Инструмент для поверхностного пластического деформирования

 

Использование: в оснастке для поверхностной упрочняющей обработки. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с двумя парами щечек. Внутри корпуса расположен ротор с источниками магнитного поля. Щечки образуют внутреннюю и периферийную кольцевые камеры. Щечки периферийной камеры выполнены из диамагнитного материала и в этой камере расположены шарики из диамагнитного материала, Во внутренней камере расположены шарики из ферромагнитного материала и один из них имеет отличную от других магнитную проницаемость. При вращении ротора магнитное поле разгоняет шарики внутренней камеры. Они воздействуют на шарики наружной камеры и те воздействуют на обрабатываемую поверхность, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 24 В 39/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ »

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855502!27 (22) 30.07.90 (46) 15.03,93, Бюл. M 10 (75) А.М.Довгалев (56) Ящерицын П.И,, Минаков А.П. Упрочняющая обработка нежестких деталей в машиностроении, — Минск; Наука и техника, 1986, с.130, рис.5,15, (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ (57) Использование: в оснастке для поверхностной упрочняющей обработки. Сущность изобретения, устройство содержит корпус с двумя парами щечек. Внутри корИзобретение касается поверхностного пластического деформирования и может быть использовано для упрочняющей обработки отверстий маложестких деталей машин.

Цель изобретения — повышение производительности обработки за счет увеличения интенсивности воздействия деформирующих элементов на обрабатываемую поае рхность.

Инструмент для поверхностного пластического деформирования содержит корпус с двумя парами щечек, образующих внутреннюю и периферийную кольцевые камеры, открытые каждая со стороны периферийных поверхностей щечек, . деформирующие элементы, размещенные в каждой из камер с возможностью пространственного перемещения, и привод перемещения деформирующих элементов, Согласно изобретению, привод перемеще„„5U„„ I 801732 А1 пуса расположен ротор с источниками магнитного поля. Щечки образуют внутреннюю и периферийную кольцевые камеры. Щечки периферийной камеры выполнены из диамагнитного материала и в этой камере располо>кены шарики из диамагнитного материала, Во внутренней камере располо>кены шарики из ферромагнитного материала и один из них имеет отличную от других магнитную проницаемость, При вращении ротора магнитное поле разгоняет шарики внутренней камеры, Они воздействуют на шарики наружной камеры и те воздействуют на обрабатываемую поверхность, 1 ил, ния деформирующих элементов выполнен в виде ротора, установленного соосно в корпусе с возможностью вращения, и источников магнитного поля, установленных на роторе. щечки, образующие периферийную камеру, выполнены из диамагнитного материала, деформирующие элементы, размещенные во внутренней камере выполнены из ферромагнитного материала, деформирующие элементы, размещенные в периферийной камере, выполнены из диамагнитного материала, и один, по меньшей мере, деформирующий элемент, расположенный Во внутренней камере, выполнен с отличной от остальных магнитной проницаемостью.

Такое выполнение инструмента исклю- чает перемещение деформирующих эле-, ментов периферийной кольцевой камеры в окружном направлении под действием магнитного поля, силовые линии которого за1801732 мыкаются на деформирующие элементы внутренней кольцевой камеры. В связи с этим возрастает частота взаимодействия между собой деформирующих элементов внутренней и периферийной кольцевых камер иНструмента, что приводит к повышению производительности процесса поверхностного пластического деформирования, Кроме того, деформирующие элементы внутренней кольцевой камеры (так как некоторые из них изготовлены из ферромагнитного материала с различной магнитной проницаемостью) испытывают различное силовое воздействие со стороны вращающихся источников магнитного поля и разгоняются в окружном направлении кольцевой камеры с различной скоростью. Это вызывает взаимодействие (столкновение) деформирующих элементов внутренней кольцевой камеры между собой, В результате деформирующие элементы периферийной кольцевой камеры, получают дополнительный импульс (энергию) от столкновения деформирующих элементов внутренней кольцевой камеры, что также приводит к повышению производительности обработки.

Изобретение поясняется чертежом.

Инструмент содержит корпус 1 с двумя парами щечек(внутренние 2, 3 и периферийные 4, 5 щечки), образующие внутреннюю 6 и периферийную 7 кольцевые камеры, открытые каждая со стороны периферийных поверхностей щечек 2, 3 и 4, 5, деформирующие элементы 8, 9, размещенные в каждой и камер (камер 6, 7) с возможностью про странственного перемещения. Инструмент содержит также привод перемещения деформирующих элементов 9 в виде ротора

10, установленного соосно в корпусе 1 с возможностью вращения, и источников магнитного поля 11, установленных на роторе

10, муфты 12 и электродвигателя 13. Щечки, 4. 5, образующие периферийную камеру 7, выполнены из диамагнитного материала (цветных сплавов, пластмассы и т.д,), а де- формирующие элементы 9, размещенные во внутренней камере 6; выполнены из ферромагнитного материала.

Деформирующие элементы 8, размещенные в периферийной камере 7, выполнены из диамагнитного материала (керамики, цветных сплавов и т.д.). Один, по меньшей мере, деформирующий элемент 9, расположенный во внутренней камере 6, выполнен с отличной от остальных магнитной проницаемостью. Например, часть деформирующих. элементов 9 внутренней камеры 6 выполнена из среднемагнитных материалов (инструментальной, легированной стали и т,д,) с магнитной проницаемостью p = 500, а другая часть деформирующих элементов 9 (по меньшей мере о дин) изготовлены из высокомагнитной стали (сталь 3, сталь 10, сталь 20) с магнитной проницаемостью,и = 2000 или с твердых сплавов, магнитная проницаемость которых

p << 500 (чем больше разница в магнитных характеристиках материалов из кото"0 рых изготовлены отдельные деформирующие элементы 9, тем существеннее разница в силовом воздействии на них магнитного поля). В связи с этим, в процессе обработки увеличивается разница в

"5 окружной скорости отдельных деформирующих элементов 9. Деформирующие элементы 9 сталкиваются между собой и импульс от их взаимодействия передается на деформирующие элементы 8 периферийной камеры 7. Интенсивность ударного воздействия . деформирующих элементов 8 на обрабатываемую поверхность возрастает, что повышает производительность обработки.

Деталь 14 устанавливают в патроне, а корпус 1 инструмента закрепляют в дер кавке 15 станка, Посредством электродвигателя 13 ротору 10 и источникам магнитного поля 11 сообщают вращение и перемещают инструмент вдоль обрабатываемой поверхности. Под действием магнитного поля от магнитов 11 деформирующие элементы 9 разгоняются в окружном направлении камеры 6 и периодически взаимодействуют с деформирующими элементами 8.

35 Деформирующие элементы 8 передают энергию столкновения обрабатываемой поверхности детали 14. В результате ударного воздействия деформирующих элементов 8 на обрабатываемой поверхности формиру40 ется лунчатообразный профиль. Так как деформирующие элементы 8 выполнены из диамагнитного материала, то магнитное Iloле от магнитов 11, силовые линии которого замыкаются через деформирующие элемен45 ты 9, не воздействует на деформирующие элементы 8. В результате деформирующие элементы 8 не испытывают воздействия со стороны магнитов 11 и,не разгоняются в окружном направлении камеры 7. В связи с

50 этим возрастает частота ударного воздействия деформирующих элементов 8 и 9, Соответственно увеличивается и производительность получения на обрабатываемой поверхности лунок от деформирующих элементов 8.

Так как часть деформирующих элементов 9 (по меньшей мере, один) изготовлены из материала с различной магнитной проницаемостью,и, то различные деформирую1801732 щие элементы 9 испытывают со стороны вращающегося магнитного йоля различные силовые воздействия и разгоняются в окружном направлении камеры 6 с различной скоростью. Это вызывает столкновение деформирующих элементов 9 между собой. В результате деформирующие элементы 8 периферийной камеры 7 получают дополнительный импульс (энергию) от столкновения деформирующих элементов между собой, что также приводит к повышению производительности обработки.

В качестве примера конкретного выполнения можно привести обработку отверстия тонкостенной втулки с диаметром 80 мм и длиной 100 мм из.сплава Д16Т. В качестве деформирующих элементов периферийной кольцевой камеры использовали шарики диаметром, 6 мм из коррозионно-стойких сталей с,и =1. Часть деформирующих элементов внутренней камеры была изготовлена из стали ШХ15 (HRC 62,,и = 500), а остальная часть (1-5 шт.) деформирующих элементов изготовлена из

Т15К6 (,и << 5000). В качестве источника магнитного поля использовали кольцевой магнит с размерами (О х d х h): 35 х 10 х

25 мм. Материал магнита SmCos. Диаметр деформирующих элементов внутренней кольцевой камеры 10 мм.

Режимы обработки: скорость вращения

pompa инструмента 1-5 м/с; осевая подача инструмента 400-600 мм/мин. СОЖ вЂ” масло индустриальное.

Шероховатость обработанной поверхности Ra 0,63...0,32 мкм, глубина упрочнения 0,1-0,7 мм. Машинное время обработки инструментом-прототипом составило 1,24 мин. Машинное время обработки заявляемым инструментом составило 0,41 мин, Предлагаемый инструмент обеспечивает повышение производительности обра5 ботки в два раза.

Формула изобретения

Инструмент для поверхностного пла10 стического деформирования, содержащий, корпус с двумя парами щечек, образующих внутреннюю и периферийную кольцевые камеры, открытые каждая со стороны периферийных, поверхностей щечек, 15 деформирующие элементы, размещенные в каждой из камер с возможностью пространственного перемещения, и привод перемещения деформирующих элементов, о т л ича ю щи йс я тем,что, с целью повышения

20 производительности обработки за счет увеличения интенсивности воздействия деформирующих элементов на обрабатываемую. поверхноать, привод перемещения дефор- мирующих элементов выполнен в виде рото25 ра, установленного соосно в корпусе с возможностью вращения, и источников магнитного поля, установленных на роторе, . щечки, образующие периферийную камеру, выполнены из диамагнитного материала, 30 деформирующие элементы. размещенные во внутренней камере, выполнены из фер- ромагнитного материала, деформирующие элементы, размещенные в периферийной камере, выполнены из диамагнитного мате35 риала, по меньшей мере один, деформирующий элемент, расположенный во внутренней камере, выполнен с отличной от остальных магнитной проницаемостью.

1801732

Составитель А.Довгалев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т,Палий

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

Заказ 818 ., Тираж Подписное

B НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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