Устройство для виброударной обработки деталей



Устройство для виброударной обработки деталей
Устройство для виброударной обработки деталей
Устройство для виброударной обработки деталей

 


Владельцы патента RU 2476307:

Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) (RU)

Изобретение относится к поверхностной обработке деталей при их относительном перемещении и ударном взаимодействии с рабочей средой и может быть использовано в вибрационных установках на предприятиях авиакосмической, автомобильной и других отраслей промышленности. Устройство содержит контейнер, смонтированный на упруго установленной раме с инерционными вибраторами и валами, связанными с приводом вращения. Контейнер имеет боковые стенки с ⊥-образными пазами и снабжен разделяющим устройством. Последнее выполнено из стальной сетки в виде емкости, по форме повторяющей внутреннюю поверхность контейнера. По периметру емкость снабжена ребрами жесткости и стальными уголками. В стенке разделяющего устройства, обращенной к разгрузочному люку контейнера, выполнен скос. Начало скоса находится на высоте, соответствующей продольной оси разгрузочного люка. В результате обеспечивается быстрое и полное разделение обработанных деталей и рабочей среды, изготовленных как из магнитных, так и немагнитных материалов. 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для поверхностной обработки деталей в результате относительного вибрационного перемещения и ударного взаимодействия рабочей среды и обрабатываемых деталей. Изобретение может быть применено в вибрационных установках при виброударной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов для улучшения микрогеометрии и снятия дефектных слоев с обрабатываемых поверхностей, округления острых кромок, поверхностного упрочнения на предприятиях авиакосмической, автомобильной и других отраслей промышленности для улучшения эксплуатационных характеристик деталей и снижения трудоемкости процесса обработки.

Уровень техники

Для механизации процесса отделения обрабатываемой детали от рабочей среды используют различные устройства и приспособления. Известно техническое решение, описанное в справочнике Одинцова Л.Г. «Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием». М.: Машиностроение, 1987 г., стр.236. Разделение рабочей среды и обработанных этой средой деталей производится путем уменьшения уровня рабочей среды в контейнере виброустановки с применением подвижного дна у контейнера. Контейнер в своей нижней части снабжен подвижным дном. Подвижное дно соединено со стенками контейнера посредством эластичной диафрагмы. С помощью резинокордных оболочек подвижное дно с находящейся над ним рабочей средой поднимается до определенной высоты, на которой оно упирается в ложементы. При этом рабочая среда заполняет верхнюю часть контейнера, в которой на ложементах с помощью механизированных зажимов закреплена обрабатываемая деталь. При стравливании воздуха из резинокордных оболочек подвижное дно вместе с рабочей средой опускается в свое нижнее положение, освобождая детали.

Недостатком известного решения является то, что оно значительно усложняет конструкцию контейнера и может быть применено только для крупногабаритных деталей, которые закрепляют в контейнере при обработке.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является техническое решение, описанное в производственной инструкции ПИ 1.4.404-78 «Шлифование и полирование деталей виброабразивным методом», НИАТ-1979 г., стр.38. Согласно данному техническому решению для отделения деталей от рабочей среды после их виброобработки без закрепления («в навал») вибрационные машины оснащают разделяющими устройствами, таким как вибросита.

Недостатком известного решения является то, что для его реализации необходимо изготавливать и применять дополнительное вспомогательное оборудование, что усложняет и делает более дорогим технологический процесс.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является разработка конструкции устройства для виброударной обработки, позволяющего получить полное и максимально быстрое разделение рабочей среды, состоящей из рабочих тел в виде абразивных гранул или стальных шариков и промывочной жидкости, от обрабатываемых деталей, без применения дополнительного оборудования.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для виброударной обработки деталей, которое содержит контейнер, смонтированный на упруго установленной раме с установленными на ней инерционными вибраторами с валами, связанными с приводом вращения. Контейнер имеет боковые стенки с ⊥-образными пазами и снабжен разделяющим устройством, выполненным из стальной сетки в виде емкости по форме повторяющей внутреннюю поверхность контейнера, по периметру снабженной ребрами жесткости и стальными уголками. В стенке разделяющего устройства, обращенной к разгрузочному люку контейнера, выполнен скос, при этом начало скоса находится на высоте, соответствующей продольной оси разгрузочного люка.

Такое выполнение устройства для виброударной обработки позволяет обеспечить быстрое и полное разделение обработанных деталей от рабочей среды, изготовленных как из магнитных, так и немагнитных материалов. При этом устройство простое по конструкции, удобное в эксплуатации и подходит для контейнеров виброударных установок U-образной и плоской формы.

Перечень чертежей

Изобретение поясняется чертежами, на которых показаны:

Фиг.1 - общий вид виброударной установки (в аксонометрии);

Фиг.2 - общий вид контейнера с установленным в нем разделяющим устройством (в аксонометрии);

Фиг.3 - общий вид разделяющего устройства для обработки и выгрузки деталей при виброударной обработке (в аксонометрии).

Раскрытие изобретения

Виброударная установка содержит неподвижную раму 1 с установленным на ней приводом вращения 2 (фиг.1). Нижняя рама 1 с помощью пневмосистемы 3 связана с верхней упруго установленной подвижной рамой 4. Верхняя рама 4 снабжена инерционными вибраторами 5 с валами 6, связанными с приводом вращения 2 и контейнером 7, с установленным в нем разделяющим устройством 8 (фиг.2 и 3) для размещения, обработки и выгрузки деталей.

Контейнер 7 (см. фиг.2), в котором происходит обработка деталей, выполнен в виде емкости жесткой прочной конструкции из боковых стенок 9 с приваренными торцевыми стенками 10. Боковые стенки 9 выполнены из листовой стали, которой предана определенная форма в сечении, например U-образная, прямоугольная, прямоугольная с закругленными краями. На торцах в верхней части боковые стенки 9 контейнера 7 оснащены ⊥-образные пазами 11 для размещения крепежных элементов 12.

В нижней части одной из торцевых стенок 10 выполнен разгрузочный люк 13 в виде канала круглого сечения, расположенного под углом к торцевой стенке 10. Разгрузочный люк 13 снабжен заглушкой с приводом (на чертежах не показано).

Разделяющее устройство 8 выполнено в виде сварной конструкции из стальной сетки. Пространственная форма разделяющего устройства 8 - емкость, которая повторяет форму внутренней поверхности контейнера 7 (U-образная или плоская). Для придания U-образной формы сваренную по размерам контейнера сетку прокатывают через трехвалковую или подобную гибочную машину.

Разделяющее устройство содержит боковые стенки 14 и приваренные к ним торцевые стенки 15, а также ребра жесткости 16, выполненных в виде стальных труб, установленных по периметру разделяющего устройства 8, и стальных уголков 17, установленных на торцах боковых стенок 14.

Сетка изготовлена из стальной проволоки (сталь 20, 45) диаметром 4-5 мм. Размер ячеек сетки 10×20, 20×20, 20×40 и др. зависит от размеров деталей и рабочих тел.

В одной из торцевых стенок 15 разделяющего устройства, обращенной к разгрузочному люку 13, выполнен скос 18 под углом 20-25° для обеспечения свободного перемещения рабочих тел при разгрузке. При этом начало скоса находится на высоте, соответствующей продольной оси разгрузочного люка 13.

Стальные трубы 16 имеют размеры 20-30 мм и изготовлены из стали 20. Все детали соединены между собой сваркой.

Уголки 17 снабжены горизонтальными площадками, на которых выполнены отверстия 20 диаметром 12-16 мм для размещения болтов 12, крепящих разделяющее устройство 8 к контейнеру 7, и такелажные узлы 19 для перемещения разделяющего устройства 8 с применением грузоподъемных механизмов.

Устройство для виброударной обработки деталей работает следующим образом.

В разделяющее устройство 8, находящееся на монтажном столе, загружают детали, предназначенные для обработки. В зависимости от габаритов деталей и размера приспособления количество деталей может быть различным: от нескольких штук до нескольких десятков.

Затем разделяющее устройство 8 с загруженными деталями перемещают к виброударному устройству с применением такелажных узлов 19 и грузоподъемных механизмов.

Разделяющее устройство 8 устанавливают в контейнере 7 и закрепляют в нем болтами 12. Болты 12 размещают через отверстия 20, выполненные в уголках 17, в ⊥-образных пазах 11. После чего в контейнер 7 с установленным в нем разделяющим устройством 8 засыпают рабочие тела (абразивные гранулы и стальные шарики). В соответствии с инструкцией по эксплуатации включают все системы виброударного устройства и производят обработку деталей на заданных режимах.

Виброударная обработка происходит в результате множества микроударов при относительном перемещении деталей и рабочих тел в результате приданной им вибрации. При этом детали находятся в замкнутом объеме разделяющего устройства 8 и контейнера 7 виброударного устройства и полностью погружены в рабочую среду, состоящую из рабочих тел и промывочной жидкости.

После окончания цикла обработки и выключения систем виброударного устройства производят разгрузку контейнера 7 и разделение деталей от рабочих тел, что может проходить по двум вариантам.

По первому варианту: сначала частично разгружают контейнер 7 виброударного устройства, для чего открывают разгрузочный люк 13 и кратковременно (на несколько минут) включают виброударное устройство. После частичной разгрузки и остановки виброударного устройства разгрузочный люк 13 закрывают, демонтируют болты 12, и разделяющее устройство 8 поднимают над контейнером 7 с применением такелажных узлов 19 и грузоподъемных механизмов. Рабочие тела через ячейки в сетке разделяющего устройства 8 падают в контейнер 7, а обработанные детали остаются в разделяющем устройстве 8. После чего разделяющее устройство 8 перемещают на монтажный стол и производят выгрузку деталей.

По второму варианту: после окончания цикла обработки и остановки виброударного устройства производят демонтаж болтов 12, крепящих разделяющее устройство 8 к контейнеру 7. После чего разделяющее устройство 8 поднимают над контейнером 7 до тех пор, пока все рабочие тела не упадут в контейнер 7 и в разделяющем устройстве 8 не останутся только обработанные детали. Затем разделяющее устройство 8 транспортируют на монтажный стол, где производят выгрузку деталей.

Использование изобретения позволяет:

- повысить производительность процесса виброударной обработки путем обеспечения быстрого разделения рабочей среды от обработанных деталей;

- упростить конструкцию применяемого основного и вспомогательного оборудования для виброударной обработки из-за возможности использования уже имеющихся контейнеров (U-образной и плоской формы) для обработки деталей в навал и отсутствия необходимости применения дополнительных сложных устройств для обеспечения разделения рабочей среды и обрабатываемых деталей.

Устройство для виброударной обработки деталей, содержащее нижнюю неподвижную раму с приводом вращения, связанную с верхней упруго установленной подвижной рамой, снабженной инерционными вибраторами с валами, связанными с приводом вращения, и контейнер с разделяющим устройством и разгрузочным люком, отличающееся тем, что контейнер выполнен с ⊥-образными пазами в боковых стенках, а разделяющее устройство - из стальной сетки в виде емкости, повторяющей по форме внутреннюю поверхность контейнера и снабженной по периметру ребрами жесткости и стальными уголками, при этом на стенке разделяющего устройства, обращенной к разгрузочному люку контейнера, выполнен скос на высоте, соответствующей продольной оси разгрузочного люка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для поверхностной обработки деталей в результате относительного вибрационного перемещения и ударного взаимодействия рабочей среды и обрабатываемых деталей и может быть применено при виброударной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов для улучшения микрогеометрии и снятия дефектных слоев с обрабатываемых поверхностей.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в виброобрабатывающем оборудовании для финишной отделочно-упрочняющей обработки деталей сложной формы.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при безразмерной абразивной обработке деталей абразивным наполнителем для удаления заусенцев, облоя, ржавчины, окалины, округления острых кромок, полирования, а также при упрочнении деталей поверхностным пластическим деформированием специальными наполнителями.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в вибрационных установках при виброударной обработке стальными шариками или абразивными гранулами деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов на предприятиях авиакосмической, автомобильной и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при поверхностной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов с воздействием вибраций в авиакосмической, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при поверхностной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов с воздействием вибраций в авиакосмической, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при поверхностной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов с воздействием вибраций в авиакосмической, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при поверхностной обработке тонкостенных деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов с воздействием вибраций в авиакосмической, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки крупногабаритных пространственных деталей сложной формы, например фитингов, кронштейнов и т.п., включающий закрепление детали в контейнере с инструментальной средой, приведение контейнера в колебательное движение и его периодическую переустановку путем поворота, отличающийся тем, что поворот контейнера осуществляют в плоскости, перпендикулярной плоскости колебаний, с угловым шагом i, величину которого выбирают не более величины угла i ударного срыва частиц инструментальной среды с поверхности детали, определяемой по формуле: где f - коэффициент ударного трения.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при отделочно-зачистной вибрационной обработке деталей. Устройство содержит корпус с днищем округлой формы, основание с вибратором и пружинной подвеской и цилиндрический рабочий барабан, свободно размещенный в корпусе. Корпус упруго установлен на основании с возможностью колебаний от вибратора. Рабочий барабан выполнен в виде пакета контейнеров коробчатого типа, соосно и последовательно скрепленных между собой центральной осью. В каждом контейнере выполнены расположенные по концентрической окружности глухие цилиндрические камеры с дном на одном из его торцов для размещения обрабатываемых деталей и обрабатывающей среды. В собранном виде камеры наглухо перекрываются дном соседнего контейнера, а последний контейнер - крышкой. В результате повышается качество обрабатываемых поверхностей деталей при снижении стоимости процесса обработки. 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к абразивным материалам для вибрационной финишной обработки, которые могут быть использованы для удаления заусенцев и сглаживания поверхностей. Элемент абразивного материала образован твердым литым компонентом, содержащим множество дробленых кусков стеклобоя кварцевого стекла, соединенных между собой путем термообработки, с образованием частично расстеклованного материала, при этом литой компонент состоит из частей аморфного и частей расстеклованного материала и имеет конфигурацию, соответствующую по меньшей мере одной конфигурации, выбранной из группы, в которую входят прямоугольный параллелепипед, эллипс, призма, конус, четырехгранник, пирамида, многогранник и сфера. Изобретение позволяет улучшить состояние окружающей среды ввиду отсутствия нарушения ландшафта при разработке месторождений за счет использования рециклового стекломатериала в качестве исходного материала. 5 н. и 47 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя длинномерных деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Установка для вибрационной обработки содержит контейнер, состоящий из упруго установленной на основании обечайки с вибратором и жестко установленных на основании торцевых стенок. Последние имеют сквозные окна с уплотнителями и карманы с днищем под углом 35°-55° в сторону обечайки, выполненной из половинки разрезанного по осевой линии и смонтированного из секций многозаходного винтового барабана. Секции смонтированы из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны. Секции соединены между собой большими основаниями трапеций. Подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции. В результате повышается степень упрочнения и расширяются технологические возможности установки. 5 ил.

Изобретение относится к области неразмерной ультразвуковой обработки в жидких средах и может быть использовано для удаления заусенцев с малогабаритных деталей преимущественно из легких сплавов и полимерных материалов, обладающих низким пределом прочности и модулем упругости. Детали погружают в технологическую жидкость, содержащую определенную концентрацию твердых частиц абразива. В объеме жидкости возбуждают ультразвуковые колебания. В качестве твердых частиц абразива используют кристаллы льда, которые непрерывно подают в технологическую жидкость в течение всего процесса обработки. Размеры кристаллов устанавливают равными 0,08-0,18 мм. В результате повышается эффективность и качество удаления заусенцев при исключении очистки деталей от абразива. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей каналов детали. Обеспечивают вибрацию с частотой 20-30 Гц корпуса контейнера, содержащего токопроводящие стальные шарики для возвратно-поступательного движения последней через каналы детали. Подают низковольтное напряжение на корпус и на обрабатываемую деталь, которую изолируют от корпуса. В контейнер подают слабопроводящую жидкость в виде технической воды для передачи между шариками низковольтного напряжения в 4-8 В. В результате обеспечивается равномерная степень наклепа и устраняются микротрещины на обрабатываемой поверхности детали. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для вибрационной обработки деталей свободным наполнителем методом поверхностно-пластического деформирования. Станок содержит электродвигатель, основание, стойки, вибровозбудитель и установленную на стойках виброплатформу, на которой закреплен контейнер с рабочей средой и обрабатываемой деталью. Виброплатформа одним концом установлена на двух стойках посредством шарнирных опор. Другим концом под местом крепления контейнера она опирается на стойки с пневмоамортизаторами, закрепленными на основании, и имеет возможность углового колебательного перемещения для приведения рабочей среды в контейнере к эллиптическому движению. Вибровозбудитель выполнен в виде двухстороннего кривошипно-шатунного механизма, эксцентрики которого расположены симметрично на общем валу и связаны через клиноременные передачи с двумя рабочими концами вала электродвигателя, а шатуны шарнирно связаны с виброплатформой. Снижается вредное воздействие нагрузок на конструкцию, увеличивается срок службы станка, повышается его надежность. 2 ил.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при вибрационной обработке деталей. Контейнер установки заполняют обрабатываемыми деталями и абразивными зернами. Осуществляют операции грубого, среднего и тонкого шлифования с уменьшением размера абразивных зерен на каждой последующей операции. Операцию грубого шлифования проводят без добавления рабочей жидкости в контейнер и с извлечением отработанных абразивных зерен после ее завершения. На операции среднего шлифования добавляют в контейнер абразивные зерна и подают непрерывно циркулирующую рабочую жидкость. На операции тонкого шлифования добавляют в контейнер без остановки вибрационной установки абразивные зерна для увеличения плотности ее загрузки и доводят до максимума подачу непрерывно циркулирующей рабочей жидкости. В результате повышаются производительность и качество обработки. 2 ил.
Наверх