Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки

 

Использование: обработка металлов давлением , поверхностное пластическое деформирование. Сущность изобретения корпус инструмента выполнен из немагнитного материала, щечки, образующие кольцевую камеру, выполнены из немагнитного материала Периферийная опорная поверхность камеры выполнена периодического профиля и ограничена периодической замкнутой кривой. Камера открыта в направлении от периферии к оси инструмента Деформирующие элементы установлены в камере с возможностью пространственных колебательных перемещений. Инструмент содержит устройство разгона деформирующих элементов, выполненное в виде ротора с источником магнитного поля, муфты и электродвигателя Инструмент содержит кожух, подшипники и привод вращения корпуса в виде муфты и электродвигателя Корпус установлен в кожухе с возможностью вращения и взаимодействия с поверхностью кожуха через подшипники . Электродвигатель неподвижно закреплен на кожухе. 2 ия

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ„.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4941987/27 (22) 03.06.91 (46) 30.11.93 Бюл. Иа 43 — 44 . (76) Довгалев Александр Михайлович (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ (57). Использование: обработка металлов давлением; поверхностное пластическое деформирование.

Сущность изобретения: корпус инструмента выполнен из немагнитного материала, щечки, образую щие кольцевую камеру, выполнены из немагнитного материала Периферийная опорная. поверхность камеры выполнена периодического профиля и ограничена периодической замкнутой кривой. Камера (ю) RU (j. ) 2ОО3459 Cl (51) 5 В24В 39 О4 открыта в направлении от периферии к оси инструмента Деформирующие элементы установлены в камере с возможностью пространственных колебательных перемещений. Инструмент содержит устройство разгона деформирующих элементов, выполненное в виде ротора с источником магнитного поля, муфты и электродвигателя. Инструмент содержит кожух, подшипники и привод вращения корпуса в виде муфты и электродвигателя. Корпус установлен в кожухе с возможностью вращения и взаимодействия с поверхностью кожуха через подшипники. Электродвигатель неподвижно закреплен на кожухе. 2 ип.

2003459

Изобретение относится к поверхностному пластическому деформированию и может быть использовано для упрочняющей обработки наружных поверхностей враще-. ния маложестких деталей машин.

Наиболее близким по технической сущности и. достигаемому положительному.эффекту к изобретению относится инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий корпус, связанные с корпусом щечки, образующие кольцевую. камеру, открытую в направлении продольной оси инс-. трумента. и ограниченную.в периферийной части опорной поверхностью, деформирующие элементы, установленные в кольцевой камере своз,можностью взаимодействия с обрабатываемой поверхностью и опорной поверхностью камеры (1), К недостаткам указанного инструмента . следует отнести то, что он не позволяет осуществлять обработку наружной поверхности вращения неподвижных маложестких деталей машин. При обработке.этим инструментом деталь должна обязательно вращаться, так как воздействие деформирующих с обрабатываемой поверхностью осуществляется в местах расположения деформирующих элементов. Следовательно в процессе обработки будет упрочняться не вся поверхность детали, а только отдельные ее участки, которые непосредственно взаимодействуют с дефармирующими элементами. Обработанная поверхность детали имеет низкие качественные характеристики, так как содержит необработанны е участки.

Цель изобретения —.расширение технологических воэможностей за счет обработки наружных поверхностей вращения непод-. вижных маложестких деталей машин.

Это достигается тем, что в известном инструменте для отделочно-упрочняющей обработки, содержащем корпус из немагнитного материала, образующие кольцевую камеру с периферийной опорной поверхностью, выполненную по периодической замкнутой кривой, центр симметрии когорой совмещен с продольной осью инструмента, деформирующие элементы, установленные в кольцевой камере с возможностью осуществления пространственных колебательных перемещений, устройство разгона деформирующих элементов, выполненное в виде немагнитного ротора с источником магнитного поля, муфты и электродвигателя, согласно изобретению, он снабжен кожухом, подшипниками и приводом вращения корпуса в виде муфты и электродвигателя, корпус установлен в кожухе с возможностью вращения и взаимодействует с поверхностью. кожуха через подшипники, а электродвигатель неподвижно закреплен на кожухе.

Такое выполнение инструмента расширяет его технологические возможности, так как он позволяет обеспечить качественную обработку наружной поверхности неподвижных маложестких деталей машин..

Инструмент содержит корпус 1 из не магнитного материала, щечки 2, 3 из немаг10 нитного материала, образующие кольцевую. камеру.4 с периферийной опорной поверхностью 5, выполненной по периодической замкнутой кривой, центр симметрии кото-. . рой совмещен с продольной осью 6. инстру15 мента, открытую от периферии к продольной оси 6 инструмента. Инструмент имеет деформирующие элементы 7, установленные в кольцевой камере 4 с возможностью осуществления пространственных колебатель20 ных перемещений, устройство разгона деформирующих элементов, выполненное в виде немагнитного ротора 8 с источником 9 ° магнитного поля, муфты 10 и электродвигателя 11.

Инструмент снабжен кожухом 12, подшипниками 13 и приводом вращения в виде муфты 14 и электродвигателя 15.- Корпус 1 установлен в кожухе 12 с воэможностью вращения и взаимодействует с его поверх30 ностью через подшипники 13. Электродвигатель 15 закреплен на кожухе 12.

Кожух фиксируют в держателе 16 станка, совмещают продольную 6 инструмента с осью вращения детали 17. Посредством

35 электродвигателей 11 и 15 сообщают вращение соответственно ротору 8 с источником

9 магнитного поля, корпусу 1 и перемещают инструмент вдоль обрабатываемой детали 17, Под действием магнитного поля (от магнита 9) деформирующие элементы 7 разгоняются в окружном направлении кольцевой . камеры 4 и под действием возникающей центробежной силы прижимаются к перио45 дической опорной поверхности 5 (см. фиг. 1).

Перекатываясь по периодической опорной поверхности, деформирующие элементы 7 также приобретают траекторию движения в виде периодической кривой. При перемеще50 нии деформирующих элементов 7 по опорной периодической поверхности 5 (вследствие ее периодичности) они находятся то во впадинах, то на вершинах, тем самым, то удаляясь, то приближаясь к обрабатываемой поверх55 ности детали 17. Причем при прохождении каждым из деформирующих элементов 7 восходящей ветви периодической опорной поверхности 5 (см. участок а, б фиг. 2), вследствие изменения направления движения и наличия силы инерции деформирующие

2003459

Формула изобретения приводным устройством для пространстИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО-УП- венных перемещений деформирующих

РОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ, содержащий 35 элементов, выполненным в виде ротора из корпус, связанные с корпусом щечки, об-:немагнитного материала, источника маграэующие кольцевую камеру, открытую в нитного поля, муфты и электродвигателя, направлении продольной оси инструмента !кожухом, подшипниками и приводом вра. и ограниченную в периферийной части щения корпуса в виде электродвигателя и опорной поверхностьа, деформирующие 40 муфты, при этом корпус установлен внутри элементы, установленные в кольцевой ка- кожуха соосно с ним с возможностью вэаимере. с воэможностью взаимодействия с модействия с поверхностью кожуха через обрабатываемой поверхностью и опорной подшипники, электродвигатель закреплен, поверхностью камеры, отличающийся тем, .на кожухе, а опорная поверхность кольцечто, с целью расширения технологических 45 вьй камеры в плоскости симметрии, первоэможностей путем обработки наружных пендикулярной к оси инструмента, ограниповерхностей вращения. неподвижных ма- чена замкнутой кривой периодического ложестких деталей машин, он снабжен профиля. элементы 7 перемещаются по касательной к участку а, б и взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью детали 17, осуществляя ее наклеп.

После взаимодействия с деталью 17 деформирующие элементы 7 попадают на убывающую ветвь периодической опорной поверхности 5 (eo впадины периодической опорной поверхности 5), а затем снова находят на восходящую ветвь периодической опорной поверхности и наносят удары по обрабатываемой поверхности детали 17. Таким образом, воздействие деформирующих элементов 7. с поверхностью детали 17 осуществляется в местах расположения вершин периодической опорной поверхности 5. Поскольку корпус 1 инструмента в процессе обработки вращается (посредством муфты

14.и электродвигателя.15), то и изменяется положение периодической опорной поверхности 5 кольцевой камеры 4 относительно обрабатываемой поверхности детали 17, что и обеспечивает равномерное упрочнение всей поверхности неподвижной маложесткой детали 17.

В качестве примера конкретного выполнения можно привести обработку наружной поверхности трубы из стали 3 на станке 16К20.

Диаметр обработки 80 мм; толщина стенки трубы 3 мм; длина обработки 80 мм, B качестве деформирующих элементов использовали шарики диаметром 11 мм из LUX

15 (HRC 62). Количество периодов опорной периодической поверхности кольцевой ка5 меры равно четырем, Минимальная высота кольцевой камеры инструмента 18 мм; максимальная высота кольцевой камеры инструмента 50 мм, Размеры постоянного кольцевого магнита (0 x d х h) 100 х 85 х 15

10 мм. Материал магнита Sm Со, Величина магнитной индукции в зоне кольцевой каме-. ры инструмента 0,4-0,6 Тл.

Режимы обработки: скорость вращения роторь 1-3 м/с; скорость вращения корпуса

15 0,5-0,8 м/с; осевая подача инструмента

100 — 450 мм/мин; охлаждение — масло индустриальное.

Шероховатость обработанной поверхности R> = 0,32 — 0,20 мкм, глубина упрочне20 ния 0,1 — 0,2 мм;степень упрочнения 18 .

Заявляемый инструмент имеет широкие технологические возможности, так как позволяет осуществлять обработку с вы,оким качеством наружных поверхностей враще25 ния неподвижных маложестких деталей машин, (56) 1, Шнейдер Ю.Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. Л; Ма30 шиностро. ние..1971, с. 99-100, рис. 44,."б". и ° °

° е ° ю е ю