Устройство для чистовой и упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для поверхностного пластического деформирования. Цель изобретения - повышение качества обрабатываемых поверхностей за счет увеличения контактного давления. На деформирующем пружинном элементе устройства устанавливают дополнительную пружину. Диаметры сечения проволок дополнительной и основной пружин выбирают из заданного соотношения. Качество обрабатываемых поверхностей повышается за счет более высокого контактного давления, развиваемого на площади контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью. 2 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1530421
< > 4 В 24 В 39/00, 39/04
В:.ЕИЦЗббАбб
Пдт -ззб: б .- .ЕСНИ! г. Ь ..А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
P=p
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (6!) 1013239 (21) 4333236/23-27 (22) 25.11.87 (46) 23.12.89. Бюл. № 47 (71) Проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения (72) А. А. Плотников и Г. В. Плотникова (53) 621.923.77.02:621.787.4.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1013239, кл. В 24 В 39/00, В 24 В 39/02.
08.01.82. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТОВОЙ И
УПРОЧНЯЮШЕЙ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для поверхностного пластического деформирования деталей машин.
Цель изобретения — повыпбение качества обрабатываемых поверхностей за счет увеличения контактного давления.
На фиг. 1 представлен рабочий деформирующий элемент устройства, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. l.
Устройство содержит подпружиненный держатель, в котором установлен свободно вращающийся .деформ и рующий элемент, снабженный механизмом регулирования длины деформирующего элемента (не показано).
Рабочий элемент устройства имеет основную пружину 1, на которой навита дополнительная пружина 2, концы которой пропущены в отверстия, выполненные в проволоке основной пружины (фиг. 2).
Устройство работает следующи м образом. (57) Изобретение относится к машиностроению и может быгь использовано для поверхностного пластического деформирова ния, Цель изобретения — повышение качества обрабатываемых поверхностей за счет увеличения контактного давления. На деформирующем пружинном элементе устройства ус.— танавливают дополнительную пружину. Диаметры сечения проволок дополнительной и основной пружин выбирают из заданного соотношения. Качество обрабатываемых поверхностей повышается за счет более высокого контактного давления, развиваемого на площади контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью. 2 ил, 1 табл.
В процессе обкатки устройство контактирует с обарабатываемой деталью наружной поверхностью витков дополнительной пружины, диаметр проволоки которой меньше диаметра проволоки основной пружины и выбирается из соотношения d.„=0,01„,0,2d, За счет этого пятно контакта разбивается на ряд расположенных близко друг к другу единичны пятен контакта. Суммарная плобцадь единичных пятен контакта предлагаемого устройства значительно меньше площади пятен контакта известного устройства.
Известно, что в общем случае контактное давление в пятне контакта определяется по формуле где р — контактное давление.
Р— сила обкатывания;
F — площадь пятна контакта.
Из формулы следует, что при уменьшс— нии площади пятна контакта возрастает ве!
53042!
Формула изобретения
55 личина контактного давления. В свою очередь, для постоянной оптимальной величины контактного давления при меньшей площади IIHTH3 контакта требуется меньшая Hл3 Обкатывания Таким образом, устройство при меньшей суммарной площади контакта Обеспечивает более высокое контактное давление. При этом требуется значительно меныная сила обкатывания.
Близкое взаимное расположение «дин и IHhl x пятен контакта витков допол нител ьНоН пружины и обрабатываемой поверхносTè создdåò в поверxностном слое детали встречные тангенциальные деформации, что повышает уровень остаточных напряжений.
Износостойкость упрочн«нных деталей от этого возрастает.
HfI I KH допол нитс льной пружины распо 10жс ны Il(i (<и !.к(5 основной пружины < максиxfft.!ьн(> но (можн<>й Iië()T!fopòüþ с ч!агом. приM«j)H() р()нн!!м ди()метр сечения проволоки дон<>лнит«льной пружины. Наименьший диах1 (1 P <. (ч с и и H 11 Р О во, О h и д 0 и 0 л н и T P. 1 ь и 0 Й нр«кипы Онреде:IHK)T, исходя из прочност-!
i!)l x «ной Tff проволоки при используе vlt fx
p(жllxl(fx работы. >Чинимальный диаметр се I(II!Iè !! !>ОНО,I<) Kи дОГIО. 1 нитс льн(2Й ПР) ж ины В
) ы)з;! ином с<>отнон!с нии Обеспечива«1 досf;! f<) «!!) >О проч)н>сть и работоспособность
льший диамс тр сечения нроноло :! ,()il<) I!i >f ГС .II)!IOlf Н!) > >+;!IIII)l О!)РС)ДС)Л<5!«1 М(> )! 3, I l) HO(Г) (1 «(T О Я Н il <. Mt Ж. (X «Д И Н И Н Ы < i;<
I! IT!i;I м и контактов ви гков н обраб;)ты вас мой iioH«pxí<>«òè РасстояниP между ними должно об < it«
;i.!<)Ных !«ф )рмаций в поверхностном слое
<>6j>;i(>;I I< !<шс мой пон«j)xHo(;TH при и«поль
5) t xi!)l x j><. жн)1;! х o(>P )ooTKH. УK333HI!oP < О) г<н fi!(<Нс диамс гров сечения провол >ки .i<>, ). Iif!f I(,II,íoé и («H()HHой пружин об< lip .!<)с Г;< «н) к>
>1 f f i f i! ч:<, «и <х и I I tl 3 h t и 1 Г). ) ь н !.! и н р«д«л ы .(и;(мс; !), «!()! >.IHHГ«льной ИГ) жин(! в соотНон« <)« ) <; i I I l I f l l,l I i! t < (XI с)f!! .It . I(!И«конкРс I н<>й í«.!è÷ff III! !Н; ч) i )>,! ) с I(ни я If j)<) Ho.1o>) Н,ГОПОл нит<)льн ой II j> t )K f! If.)l tI Kit Ж.ГО М KOf1 hP(ТНОМ СЛ1 ЧЗС T3 Kif!)()H <и() !HT«Я ()(<ытным IIEET«л1. В(I II<). I Ift If lit Н(! BHTh(l Х <)(IIOIIIIOÉ II j) t Ж Н . «и н < (кон,сонолнительной пружины и 5 ро<5 > I<>hil <и;! !ИТ«.)ЬНО М< tlt)ill(ГО ДИНМС TP)!, Н М (И;) <)1(Гj> t t ЧС Н ИЯ f1 !)OHO.IOKÈ ОСНОВ НОИ Н Р) ЖИ II))I, I!(> 5I5<). IH«) 5Н!)ЧИТЕЛЬН(> ) МЕНЬ!НИТЬ СИ I X <>6.";I ы 5;<ния и повысить качество обраба:.It f>lt,Iх II() t5(рх ноет«й за < чет более вы«<>() о конт,!ктно)(> давления, развиваемого на и t t I if;fptfotf плошади контактирона,»),, р, x<н нта с обрабатываемо)! НО, < >«:),н>. и и;1,!Нчия встречных деформа5 50 ций в поверхностном слое обрабатываемой детали в процессе работы устройства. Пример. В опытном образце устройства основная пружина диаметром 40 мм выполнена из проволоки диаметром 8 мм. Дополнительная пружина изготовлена из проволоки диаметром 0,3 мм. Обе пружины изготовлены холодной навивкой из предварительно термически подготовленного материала стали 75 с последующим отпуском при 480 C. Рабочий элемент предлагаемого устройства изготовлен следующим образом. Вначале на заготовке-проволоке для основной пружины навивают дополнительную пружину с заделкой ее концов (выступающие концы проволоки для надежности закрепления загибают). Затем на оправке требуемого размера диаметра производят навивку основной пружины вместе с навитыми на pt проволоке витками дополнительной пружины После соответствующей термической обработки в случае необходимости производят доработку торцов. Наружные поверхНосТН витков дополнительной пружины, которыс в процессе работы устройства контактирук)! с обрабатываемой поверхностью, пол и ру кот. При лабораторных испытаниях устройство закрепляют в резцедержателе токарного «i3ffK3. Обрабатываемые детали устанавли;>ают в центрах токарного станка и приводят но вра!цение. На обрабатываемую поверхность наносят слой смазки (масло индустриальii<>P 20) . Обкатываемые детали из стали 44Х имели исходную шероховатость Ка= — l,5 2,0 мкм и микротвердость по Виккерсу HV=-350 кг/мм". Деформирующий э.!ем«н) подводят к обрабатываемой поверхности и в процессе обкатывания осуществляют упругое поджатие с заданной силой. Результаты испытаний сведены в таблицу. Лабораторное опробование показало, что нрсдлагаемое устройство позволяет в сравнении с известным устройством значительно уменынить силу обкатывания и повысить качсств<> обрабатываемых поверхностей. При мс нын«й в 3 раза силе обкатывания предла!3«мс>с устройство обеспечивает более высокие показ; ) т«ли качества обрабатываемых д< 1;f.i«tlf: н 1,4 раза выше степень упрочнения поверхностного слоя, в 1,2 раза больше толщина унрочненного слоя. Сравнительные испытания обкатанных деталей выявили, что износостойкость пар трения от применения нри обкаты(>анин предлагаемого устройства повышается в среднем íà l,5 — 2,5% в сравн«нии «деталями, обкатанными известным i с гроиством. Устройство для чистовой и упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей по ант. сff. № !О!3239, Опгичающееся тем, что, с целью повышения качества обрабатывае1530421 Показатели Результаты испытаний Предлагаемое устройство Известное устройство 300 100 0,64 0,34 0,25 0,35 ИЧ„„, — 1! V«„ К нч„, 0,8 0,5! ()i тини < и<» Ж ((>h().»>я;> . I «;(ктпр Б (I(t (» (п I (кр(I (! I)>(р((h >i>1>(I>I(>1 > 11» ., » Зикн <, <>1), I f> Тир;> к 66 (l (>, I »»(I »» HI(I!II(III (()с(.it<ð тненн()<(> a<)i I (З(1,)5, Л<оскнн, Ж Л5, Рн«пск(<я ннп., я. (;> (Iр<>и Сила обкатывания Р, Н Нероховатость упрочненной поВерхности) R MKM Степень упрочнения поверхностного слоя Толщина упрочненного слоя h, мм диаметры 4)>о(> и 4<>c>(сечения проволок соответственно дополнительной и основной пружин выбираются из соотношения 4,, = =0,01 — 0,024---.
