Устройство для динамического упрочнения

 

Изобретение может быть использовано в любой отрасли машина- v, приборостроения , а именно для динамического упрочнения с одновременной правкой. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение качества обработки. На валу смонтирован центробежный упрочнитель. Вал установлен в подшипниках , расположенных в корпусе, на котором закреплен регулируемый щуп, Корпус консольно закреплен на плоских пружинах, которые другими концами прикреплены к стойке. Стойка установлена на суппорте станка, к ней прикреплен эл.двигатель, выходной вал которого соединен с вачом гибким валом. Детали сообщают вращвпио. Пежинами поджимают щуп i детали. Зз счет разности расстояний L и i изменяется величина чзтяга за один оборот иоф - енисио вплч. Поэтому одновременно с лгочнеьием осуществляется процесс правка ja Счет неравномерного упрочнения детэлл по длине 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 24 В 39/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оь О

ОО

С) ф (Я ! (21) 4687850/27 (22) 11.05.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46 (71) Новгородский политехнический институт (72) В.Н.Емельянов (53) 621.923.77(088.8) (56) Проскуряков Ю.Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки. M.: Машиностроение, 1965, с, 192, фиг. 150а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

УПРОЧНЕНИЯ (57) Изобретение может быть ИСПЬльзовано в любой отрасли машино- и приборостроения, а именно для динамического упрочнения с одновременной правкой. Цель изобретения — расширение технологичеИзобретение может быть использовано в любой отрасли машино- и приборостроения для динамического упрочнения с одновременной правкой деталей типа вала, имеющих прямолинейную образующую.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества обработки путем Одновременной правки деталей типа валов за счет неравномерного упрочнения детали по длине.

На фиг. 1 схематично представлено устройство, осевой разрез в горизонтальной плоскости(основной); на фиг. 2- вид А на фиг, 1; на фиг. 3-5- схемы конструкции устройства на шарнирно закрепленной пластине, вид сверху; на фиг. 6 — схема обработки.

На валу 1(фиг. 1 и 2) смонтирован центробежный упрочнитель (ЦУ) 2. Вал 1 установлен в подшипниках 3, расположенных в корпусе 4, „„5U„„1698842 А1 ских возможностей и повышение качества обработки. На валу смонтирован центробежный упрочнитель. Вал установлен в подшипниках, расположенных в корпусе, на котором закреплен регулируемый щуп, Корпус консольно закреплен на плоских пружинах, которые другими концами прикреплены к стойке.

Стойка установлена на суппорте станка, к ней прикреплен эл,двигатель, выходноЙ вал которого соединен с валом гибким валом. Детали

coQbI! d От вращение. I 4>у>хинами поджимают щуп "детали. 3а счет разности расстояний! и I изменяется вели сина натяга за один Оборот >1i:êð çìíI-!."I o вэлз. Поэтому Одноврем,".нно с,:про не1-.ием Ос1 цествляется г.рж..есс правки з;-: с ет неравномерного упрочнения детал;1 п -.. длина-. 2 =..ë, ф-лы, 6 ил, на котором закреплен рег лируемый щуп 5, Коргус 4 консольно 3 .;крепла I I.,;- двух плоских пру,кинах 6 и 7, кот".;рые д;;;:т.. :::. концами прикреплень: на стойке 8, Стойк;. 8устансвлена йа су1 порте 9 станка. К ст,;-. - e 8 прикреплен электродвигате.":ь .О, вы .;: ;ной Вал которого соедине:-: = вал,. м Гибк . м валом 11.

Суппор -. 9 вм= сте с устройством подводят к Обраб т--:-ваемой детали 12 до соприкосноэе-.ия с sàй щупа 5 и изгиба пружин б и 7 на величину, превышающую биение искрив>:.:=.нного вала 12. Детали 12 и Ц> 2 сообща Ю1 ВРаЩЕНИЕ., СУППОРТУ,. (ВМЕСТЕ С устройством1> -- звую псла;;. Нуп 5 под воздейст вие1 плоских пружин 6 и 7 все время поджат r, детали 2. Номинальная . ;еличина натяга (при Обработке прямолинейного вала) равна =-Ь -а, -.-де 1. = -.—, г1-диама" р ЦУ.по

Г

1698042 (4) (8) шарикам, прижатым к сепаратору: а — расI,тояние от вершины щупа до оси ЦУ. При попадании щупа 5 ка вогнутый участок натяг увеличивается (! 1> l), при контакте щупа

5 с выпуклой поверхностью — натяг уменьLL8elCP (j2(!).

В r 83IISN С раЭНИцЕЙ В СТОП8НИ ПЛаСТИЧ8ской деформации осуще:твляется (помимо упрочнения) процесс правки вала. При до ;тижении прямолинейности оси зала npo J8cc поавки автоматически прек!защается, так как пластическая деформация пс, окруж.3ост.": àà !а становится равномерной, По достижении ЦУ 2 сечения вала с наибольш3";M прогибом процесс останавливают, переустанавлива.от вал обработанным концом влево. Заканчивают обрабо1ку оТ правого конца вала к сечению с наибольшим прогибом.

На фиг. 3-5 показана схема варианта конструкции, когда ЦУ 2 вместе со щупом 5 и другими элементами конструкции консольно закреплены на пластике 13, которая другим своим концом закреплена на стойке

8 с помощью плоского шарнира 14, Ось этого шарнира перпендикулярна основноЙ плоскости. Это устройство снабжено пружиной 15, которая пос оянно поджимает цуп 5 к обрабатываемой детали 12. В остальном данная конструкция аналогична предыдущей. Работа ее также аналогична работе ранее описанной конструкции.

Из фиг. 3 видно, что

1=Ь-а; (1)

I",r =- sin p; (2 I а =-l э!па, (3)

Следовательно ! = э1п Р- э!и а

Из фиг. 4 следует

Ь1= sin(P+О); (5) э 3 - I 81п(а + О), (6)

Следовательно, натяг i<: i: -. Ь1- а", = L э!П(,8+ 6) - э!П(а+ 6). (7j

Сравнивая натяги по формулам (4) и (7), видим, FTo

1!,, : 1э фиг. 5 очевидно, что

52= sin(j3-0); (g) а2 - l sin(r - 0) (0)

Натяг "> равен !

2 - Ь2 - а2 =. sin(II3 - д) - э1г3 (а "д ) (1 !)

Сравнив натяги, подсчитзнные по фор" мулам (4) и (11), видим, что !

2<1. (12)

Эффективность правки зависит, в частнос TMI, GT расстояния между щупом и упрочнителем б - l > - i>, Для доказательства этого найдем величину Л1

Ь "=11 12.

С учетом формул (7) и (11) после преобразований получим

Al = 2d sin 0, (13)

Из формулы видим, что величина Л!

5 (следовательно, эффективность правки) растет с увеличением угла 0(исходного биения вала) и величины d =- - !3,,Чтобы не произошла поломка упрочнителя, необходимо выполнять следующие ус10 ловия, Величина d должна быть меньше длины полуволны изгиба вала (фиг, 6)

Д ((14)

15 Практически следует принимать

d =(1/4...1/3) —",. (15)

Прекращать обработку полуволны, когда упрочнитель достигает ее вершины, 20 Пример. Необходимо обработать вал длиной 500 мм и прогибом 0,35 мм. Конструктивно принимаем =- 150 мм; = 118 мм; а = 100-120 мм (в свчзи с регулировкой);

Ь = — =115 мм, D где 0 = 230 мм — диаметр ЦУ по шарикам, прижатым к сепаратору.

Принимаем номинальную величину натяга l = 0,2 мм. Тогда а = 114,8 мм. Из соот30 ношений (2) и (3) вычисляем: а=-76 37; /= 50 3 ..

ПриЛа=0,1 мм, О=З.

По формуле (7) подсчитываем 11, ii =0254 мм

По формуле (11) подсчитываем I2.

12 = 0,121 мм, Таким образом, когда щуп контактирует с участком вала, имеющим прогиб 0,1 мм величина натяга эа один оборот вала изме-.

40 няется от 0,121 до 0,254 мм, т.е, в 2,1 раза, Так как натяг входит в числитель (под корнем) формулы для расчета импульса удара, соответственно будут изменяться импульс удара и глубина наклепанного слоя. Это ве45 дет к исправлению оси вала.

Величина Л1 = !2 - 13 увеличивается по мере увеличения биения (прогиба) вала и уменьшается при его уменьшении. Когда биение(прогиб) вала становится равным нулю, величина Л1 будет равна:

Л1-!2- i> -О, или !2= 1 = 1, Процесс правки автоматически прекращается и продолжается обычное упрочнение, Таким образом, расширяются технологические возможности предлагаемого устройства, так как помимо упрочнения оно обеспечивает протекание процесса правки, Вал с криволинейной осью в процессе упь

1698042

72 рочнения выправляется частично или полностью, тем самым повышается качество обработки.

Формула изобретения

1. Устройство для динамического упрочнения, содержащее плиту с закрепленными на нем электродвигателем, приводным валом и центробежным упрочнителем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и качества обработки путем одновременной правки деталей типа валов за счет неравномерного упрочнения детали, оно снабжено корпусом с расположенными в его отверстии подшип. никами и валом, соединенным с приводным валом, щупом и стойкой, при этом центробежный упрочнитель закреплен на вышеуказанном валу, а щуп размещен между упрочнителем и стойкой, причем приводной

5 вал выполнен гибким, " корпус соединен со стойкой подвижным элементом, 2, Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подвижный элемент выполнен в виде плоской пружины, 10 3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что подвижный элемент выполнен в виде пластины с плоским шарниром, закрепленным на стойке, причем устройство снабжено нагружающим элементом, уста15 новленным с возможностью взаимодействия с пластиной.

1698042

1698042 иг.

Составитель С,Чукаева

Редактор Ю,Середа Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 4355 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101