA 87073 U UA 87073 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технології машинобудування, зокрема до способів високоточних оздоблювальних методів обробки поверхонь отворів деталей тертя з високолегованих композитних матеріалів на основі сплавів заліза, нікелю, алюмінію, відходів інструментальних сталей, що належать до класу важкооброблюваних сплавів зі спеціальними властивостями, наприклад, деталей тертя (підшипники ковзання, вкладні, сегменти) високошвидкісних поліграфічних машин офсетного друку, що працюють в умовах тертя при жорстких режимах експлуатації (температура до 700 °С, тиск 5,0-8,0 МПа або швидкості обертання до 500 об./хв., тиск 2,0-4,0 МПа), а також деталей аерокосмічної техніки, компресорних станцій, магістральних газогонів та спеціальних деталей військової техніки. Високоточне фінішно-оздоблювальне оброблення вказаних важкооброблюваних високолегованих композитних сплавів відомими технологічними методами не забезпечує виконання необхідних технічних вимог до якості поверхонь таких деталей, які піддаються при роботі інтенсивним експлуатаційним навантаженням, що впливає на техніко-економічні показники спеціальної техніки, зокрема, на параметри надійності (зносостійкість, довговічність, ремонтоздатність). Ці показники залежать від параметрів якості поверхонь оброблення деталей вказаної техніки (шорсткість, величина та глибина наклепу, величина та знак залишкових напружень поверхневої зони). Найбільш близьким до корисної моделі по технічній суті та ефекту, що досягається, є остаточне оброблення дрібнозернистими абразивними брусками хонінгуванням прецизійних отворів деталей [1]. Недоліками відомого способу [1] є технічна неможливість забезпечення мінімізації параметрів наклепу та шорсткості поверхні в оброблювальній зоні та відсутність засобів керування процесом надтонкої абразивної обробки для підвищення параметрів якості поверхонь тертя. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення якості поверхонь обробки отворів деталей тертя з високолегованих важкооброблюваних композитних матеріалів шляхом застосування абразивного хонінгування зі зрізанням тонких стружок абразивними зернами інструменту за рахунок суттєвого зниження складових сил різання у зоні обробки та завдяки ускладненню траєкторії переміщення ріжучого абразивного зерна відносно оброблюваної поверхні отвору деталі. Це створює необхідні можливості для суттєвого зменшення перерізу стружки z, що знімається з поверхні оброблення композитного підшипника ковзання і, відповідно, зменшуючи складові сил різання сприяє формуванню більш якісної поверхні (параметр шорсткості R, глибина та ступінь наклепу, знак, величина залишкових напружень та -4 спотворення ІІ-го роду Δ/·10 ). Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів оброблювана деталь фіксується на столі хонінгувального верстата з вертикальним розташуванням осі підшипника ковзання, а робочий інструмент у вигляді хона-оправки з закріпленими у ньому дрібнозернистими абразивними брусками розташовують співвісно з оброблюваним отвором так, що абразивні бруски з заданою силою притискаються до поверхні оброблення, а хону-оправці надають обертання з нормованою швидкістю навколо своєї осі, плавні переміщення з заданою швидкістю вздовж осі поверхні оброблення та одночасно з цим поздовжньо-зворотні коливання з відповідною частотою та амплітудою коливань, а для робочого процесу - остаточно оздоблювального оброблення застосовують абразивні бруски зернистістю 3-10 мкм з електрокорунду хромчастого з кількістю хрому у складі абразиву у межах 0,9-1,1 %, при цьому хон-оправку переміщують в отворі підшипника (в залежності від складу легуючих елементів у композитному сплаві) зі швидкістю обертання 30-100 м/хв., одночасно надаючи плавні поздовжні переміщення вздовж осі оброблення хона зі швидкістю 4-10 м/хв. та поздовжньо-зворотні коливання амплітудою 2-5 мм з частотою коливань у межах 1-10 кол./с, створюючи питомий тиск абразивних брусків на поверхню обробки в діапазоні 0,2-1,5 МПа. Спосіб здійснюється наступним чином. Деталь композитного підшипника ковзання циліндричної форми з оброблювальним отвором затискається у пристрої хонінгувального верстата для обробки з вертикальним розташуванням осі підшипника ковзання. Абразивні інструменти для обробки отворів підшипників у вигляді дрібнозернистих брусків з відповідного абразивного матеріалу розміщуються у хоні-оправці для оброблення так, що вісь оправки точно співпадає з розташуванням осі підшипника, а бруски міцно притискуються з заданою силою до поверхні оброблення. Одночасно обробляюча хон-оправка з абразивними брусками обертається з нормованою швидкістю навколо осі композитного підшипника ковзання, виконує плавні переміщення зі сталою швидкістю вздовж осі деталі оброблення та разом з цим 1 UA 87073 U 5 10 15 20 25 30 35 отримує поздовжньо-зворотні коливання з амплітудою 2-5 мм і частотою коливань 1-10 кол./с, а абразивні інструменти утворюють тиск на поверхню оброблення в діапазоні 0,2-1,5 МПа. Спосіб реалізується за схемою на кресленні. Деталь 2 за допомогою технологічних пристроїв 5 закріплюють для оброблення на столі хонінгувального верстата. В отвір деталі для прецизійної фінішної обробки робочої поверхні тертя підшипника 4 заводять хон-оправку 1, якому за допомогою кінематичних механізмів верстата надається обертальний рух навколо своєї осі, яка повністю співпадає з вертикальною віссю деталі. Одночасно абразивні бруски З, розташовані на периферії хону-оправки 1 завдяки його конструктивним особливостям силою Ρ міцно притискується до поверхні оброблення 4, утворюючи відповідний тиск. Разом з обертанням хону-оправки 1 він плавно поздовжньозворотно переміщується вздовж вертикальної осі деталі зі швидкістю V пв, здійснюючи поздовжньо-зворотні коливання з заданою амплітудою і частотою коливань п ч.к, а для робочого процесу остаточного оздоблювального оброблення застосовують абразивні бруски зернистістю 3-10 мкм з електрокорунду хромчастого з кількістю хрому у складі абразиву у межах 0,9-1,1 %, при цьому хон-оправку переміщують в отворі підшипника (в залежності від складу легуючих елементів у композитному сплаві) зі швидкістю обертання 30-100 м/хв., одночасно надаючи плавні поздовжні переміщення вздовж осі оброблення хона зі швидкістю 4-10 м/хв. та поздовжньо-зворотні коливання амплітудою 2-5 мм з частотою коливань у межах 1-10 кол./с, створюючи питомий тиск абразивних брусків на поверхню оброблення в діапазоні 0,2-1,5 МПа. Особливою рисою даного способу хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів є застосування як абразивного інструменту брусків з електрокорунду хромчастого з кількістю хрому у складі абразиву у межах 0,9-1,1 % та складної траєкторії переміщення ріжучого зерна абразиву на поверхні оброблення, яка утворюється за рахунок обертання хона-оправки з брусками навколо своєї осі з нормованою швидкістю, його плавного поздовжньо-зворотного переміщення вздовж вертикальної осі деталі, одночасно надаючи хону-оправці поздовжньо-зворотне коливання з заданою амплітудою та частотою коливань та частотою коливань, створюючи необхідний питомий тиск абразивних брусків на поверхню оброблення. Це обумовлює значне зменшення перерізу z стружки, яка знімається з робочої поверхні отвору композитного підшипника ковзання. Як наслідок, знижуються складові сил різання окремим зерном, створюються позитивні умови для покращення якості поверхні оброблення, в першу чергу, параметра шорсткості поверхні R, а також фізичних властивостей поверхневого шару, що оброблюється абразивними брусками. Це безпосередньо впливає на параметри довговічності та зносостійкості готових виробів. При використанні традиційних технологій оброблення отворів підшипників ковзання поліграфічних машин параметри якості поверхонь знижуються (табл. 1, 2). Таблиця 1 Вплив амплітуди поздовжньо-зворотних коливань абразивних брусків з електрокорунду хромчастого з вмістом хрому в абразиві біля 1 % зернистістю 14 мкм при надтонкій обробці отворів композитних підшипників на основі відходів інструментальної сталі 86X6HTФ+5 %CaF2 Обробка згідно з найближчим аналогом [1] Параметр Спотворення Параметр Спотворення Амплітуда Глибина Глибина шорсткості наклепу h, ІІ-го роду шорсткості наклепу h, ІІ-го роду коливань -4 -4 брусків, мм мкм мкм R, МКМ Δ/▪10 R, МКМ Δ/▪10 2 0,025 5-6 8,1 0,060 7-8 9,8 3 0,015 3-4 7,3 0,050 6-7 9,2 5 0,010 2-3 6,5 0,040 5-6 8,3 Примітки: 1 - швидкість обертання оправки Vоп - 80 м/хв.; 2 - швидкість поздовжнього переміщення Vп.в=5 м/хв.; 3 - частота коливань абразивних брусків пч.к=5 м/с; 4 - питомий тиск брусків qa=1 МПа. Обробка згідно з запропонованим способом 40 2 UA 87073 U Таблиця 2 Вплив частоти поздовжньо-зворотних коливань абразивних брусків з електрокорунду хромчастого з вмістом хрому в абразиві біля 1% зернистістю 14 мкм при надтонкій обробці отворів композитних підшипників на основі відходів інструментальної сталі 4XMHФC+5%CaF 2 Обробка згідно з найближчим аналогом [1] Обробка згідно запропонованого способу Частота коливань брусків, кол./с 2 3 5 5 10 Параметр шорсткості R, МКМ 0,022 0,013 0,010 Спотворення Параметр Глибина роду шорсткості наклепу h, ІІ-го -4 мкм Δ/▪10 R, МКМ 4-5 2-3 1,5-2 7,9 7,1 6,3 0,055 0,045 0,035 Спотворення Глибина роду наклепу h, ІІ-го -4 мкм Δ/▪10 6-7 5-6 4-5 9,5 9 8,1 Примітки: 1 - швидкість обертання оправки Vоп=80 м/хв.; 2 - швидкість поздовжнього переміщення Vп.в=5 м/хв.; 3 - амплітуда коливань абразивних брусків 5 мм; 4 - питомий тиск брусків qa=1 МПа. Спосіб абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі швидкісних підшипників ковзання поліграфічних офсетних друкарських машин, а також при обробці спеціальних деталей для аерокосмічних систем деталей тертя газотурбінних і компресорних станцій, магістральних газогонів та важливих деталей військової техніки. Література 1. Чеповецкий И.Х. Основы финишной алмазной обработки / И.Х.Чеповецкий. - К: Наукова думка, 1980. - 467 с. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Спосіб абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів, в якому оброблювана деталь фіксується на столі хонінгувального верстата з вертикальним розташуванням осі підшипника ковзання, а робочий інструмент у вигляді хона-оправки з закріпленими у ньому дрібнозернистими абразивними брусками розташовують співвісно з оброблюваним отвором так, що абразивні бруски з заданою силою притискаються до поверхні оброблення, а хону-оправці надають обертання з нормованою швидкістю навколо своєї осі, плавні переміщення з заданою швидкістю вздовж осі поверхні оброблення та одночасно з цим поздовжньо-зворотні коливання з відповідною частотою та амплітудою коливань, а для робочого процесу - остаточно оздоблювального оброблення, застосовують абразивні бруски зернистістю 3-10 мкм з електрокорунду хромчастого з кількістю хрому у складі абразиву у межах 0,9-1,1 %, при цьому хон-оправку переміщують в отворі підшипника (в залежності від складу легуючих елементів у композитному сплаві) зі швидкістю обертання 30-100 м/хв., одночасно надаючи плавні поздовжні переміщення вздовж осі оброблення хона зі швидкістю 4-10 м/хв. та поздовжньо-зворотні коливання амплітудою 2-5 мм з частотою коливань у межах 1-10 кол./с, створюючи питомий тиск абразивних брусків на поверхню обробки в діапазоні 0,2-1,5 МПа. 3 UA 87073 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Havrysh Anatolii Pavlovych, Roik Tetiana Anatolivna, Киричок Петр Алексеевич, Vitsiuk Yulia Yuriivna, Havrysh Oleh Anatoliiovych

Автори російською

Гавриш Анатолий Павлович, Роик Татьяна Анатольевна, Киричок Петр Алексеевич, Вицюк Юлия Юрьевна, Гавриш Олег Анатольевич

МПК / Мітки

МПК: G11B 5/127

Мітки: підшипників, хонінгування, композитних, сплавів, абразивного, ковзання, спосіб, складнолегованих, отворів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-87073-sposib-abrazivnogo-khoninguvannya-otvoriv-pidshipnikiv-kovzannya-zi-skladnolegovanikh-kompozitnikh-splaviv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб абразивного хонінгування отворів підшипників ковзання зі складнолегованих композитних сплавів</a>

Подібні патенти