Устройство для чистовой и упрочняющей обработки поверхностей деталей

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТОВОЙ И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ, содержащее корпус с механиз мом иагружения, включающим подпружииеиный стакан с расположенным в нем держателем, несущим деформирующий элемент, а во внутренней полости кор пуса установлен источник нагрева в виде лазерного генератора, оптическая ось которого соосна оси устройс ва, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, оно снабжено установленнья и во внутренней полости корпуса оправкой с зеркалом формирователем излучения, вьтолненн в виде оправки с механизмом ее перемещения , и держателя с шариком, обращенным в сторону зеркала, при этом держатель связан с оправкой. 2.Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что оно снабжено дополнительными подпружиненными держателями с деформируюпщми злементами , расположенными в выполненных радиальных отверстиях корпуса, при зтом в корпусе между одной из пар деформирующих элементов в плоскости, проходящей через их центры, выполнено отверстие щелевидной формы. 3.Устройство по im.l и 2, о т личающееся тем, что механизм перемещения оправки выполнен в виде ходового винта с гайкой, размещенных в корпусе. 4.Устройство fio пп. 1 и 2, о т личающее ся тем, что оно снабжено пьезотрансформаторами, установленными в каждом из держателей деформирующих элементов, и генератором их колебаний.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС(1УБЛИН (19) (11) (51) 4 В 24 В 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю

ff

7

13

Г

ГОСУДАРСТНЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3900807/25-27 (22) 09.04.85 (46) 15.10.86. Бюл. )l 38 (72) Я.В.Пирогов, К.И.Боков, Л.Р Казабцов и В.И.Черников (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1121130, кл. В 24 В 39/04, 1982. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТОВОЙ

И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ДЕТАЛЕЙ, содержащее корпус с механиз-. мом нагружения, включающим подпружиненный стакан с расположенным в нем держателем, несущим деформирующий элемент, а во внутренней полости корпуса установлен источник нагрева в виде лазерного генератора, оптическая ось которого соосна оси устройства, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества обрабатываемой поверхности, оно снабжено установленными во внутренней полости корпуса оправкой с зеркалом, формирователем излучения, выполненным в виде оправки с механизмом ее перемещения.и держателя с шариком, обращенным в сторону зеркала, при этом держатель связан с оправкой.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными подпружиненными держателями с деформирующими элементами, расположенными в выполненных радиальных отверстиях корпуса, при этом в корпусе между одной из пар деформирующих элементов в плоскости, проходящей через их центры, выполнено отверстие щелевидной формы.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм перемещения оправки выполнен в виде ходового винта с гайкой, размещенных в корпусе.

4. Устройство ho пп.1 и 2, о т — а л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено пьезотрансформаторами, установленными в каждом из держателей даформирующих элементов, и генератором их колебаний.

1263508

Изобретение относится к металлообработке, в частности к устройствам для чистовой и упрочняющей обработки поверхностей вращения пластическим деформированием. 5

Цель изобретения — повышение качества изделия и надежности устройства.

На фиг.l схематически изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, радиальных гнездах 2 которого установлены стаканы 3, несущие деформирующие элементы (шарики) 4, при этом

15 стаканы 3, упруго поджатые с помощью пружин 5 и гаек 6, постоянно контактируют с механизмами 7 нагружения в виде пьезотрансформаторов, соединенных токоведущими проводами 8 с задаю20 щим генератором 9 колебания (ЗГК).

Во внутренней полости корпуса l установлены зеркало 10 в оправке 11 и плоскопараллельная пластина 12 в. оп25 равке 13, которая кинематически связана с гайкой 14 и ходовым винтом 15.

На пути хода лучей лазерного генератора (ЛГ) 16 установлен формирователь излучения в виде шарика 17, который укреплен на поверхности плоскопараллельной пластины 12, обращенной в сторону зеркала 10, при этом ось

ЛГ 16 и ось формирователя излучения в виде шарика 17 совпадает с осью вращения корпуса l. На наружной поверхности корпуса I расположено сквозное отверстие 18 щелевидной формы. От осевого вращения радиальные гнезда 2 и ходовые винты 15 фиксируются стопорными винтами 19 и 20. 4О

Лучи (падающий и отраженный на фиг.!

| и 2).обозначены пунктирными линиями

21 и 22.

Устройство работает следующим образом. 45

Перед началом обработки с помощью вращения по резьбе радиальных гнезд .

2, производится настройка устройства на соответствующий обрабатываемый размер. Зафиксировав радиальные гнез- 50 да 2 в определенном положении, вводят устройство в отверстие детали 23, после чего включают ЛГ 16 для нагревания зоны обработки, заключенной между деформирующими шариками 4 при- 55 чем температура нагрева не должна превьппать температуры фазовых превращений обрабатываемого материала. За1 25 ° r !! R где n — число деформирующих элементов (шариков); г — радиус деформирующих элементов (шариков);

К вЂ” радиус настроечного размера устройства

Ширина сквозного отверстия 18 щелевидной формы выбрана из условия

В»1,5d где d — диаметр шарика формироватеФ ля излучения. тем детали 23 сообщают вращательное движение, а устройству — осевое, Одновременно на механизмы 7 нагружения в виде пъезотрансформаторов по токоведущим проводам 8 подают рабочее напряжение от ЗГК 9, под действием которого пьезотрансформаторы 7, деформируясь с заданной частотой и амплитудой, создают определенное контактное усилие между деформирующими элементами (шариками) 4 и обрабатываемой поверхностью детали 23. Частоту и амплитуду колебания пьезотрансформаторов 7 регулируют с помощью датчика (не показан). Температуру нагревания в зоне обработки регулируют посредством аксиального перемещения (относительно оси вращения корпуса 1) плоскопараллельной пластины 12 с расположенным на ней формирователем 17 излучения в виде шарика относительно зеркала 10. При этом аксиальное перемещение осуществляется посредством вращения ходового винта 15, кинематически связанного с гайкой 14 и оправкой 13. Выбором определенного диаметра формирователя 17 излучения в виде шарика осуществляется регулировка физического процесса дифракции лазерного потока падающего на зеркало 10, что позволяет изменять интенсивность светового потока и, в конечном результате, задавать определенный градиент температуры в зоне обработки. Выполненное в корпусе 1 сквозное отверстие 18 щелевидной формы позволяет свободно проходить отраженному лучу 22 на обрабатываемую поверхность и осуществлять его перемещение (регулировку1 относительно пары деформируемых элементов (шарикоц)

4 на величину угла в следующих пределах:

C ! с(<360 ( и

1263508

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет повысить качество обрабатываемой поверхности и надежность в рабо е.

Составитель С. Чука ев а

Техред М.Ходан г»

Редактор 10.Середа

Корректор MË1àðîíè

Заказ 5477/16

Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Наличие сквозного отверстия 18 щелевидной формы, выполненного в корпусе 1 между одной из пар деформирующих элементов 4, позволяет приблизить или удалить пятно лазерного луча 5 на обрабатываемой поверхности относительно деформирующих элементов 4, что дает возможность в зависимости от режимов обработки и марки обрабатываемого материала регулировать тем-10 пературу в зоне пластической деформации за.счет фактора времени, Так, например, при обработке деталей иэ высокопрочных сталей и сплавов:

15 оо1125r

ы= 360 (— — — — — -), и R а при обработке деталей иэ алюминиевых сплавов: a с 360 (— — — - — -) 20 о о 1 1 25r

-„. R

Ширина щели 18, выполненная из условия В > 1,5 d<, исключает воэможность попадания лазерного луча на элементы конструкции устройства, повышая, тем самым, ее работоспособность н качество обработки путем исключения влияния излучения при прохождении вблизи поверхности детали 23, так как при данной зависимости ширины щели 18 от диаметра шарика 17, зоны Френеля находятся внутри ее и с запасом, что полностью предотвращает смещение энергетического пятна в плоскости упрочнения поверхности деформирующими элементами 4.

По окончании чистовой и упрочняющей обработки детали источники 9 и

l6 напряжений отключаются и устройство выводится из зоны обработки.