PL238536B1

PL238536B1 - Method and the device for evaluation of dynamic burnishing

Info

Publication number: PL238536B1
Application number: PL414180A
Authority: PL
Inventors: Kazimierz Zaleski; Stanisław Bławucki
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2021-09-06
Also published as: PL414180A1

Abstract

Sposób oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem charakteryzuje się tym, że przedmiot (4) cienkościenny mocuje się w uchwycie (6), a element (1) nagniatający, zawieszony na pręcie (2) cienkim, wychyla się z położenia równowagi o kąt (α) większy od 0° i mniejszy od 180°, po czym zwalnia się i doprowadza do uderzenia w powierzchnię przedmiotu (4) cienkościennego. Urządzenie do oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem, posiadające element nagniatający oraz układ do pomiaru czasu styku, charakteryzuje się tym, że składa się z elementu (1) nagniatającego, zawieszonego na pręcie (2) cienkim, który osadzony jest wahliwie w wieszaku (3) oraz uchwytu (6), w którym mocuje się przedmiot (4) cienkościenny lub przedmiot o dużej sztywności, a także układu (7) do pomiaru czasu styku i czujnika (8) przemieszczeń.The method of evaluating the dynamic burnishing of thin-walled workpieces by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece is characterized by the fact that the thin-walled workpiece (4) is fixed in the holder (6), and the burnishing element (1), suspended on the thin rod (2), leans out from the equilibrium position by an angle (α) greater than 0° and less than 180°, then it slows down and strikes the surface of the thin-walled object (4). The device for evaluating the dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece, having a burnishing element and a system for measuring contact time, characterized in that it consists of a burnishing element (1), suspended on a thin rod (2), which it is mounted oscillatingly in a hanger (3) and a holder (6) in which a thin-walled object (4) or an object of high rigidity is mounted, as well as a system (7) for measuring contact time and a displacement sensor (8).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem oraz urządzenie do stosowania tego sposobu.The subject of the invention is a method of evaluating dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece, and a device for applying this method.

Nagniatanie dynamiczne jest metodą obróbki przedmiotów metalowych, która polega na uderzaniu w powierzchnię przedmiotu elementami nagniatającymi, najczęściej w kształcie kuli. Uderzenia te powodują miejscowe odkształcenia plastyczne obrabianego materiału, wskutek czego następuje ukształtowanie właściwości warstwy wierzchniej korzystnych ze względu na trwałość eksploatacyjną nagniatanych przedmiotów. Nagniatanie dynamiczne opisane jest w książce: Przybylski W.: Technologia obróbki nagniataniem, WNT Warszawa 1987.Dynamic burnishing is a method of processing metal objects, which consists in hitting the surface of the workpiece with burnishing elements, most often in the shape of a ball. These impacts cause local plastic deformation of the processed material, as a result of which the properties of the surface layer are shaped, which are favorable for the service life of the burnished objects. Dynamic burnishing is described in the book: Przybylski W .: Technology of burnishing processing, WNT Warsaw 1987.

Skutki nagniatania dynamicznego, wyrażone właściwościami warstwy wierzchniej obrabianego przedmiotu, zależą od warunków technologicznych nagniatania, materiału i geometrii elementów nagniatających, materiału obrabianego, a także geometrii obrabianego przedmiotu.The effects of dynamic burnishing, expressed by the properties of the surface layer of the workpiece, depend on the technological conditions of burnishing, the material and geometry of the burnishing elements, the workpiece material and the geometry of the workpiece.

Przedmioty cienkościenne, charakteryzujące się małą sztywnością, wskutek uderzenia elementu nagniatającego odkształcają się, przemieszczając się w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu elementu nagniatającego. Zatem ulega zwiększeniu czas styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem.Thin-walled objects, characterized by low stiffness, deform as a result of the impact of the burnishing element, moving in the direction of the movement of the burnishing element. Thus, the contact time of the burnishing element with the workpiece is increased.

Istotą sposobu oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem jest to, że przedmiot cienkościenny mocuje się w uchwycie, a element nagniatający, zawieszony na pręcie cienkim, wychyla się z położenia równowagi o kąt większy od 0° i mniejszy od 180°, po czym zwalnia się i doprowadza do uderzenia w powierzchnię do przedmiotu cienkościennego, następnie przedmiot cienkościenny wymontowuje się z uchwytu, a przedmiot o dużej sztywności, wykonany z tego samego materiału co przedmiot cienkościenny, mocuje się w uchwycie, natomiast element nagniatający wychyla się z położenia równowagi o kąt większy od 0° i mniejszy od 180°, po czym zwalnia się i doprowadza do uderzenia w powierzchnię przedmiotu o dużej sztywności, przy czym mierzy się czas styku elementu nagniatającego z przedmiotem cienkościennym i przedmiotem o dużej sztywności, zaś ocenę nagniatania dynamicznego przedmiotu cienkościennego dokonuje się przez porównanie czasu styku elementu nagniatającego z przedmiotem cienkościennym i przedmiotem o dużej sztywności.The essence of the method of assessing dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece is that the thin-walled object is mounted in the holder, and the burnishing element, suspended on a thin bar, swings out of the equilibrium position by an angle greater than 0 ° and less than 180 °, then it is released and the thin-walled object hits the surface, then the thin-walled object is removed from the holder, and the highly rigid object, made of the same material as the thin-walled object, is mounted in the holder, while the burnishing element tilts from an equilibrium position by an angle greater than 0 ° and less than 180 °, and then slows down and hits the surface of a highly rigid object, the contact time of the burnishing element with a thin-walled and highly rigid object is measured, and the burnishing evaluation is dynamic thin-walled object is made by comparison of the contact time of the burnishing element with a thin-walled object and an object of high stiffness.

Istotą urządzenia do oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem, posiadającego element nagniatający oraz układ do pomiaru czasu styku, jest to, że składa się z elementu nagniatającego, zawieszonego na pręcie cienkim, który osadzony jest wahliwie w wieszaku oraz zamocowanego równolegle do niego uchwytu, w którym mocuje się przedmiot cienkościenny albo przedmiot dużej sztywności, zaś do elementu nagniatającego poprzez cienki pręt i wieszak oraz do uchwytu podłączony jest układ do pomiaru czasu styku, który połączony jest z komputerem, natomiast komputer połączony jest z czujnikiem przemieszczeń umieszczonym od strony wygięcia elementu cienkościennego albo przedmiotu o dużej sztywności.The essence of the device for the evaluation of dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece, having a burnishing element and a system for measuring the contact time, is that it consists of a burnishing element, suspended on a thin rod, which is pivotally mounted in the hanger and a handle attached parallel to it, in which a thin-walled object or an object of high rigidity is attached, and to the burnishing element through a thin rod and a hanger, and to the handle, a contact time measurement system is connected, which is connected to a computer, while the computer is connected to a displacement sensor located on the bend side of a thin-walled element or an object of high stiffness.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że pozwala na szybką i prostą ocenę nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem, pozwalającą na prognozowanie zmian stanu warstwy wierzchniej tych przedmiotów.An advantageous effect of the invention is that it allows for a quick and simple evaluation of dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece, allowing the prediction of changes in the condition of the surface layer of these objects.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie z zamocowanym elementem cienkościennym, a fig. 2 - urządzenie z zamocowanym przedmiotem o dużej sztywności.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the schematic drawing, in which Fig. 1 shows a device with a thin-walled element attached, and Fig. 2 - a device with an attached object of high rigidity.

P r z y k ł a d realizacji: Ocenę nagniatania dynamicznego przeprowadzono dla stali C45. Po uderzeniu stalowym elementem nagniatającym w kształcie kuli o średnicy 10 mm, zawieszonym na cienkim pręcie o długości 150 mm, który został wychylony o kąt 90°, w powierzchnię próbki o grubości 10 mm, czas styku wyniósł 0,0011 s, a po uderzeniu tym elementem nagniatającym, z zachowaniem jednakowych warunków, w powierzchnię próbki o grubości 1 mm, czas styku wyniósł 0,0082 s.Example of implementation: The dynamic burnishing evaluation was carried out for C45 steel. After impact with a steel burnishing element in the shape of a ball with a diameter of 10 mm, suspended on a thin rod 150 mm long, which was deflected by 90 °, into the surface of the sample 10 mm thick, the contact time was 0.0011 s, and after this impact using a burnishing element, under the same conditions, into a sample surface with a thickness of 1 mm, the contact time was 0.0082 s.

Sposób oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem polega na tym, że przedmiot 4 cienkościenny mocuje się w uchwycie 6, a element 1 nagniatający, zawieszony na pręcie 2 cienkim wychyla się z położenia równowagi o kąt a większy od 0° i mniejszy od 180°, po czym zwalnia się i doprowadza do uderzenia w powierzchnię przedmiotu 4 cienkościennego. Następnie przedmiot 4 cienkościenny wyThe method of assessing dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece is based on the fact that the thin-walled object 4 is mounted in the holder 6, and the burnishing element 1, suspended on the thin bar 2, swings out of the equilibrium position by an angle greater than 0. [Deg.] And smaller than 180 [deg.], Whereupon it is released and made to strike the surface of the thin-walled object. Then the workpiece 4 thin-walled you

PL 238 536 B1 montowuje się z uchwytu 6, a przedmiot dużej sztywności, wykonany z tego samego materiału co przedmiot 4 cienkościenny, mocuje się w uchwycie 6, natomiast element 1 nagniatający wychyla się z położenia równowagi o kąt a większy od 0° i mniejszy od 180°, po czym zwalnia się i doprowadza do uderzenia w powierzchnię przedmiotu 5 o dużej sztywności. Podczas uderzeń mierzy się czas styku elementu 1 nagniatającego z przedmiotem 4 cienkościennym przedmiotem 5 o dużej sztywności za pomocą układu 7 do pomiaru czasu styku. Ocenę nagniatania dynamicznego przedmiotu 4 cienkościennego dokonuje się przez porównanie czasu styku elementu 1 nagniatającego z przedmiotem 4 cienkościennym i przedmiotem 5 o dużej sztywności.The PL 238 536 B1 is assembled from the holder 6, and the highly rigid object, made of the same material as the thin-walled object 4, is mounted in the holder 6, while the burner element 1 swings out of the equilibrium position by an angle α greater than 0 ° and smaller than 180 [deg.], And then it is released and made to strike the surface of the highly rigid object 5. During the impacts, the contact time of the burner 1 with the object 4 is measured with a thin-walled, highly rigid object 5 by means of the contact time measuring system 7. The evaluation of dynamic burnishing of a thin-walled object 4 is made by comparing the contact time of the burnishing element 1 with a thin-walled object 4 and an object 5 of high stiffness.

Urządzenie do oceny nagniatania dynamicznego przedmiotów cienkościennych przez pomiar czasu styku elementu nagniatającego z obrabianym przedmiotem składa się z elementu 1 nagniatającego, zawieszonego na pręcie 2 cienkim, który osadzony jest wahliwie w wieszaku 3 oraz zamocowanego równolegle do niego uchwytu 6, w którym mocuje się przedmiot 4 cienkościenny albo przedmiot 5 o dużej sztywności. Do elementu nagniatającego 1 poprzez cienki pręt 2 i wieszak 3 oraz do uchwytu 6 podłączony jest układ 7 do pomiaru czasu styku, który połączony jest z komputerem 9. Natomiast komputer 9 połączony jest z czujnikiem 8 przemieszczeń, umieszczonym od strony wygięcia elementu 4 cienkościennego albo przedmiot 5 o dużej sztywności.The device for the evaluation of dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece consists of a burnishing element 1, suspended on a thin rod 2, which is pivotally mounted in the hanger 3, and a handle 6 mounted parallel to it, in which the object 4 is mounted thin-walled or highly rigid object 5. A system 7 for measuring the contact time, which is connected to a computer 9 is connected to the burnishing element 1 through a thin rod 2 and a hanger 3 and to the handle 6, while the computer 9 is connected to a displacement sensor 8 located on the side of the bend of the thin-walled element 4 or the object 5 with high stiffness.

Claims

Patent claims

1. Method of assessing dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece, characterized in that the thin-walled object (4) is mounted in the holder (6), and the burnishing element (1), suspended on a thin bar (2), swings is moved from the equilibrium position by an angle (a) greater than 0 ° and less than 180 °, then it is released and made to hit the surface of the thin-walled object (4), then the thin-walled object (4) is removed from the holder (6), and the highly rigid object (5), made of the same material as the thin-walled object (4), is mounted in the holder (6), while the burnishing element (1) tilts from the equilibrium position by an angle (a) greater than 0 ° and smaller from 180 °, then it is released and made to hit the surface of the highly rigid object (5), the contact time of the burnishing element (1) with the thin-walled object (4) and the highly rigid object (5) is measured, and the evaluation is burn The smoothing of a dynamic thin-walled object (4) is performed by comparing the contact time of the burnishing element (1) with the thin-walled object (4) and the highly rigid object (5).

2. Device for evaluating dynamic burnishing of thin-walled objects by measuring the contact time of the burnishing element with the workpiece, having a burnishing element and a system for measuring the contact time, characterized by the fact that it consists of a burnishing element (1) suspended on a thin rod (2), which is mounted swingingly in the hanger (3) and the handle (6) mounted parallel to it, in which a thin-walled object (4) or a highly rigid object (5) is attached, and to the burnishing element (1) through a thin rod and a hanger ( 3) and the handle (6) is connected to the contact time measurement system (7), which is connected to the computer (9), while the computer (9) is connected to the displacement sensor (8) located on the side of the element (4) bending. thin-walled or highly rigid object (5).