Инструмент для чистовой обработки с калиброванием металлических внутренних цилиндрических поверхностей деталей

Инструмент содержит деформирующе-режущие элементы, имеющие на наружной поверхности выполненные под углом к оси инструмента заборный и обратный конусы с расположенной между ними цилиндрической ленточкой. Для расширения технологических возможностей на деформирующе-режущих элементах, количество которых выбрано четным, выполнены канавки и выступы равной ширины, причем канавки расположены под углом к оси инструмента с образованием положительного переднего угла в нормальном сечении к боковой поверхности канавки, расположенного с левой стороны переднего торца при правом расположении канавок или с правой стороны переднего торца при левом расположении канавок. При этом угол расположения канавок определен по приведенной формуле. Деформирующе-режущие элементы подвижно по скользящей посадке установлены на оправке с использованием упорных подшипников, установленных у переднего торца первого деформирующе-режущего элемента и у заднего торца последнего деформирующе-режущего элемента, причем деформирующе-режущие элементы соединены и зафиксированы между собой торцовыми шпонками так, что выступы элементов расположены в шахматном порядке с перекрытием впадин одного элемента выступами другого, при этом на заднем торце последнего элемента выполнены кулачки, образующие полумуфту, входящую в зацепление с полумуфтой, выполненной на торце полого вала, охватывающего оправку, причем между полумуфтами установлена цилиндрическая винтовая пружина сжатия. Упомянутый полый вал выполнен невращающимся относительно оправки с возможностью продольного перемещения при воздействии на него импульсной силы, а на рабочие поверхности и отверстия деформирующе-режущих элементов нанесен слой эпилама. 11 ил.

 

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам и устройствам для чистовой обработки резанием, калиброванием и упрочнением металлических внутренних цилиндрических поверхностей деталей из сталей и сплавов со статико-импульсным нагружением деформирующе-режущего инструмента.

Известен инструмент для чистовой обработки с калиброванием металлических внутренних цилиндрических поверхностей деталей, содержащий деформирующе-режущие элементы, имеющие на наружной поверхности выполненные под углом к оси инструмента заборный и обратный конусы с расположенной между ними цилиндрической ленточкой [1].

Известный инструмент отличается ограниченными технологическими возможностями, небольшим снимаемым припуском, недостаточно большим натягом, незначительной глубиной упрочненного слоя и недостаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой внутренней поверхности, невысокой производительностью и стойкостью инструмента, низким КПД и большой энергоемкостью оборудования.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей чистовой обработки внутренних поверхностей за счет применения комбинированной деформирующе-режущей протяжки со статико-импульсным нагружением [4, 5] и подвижными деформирующе-режущими элементами, позволяющей увеличить снимаемый припуск, управлять глубиной упрочненного слоя, степенью упрочнения и микрорельефом внутренних поверхностей отверстий, а также повышение производительности и стойкости инструмента, снижение энергоемкости оборудования и повышения его КПД.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого инструмента для чистовой обработки с калиброванием металлических внутренних цилиндрических поверхностей деталей, содержащего деформирующе-режущие элементы, имеющие на наружной поверхности выполненные под углом к оси инструмента заборный и обратный конусы с расположенной между ними цилиндрической ленточкой, причем на деформирующе-режущих элементах, количество которых выбрано четным, выполнены канавки и выступы равной ширины, причем канавки расположены под углом к оси инструмента с образованием положительного переднего угла в нормальном сечении к боковой поверхности канавки, расположенного с левой стороны переднего торца при правом расположении канавок или с правой стороны переднего торца при левом расположении канавок, при этом угол расположения канавок определен по формуле:

ω=arc tg(b/1),

где l - высота деформирующе-режущего элемента, мм;

b - ширина канавки или выступа, мм;

ω - угол расположения канавки относительно продольной оси инструмента, град.

при этом деформирующе-режущие элементы подвижно по скользящей посадке установлены на оправке с использованием упорных подшипников, установленных у переднего торца первого деформирующе-режущего элемента и у заднего торца последнего деформирующе-режущего элемента, причем деформирующе-режущие элементы соединены и зафиксированы между собой торцовыми шпонкам так, что выступы элементов расположены в шахматном порядке с перекрытием впадин одного элемента выступами другого, при этом на заднем торце последнего элемента выполнены кулачки, образующие полумуфту, входящую в зацепление с полумуфтой, выполненной на торце полого вала, охватывающего оправку, причем между полумуфтами установлена цилиндрическая винтовая пружина сжатия, упомянутый полый вал выполнен невращающимся относительно оправки с возможностью продольного перемещения при воздействии на него импульсной силы, а на рабочие поверхности и отверстия деформирующе-режущих элементов нанесен слой эпилама.

Сущность предлагаемой конструкции инструмента поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена предлагаемая конструкция инструмента с двумя подвижными деформирующе-режущими элементами в положении в момент действия на оправку статической РСТ нагрузки и действия на полый вал импульсной РИМ нагрузки, при этом деформирующе-режущие элементы не подвижны относительно продольной оси оправки, кулачковая муфта включена, общий вид с частичным продольным сечением; на фиг.2 - предлагаемая конструкция инструмента с двумя подвижными деформирующе-режущими элементами в положении в момент действия на оправку только статической РСТ нагрузки, при этом деформирующе-режущие элементы могут свободно поворачиваться относительно продольной оси оправки, кулачковая муфта выключена, общий вид с частичным продольным сечением; на фиг.3 - первый деформирующе-режущий элемент, частичное продольное сечение; на фиг.4 - поперечный разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 - разрез Б - Б на фиг.3; на фиг.6 - вид на торец последнего деформирующе-режущего элемента, вид по В на фиг.1; на фиг.7 - развертка рабочих поверхностей двух деформирующе-режущих элементов; на фиг.8 - след траектории движения развертки рабочих поверхностей двух деформирующе-режущих элементов; на фиг.9 - поперечное сечение Г-Г на фиг.8 в положении в момент окончания круговой подачи первого элемента под действием только статической нагрузки при выключенной муфте; на фиг.10 - поперечное сечение Г-Г на фиг.8 в положении в момент окончания продольного поступательного движения первого элемента под действием статической и динамической нагрузок при включенной муфте; на фиг.11 - схема устройства для обработки отверстия предлагаемым инструментом, позволяющим нагружать его статической и периодической импульсной нагрузками, слева показан инструмент с выключенной муфтой и работающий с круговой подачей деформирующе-режущиих элементов при обработке.

Предлагаемый инструмент предназначен для чистовой комбинированой обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием (ППД) с калиброванием [6] и упрочнением металлических внутренних цилиндрических поверхностей 1 отверстий заготовок 2 из сталей и сплавов деформирующе-режущим инструментом 3, к которому прикладывают статико-импульсную нагрузку с помощью силовых гидроцилиндров 4 (фиг.11) [4, 5]. Обрабатываемую заготовку устанавливают на опорной плите 5 станка 6.

Деформирующе-режущий инструмент 3 содержит не менее двух деформирующе-режущих элементов 7, количество которых выбрано четным. Наружная поверхность деформирующе-режущих элементов выполнена в виде заборного конуса 8 с углом α к продольной оси, обратного конуса 9, выполненного под углом β к продольной оси инструмента, и расположенной между ними цилиндрической ленточкой 10. На наружной поверхности выполнены канавки 11 с образованием выступов 12. Канавки выполнены шириной b, равной ширине образованных выступов, под углом ω к продольной оси инструмента. Боковые стороны канавки 11 выполнены под углом γ1 к продольной оси инструмента в плоскости поперечного сечения деформирующе-режущего элемента (фиг.4), причем угол γ1 выполнен положительным с левой стороны переднего торца каждого элемента при правом расположении канавок и, наоборот, положительным с правой стороны переднего торца элемента при левом расположении канавок. Канавки выполнены под углом ω к продольной оси инструмента, который определяют по формуле:

ω=arc tg(b/l),

где l - высота деформирующе-режущего элемента, мм; b - ширина канавки или выступа, мм; ω - угол расположения канавки относительно продольной оси инструмента, град.

Деформирующе-режущие элементы 7 подвижно по скользящей посадке, например по dH7/h6, установлены на оправке 13 с использованием упорных подшипников 14, расположенных у переднего торца первого элемента и у заднего торца последнего элемента. Деформирующе-режущие элементы должны быть неподвижны между собой, так как выступы и впадины каждого элемента расположены в шахматном порядке друг к другу. Выступы одного элемента перекрываются впадинами другого элемента. Поэтому деформирующе-режущие элементы соединены и зафиксированы между собой торцовыми шпонками 15.

На заднем торце последнего элемента выполнены кулачки, образующие полумуфту 16, входящую в зацепление с полумуфтой 17, выполненной на торце полого вала 18, охватывающего оправку 13. Полый вал 18 установлен на оправке 13 с возможностью только продольного перемещения. Это возможно, например, при использовании шлицевого соединения или скользящей шпонки (не показаны). При продольном перемещении полого вала, например, сверху вниз (согласно фиг.1, 2, 11) полумуфты 16 и 17 сцепляются и деформирующе-режущие элементы становятся неподвижными и не вращающимися относительно оправки. Конструкция кулачковой сцепной муфты может быть выполнена согласно рекомендациям источника [7].

Между полумуфтами 16 и 17 установлена цилиндрическая винтовая пружина сжатия 19, необходимая для расцепления полумуфт при снятии продольной импульсной нагрузки РИМ, воздействующей на полый вал.

На рабочих поверхностях и отверстии деформирующе-режущих элементов 7 нанесен слой эпилама, представляющий собой многокомпонентную систему, включающую фторосодержащие поверхностно-активные вещества и регулирующие добавки в различных растворителях. В результате эпиламирования молекулы технологического модифицированного состава проникают в пограничный слой и образуют на его поверхности тончайшую нанопленку толщиной 3…50 нм, которая позволяет снизить коэффициент трения в 2…3 раза, а поверхностную энергию до 1000 раз. Это обеспечивает придание трущимся поверхностям антифрикционных и антиадгезионных свойств. Сформированная барьерная пленка выдерживает температуру до 459°С, не разрушается при ударных нагрузках до 300 кг/мм, не растворяется ни в одном из применяемых углеводородных растворителей [8].

Для обработки отверстий предлагаемым инструментом используют, например, устройство, позволяющее нагружать инструмент статической и периодической импульсной нагрузками (фиг.11). Оправка 13 соединена с волноводом 20 и подвергается воздействию периодической импульсной РИМ и статической РСТ нагрузкам и передает эти нагрузки на деформирующе-режущие элементы инструмента. Установка и крепление оправки на волноводе осуществляется с возможностью быстрого демонтажа и съема инструмента, например, с помощью патрона для протягивания (не показан). Устройство содержит гидроцилиндр 21, воздействующий статической нагрузкой РСТ на деформирующе-режущий инструмент 3, через гидроцилиндр 22, в котором расположены боек 23 и волновод 20. Гидроцилиндр 22 выполнен с возможностью приложения к инструменту посредством бойка 23 периодической импульсной нагрузки РИМ и передачи статической нагрузки РСТ, вырабатываемой гидроцилиндром 21 статической нагрузки. В качестве механизма импульсного нагружения инструмента применяют гидравлический генератор импульсов (не показан) [2, 3]. Гидравлический генератор импульсов (ГГИ) питает силовые гидроцилиндры.

На деформирующе-режущие элементы инструмента, которые установлены на оправке, воздействует шток 24 гидроцилиндра 21. На штоке подвижно расположен гидроцилиндр 22 с волноводом 20, к которому дополнительно прикладывают периодическую импульсную Рим нагрузку посредством бойка 23. Волновод жестко связан с полым валом 18 и передает импульсную нагрузку инструменту. Гидроцилиндры 4 питаются от гидравлического генератора импульсов (не показан) [2, 3].

Деформирующий элемент 7, входящий в состав инструмента, имеет на наружной поверхности заборный конус 8, выполненный под углом α к оси инструмента, и обратный конус 9, выполненный под углом β к оси инструмента, с расположенной между ними цилиндрической ленточкой 10, которая калибрует обработанную поверхность. Начало образования выступов на обрабатываемой поверхности происходит при входе переднего торца первого деформирующе-режущего элемента в отверстие заготовки.

Инструмент работает следующим образом. Во время рабочего хода первый элемент входит в отверстие заборной частью передним торцом (фиг.11) и начинает пластически увеличивать диаметр отверстия в зоне выступов деформирующе-режущего элемента и в меньшей степени в зоне канавок, за счет чего на поверхности отверстия образуются выступы, испытывающие окружные растягивающие напряжения (фиг.9). Но поскольку деформирующе-режущие элементы свободно установлены на оправке и полумуфты расцеплены, а выступы на рабочей части элементов выполнены под углом ω к продольной оси, то элементы будут поворачиваться вокруг продольной оси инструмента и дальнейшая подача элементов будет круговой SКР. Таким образом, при выключенной кулачковой муфте, когда полумуфты расцеплены, и продольная импульсная нагрузка РИМ не действует на полый вал, инструмент работает с круговая подачей SKP деформирующе-режущих элементов. При этом деформирующе-режущие элементы только деформируют обрабатываемую заготовку и не срезают припуск. Деформирование выступов на заготовке будет осуществляться на длине h до тех пор, пока не включится муфта, т.е. пока не начнет действовать РИМ импульсная нагрузка. Если предположить, что длина деформированного выступа равна высоте элемента h=l мм, то это значит, что на всей высоте элемента его канавки будут заполнены выступами деформированного металла обрабатываемой заготовки. Такое допущение принято при пояснении принципа работы инструмента и показано на фиг.8.

При действии РИМ на полый вал две полумуфты сцепляются и включается кулачковая муфта, при этом свободное вращение элементов прекращается и они жестко фиксируются на оправке. Левая боковая поверхность канавки при правом их расположении на элементе встает на пути движения образованного на поверхности отверстия выступа, и последний начинает срезаться (фиг.5). При этом резание осуществляется в зоне растяжения, что способствует снижению сил резания, так как предварительное растяжение способствует накоплению степени разрушения в срезаемом слое, а также увеличивает показатель напряженного состояния в зоне резания.

Процесс срезания стружки происходит с момента начала действия импульсной нагрузки РИМ, которая сцепляет полумуфты и переводит круговую подачу SКР элементов в продольную SПР подачу инструмента. Момент окончания резания связан с окончанием действия импульсной нагрузки.

Рассмотрим процесс срезания стружки первым элементом инструмента вновь установленной заготовки и начало рабочего хода при включении импульсной нагрузки.

Процесс срезания стружки начинается при касании переднего торца деформирующе-режущего элемента в точке Д, то есть в зоне образования выступов на обрабатываемой поверхности, и по мере продвижения деформирующе-режущего элемента ширина стружки увеличивается, причем процесс резания происходит на повышенных режимах резания, т.к. действует импульсная нагрузка. При вхождении точки перехода заборного конуса в цилиндрическую ленточку в зону обработки толщина срезаемого слоя «a» достигнет максимальной величины «aMAX» и будет равна максимальной высоте НMAX образующихся выступов. Экспериментально установлено:

H≈(0,12…0,2)·i, мм;

где i - натяг на деформирующий элемент, мм.

При дальнейшем движении инструмента материальная точка В заготовки должна войти в зону обработки последней в точке Г режущей кромки, пройдя путь, равный l - высоте элемента. При этом в этой точке высота образованного выступа будет равна нулю. Таким образом, в точке Г режущей кромки процесс резания происходить не будет, поэтому ширина стружки, продолжая увеличиваться, достигнет величины ДГ, а толщина стружки будет уменьшаться до нуля. То есть при перемещении деформирующе-режущего элемента на величину l при одном импульсе действия силы РИМ процесс стабилизируется.

Сила резания и деформирования при входе элемента в зону резания и выходе из нее будет изменяться не скачкообразно, а постепенно, что значительно снижает вибрации и, как следствие, снижает волнистость обработанной поверхности. Кроме того, выполнение канавок под углом ω к вектору главного движения значительно снижает силы резания, так как увеличивается кинематический передний угол γK=arc tg(tgγ/sinω), а процесс резания становится косоугольным.

Максимальным значением величины продольного перемещения h при действии одного импульса РИМ может быть принята величина l, т.е. величина, равная высоте элемента 7. Практически величина продольного перемещения h при действии одного импульса РИМ принимается в пределах 0<h<l и зависит от величины силы импульса, его длительности и частоты, технологических требований к обрабатываемому отверстию (точности отверстия, шероховатости и др.), размеров инструмента и т.д. Определение оптимальной величины продольного перемещения h производится опытным путем.

Процесс срезания стружки элементом инструмента, осуществляемый после круговой подачи, характеризуется тем, что все впадины элемента уже заполнены деформируемым металлом заготовки на величину h по высоте элемента. Поэтому срезание стружки происходит сразу на всей высоте h шириной стружки, равной (h/cosα·cosω). Толщина срезаемого слоя «a» будет неравномерной: у переднего торца - равна нулю и максимальная величина «aMAX» будет равна максимальной высоте HMAX образующихся выступов. Данный процесс срезания стружки осуществляется в зоне растяжения, что способствует снижению сил резания, отличается высокой производительностью и повышенным качеством обработанной поверхности.

Угловое смещение выступов и впадин элементов относительно друг друга и расположение их в шахматном порядке с перекрытием впадин одного элемента выступами другого обеспечивает равномерное удаление припуска по окружности отверстия. Последний по ходу движения инструмента деформирующе-режущий элемент завершает обработку отверстия поверхностным пластическим деформированием цилиндрической ленточкой.

Таким образом, инструмент эффективно увеличивает отверстие за счет пластической деформации участками заборного конуса, цилиндрической ленточки и обратного конуса и срезания механически упрочненного поверхностного слоя, а также обеспечивает пластическую деформацию отверстия, что приводит к уменьшению длины инструмента и повышению качества обработанной поверхности. Введение комбинированной подачи с чередованием продольного и кругового перемещения деформирующе-режущих элементов позволяет увеличить производительность, интенсифицировать процесс и повысить качество обработки.

Предлагаемый инструмент служит для комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием внутренних поверхностей отверстий. Эту операцию выполняют перемещением с натягом инструмента через обрабатываемое отверстие заготовки, при этом деформирующе-режущим элементам инструмента с помощью импульсной и статической нагрузок сообщают продольную подачу, чередующуюся с круговой подачей. Заготовку 2 устанавливают в опорной плите 5 станка 6 (например, вертикально-протяжного станка мод. 7Б65) и заходной направляющей частью вводят инструмент в предварительно обработанное отверстие заготовки.

Обработку, например, начинают с включения продольной подачи SПР, которая осуществляется благодаря постоянному действию на инструмент штока 24 гидроцилиндра 21, который через гидроцилиндр 22 оказывает статическое воздействие РСТ на оправку инструмента и дополнительное периодическое импульсное воздействие РИМ волновода 20 на полый вал 18 с деформирующе-режущими элементами, причем на волновод, в свою очередь, действует боек 23.

Исходный импульс, сформированный в бойке в момент удара по волноводу, отражаясь от свободного торца бойка с противоположным знаком, доходит до волновода, одна его часть вновь отражается в боек, а другая переходит в волновод и распространяется в направлении нагружаемой поверхности. Дойдя до нагружаемой поверхности, последняя часть импульса распределяется на проходящий и отраженный. Проходящие волны деформации при равенстве длин бойка и волновода не накладываются и не разрываются, а следуют друг за другом, кроме того, при равенстве площадей контакта поперечных сечений бойка и волновода энергия удара наиболее полно реализуется в контакте с нагружаемой средой.

Инструмент под действием статической нагрузки РСТ с постоянной скоростью, равной, например, скорости традиционного протягивания, проходит расстояние h, при этом деформирующе-режущие элементы с круговой подачей SКР пластически деформируют обрабатываемое отверстие, создавая выступы и впадины под углом ω к продольной оси.

Под действием импульсной нагрузки РИМ оправка с деформирующе-режущими элементами, совершающими продольное перемещение SПР быстро, со скоростью, на порядок превышающей скорость традиционного протягивания, уходит вниз (согласно фиг.7) на расстояние h, зависящее от величины натяга, силы удара, его длительности и других факторов. При этом производится срезание припуска и упрочнение обрабатываемой поверхности. Цикл, состоящий из двух режимов: статического и импульсного нагружений инструмента, повторяется.

Предлагаемый инструмент повышает производительность обработки, позволяет увеличить величину натяга, и повышается стойкость режущего инструмента, так как твердый сплав, из которого изготовлены деформирующе-режущие элементы, эффективно работает на больших скоростях (100…150 м/мин), снижается параметр шероховатости обработанной поверхности, повышается глубина упрочненного слоя и др.

Глубина упрочненного слоя предлагаемым инструментом достигает 1,5…2,5 мм, что значительно (в 3…4 раза) больше, чем при традиционном протягивании. Наибольшая степень упрочнения составляет 15…30%. В результате статико-импульсной обработки по сравнению, например, с традиционным протягиванием эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возрастает в 1,8…2,7 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более - в 1,7…2,2 раза.

Пример. Обрабатывали предлагаемым инструментом отверстие диаметром 30 мм; заготовки из материала - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса - 5,8 кг. Обработку производили инструментом с двумя деформирующе-режущими элементами диаметром 30 мм, высотой 15 мм каждый, из стали твердого сплава ВК8, имеющим длину заборного конуса 9 мм, обратного конуса 4,5 мм, ширину ленточки 1,5 мм, углы: α=4,5°; β=7,5°; ω=35°; γ=5°, ширину канавки и выступа b=10,5 мм. Обработку вели на модернизированном вертикально-протяжном станке мод. 7Б65 с использованием специального ГГИ - гидравлического генератора импульсов. Модернизация касалась перевода станка из «тянущего» режима в «толкающий», установки на станке, на толкающем штоке волновода, бойка и корпуса гидроцилиндра, осуществляющих дополнительное периодическое импульсное нагружение инструмента. Смазочно-охлаждающая жидкость - сульфофрезол. Скорость статической обработки - SПР=4 м/мин, скорость импульсной обработки - 32…40 м/мин. Наибольшее значение энергии ударов, развиваемое ГГИ, А=280 Дж (сила удара 260 кН, скорость удара 7,2 м/с), при частоте ударов f=5…15 Гц. Натяг инструмента составлял i=0,1…0,25 мм на диаметр. Статическое нагружение осуществлялось силой до РСТ=40 кН.

Эпиламирование деформирующих элементов производили композициями ТУ 25.07.1120-75 и 6СФК-180-05 ТУ-6-02-1229-82 по технологиям, рекомендуемым производителем [8].

Обработка показала, что параметр шероховатости обработанных поверхностей отверстий уменьшился до значения Ra=0,5…0,065 мкм при исходном - Ra=5…6,5 мкм, производительность повысилась более чем в три раза по сравнению с традиционным протягиванием и предварительным растачиванием, используемым на базовом предприятии в ОАО "Ливгидромаш". Энергоемкость процесса уменьшилась в 2,2 раза. Глубина упрочненного слоя достигла 1,6…2,1 мм. Наибольшая степень упрочнения составляла 18…25%. В результате статико-импульсной обработки эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возросла в 1,9…2,3 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более - в 1,8…2,1 раза.

Предлагаемый инструмент позволяет повысить производительность и качество обработанной поверхности, вести обработку с большим натягом, значительной глубиной упрочненного слоя и достаточно высокой степенью упрочнения, повысить КПД и снизить энергоемкость оборудования, уменьшить длину протяжки и сократить расходы на инструмент.

Предлагаемый инструмент расширяет технологические возможности комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием за счет применения статико-импульсного нагружения инструмента и введения круговой подачи деформирующе-режущих элементов инструмента, а также за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом обрабатываемых внутренних поверхностей.

Источники информации

1. Патент РФ №1764866. МПК В23D 43/02. 1992 - прототип.

2. Киричек А.В., Лазуткин А.Г., Соловьев Д.Л. Статико-импульсная обработка и оснастка для ее реализации. // СТИН, 1999, №6. - С.20-24.

3. Патент РФ №2090342. МПК6 В24В 39/04. Лазуткин А.Г., Киричек А.В., Соловьев Д.Л. Гидроударное устройство для обработки деталей ППД. 95122309/02. 21.12.95. 20.09.97. Бюл. №26.

4. Патент РФ №2312757. МПК В24В 39/02. Устройство для статико-импульсного дорнования отверстий методом протягивания. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Селеменев К.Ф. Заявка №2006116871/02. 16.05.2006; 20.12.2007.

5. Патент РФ №2312754. МПК В24В 39/02. Способ статико-импульсного дорнования отверстий методом протягивания. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Соловьев Д.Л., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Селеменев К.Ф. Заявка №2006115432/02. 04.05.2006; 20.12.2007.

6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С.397…410.

7. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. -5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. С.208…213.

8. Киричек А.В., Звягина Е.А. Эпиламирование - нанотехнология для повышения эффективности механической обработки. // Справочник. Инж. Журн. 2007. - №2(119).

Инструмент для чистовой обработки с калиброванием металлических внутренних цилиндрических поверхностей деталей, содержащий деформирующе-режущие элементы, имеющие на наружной поверхности выполненные под углом к оси инструмента заборный и обратный конусы с расположенной между ними цилиндрической ленточкой, отличающийся тем, что на деформирующе-режущих элементах, количество которых выбрано четным, выполнены канавки и выступы равной ширины, причем канавки расположены под углом к оси инструмента с образованием положительного переднего угла в нормальном сечении к боковой поверхности канавки, расположенного с левой стороны переднего торца при правом расположении канавок или с правой стороны переднего торца при левом расположении канавок, при этом угол расположения канавок определен по формуле:
ω=arc tg(b/l),
где l - высота деформирующе-режущего элемента, мм;
b - ширина канавки или выступа, мм;
ω - угол расположения канавки относительно продольной оси инструмента, град;
при этом деформирующе-режущие элементы подвижно по скользящей посадке установлены на оправке с использованием упорных подшипников, установленных у переднего торца первого деформирующе-режущего элемента и у заднего торца последнего деформирующе-режущего элемента, причем деформирующе-режущие элементы соединены и зафиксированы между собой торцовыми шпонками так, что выступы элементов расположены в шахматном порядке с перекрытием впадин одного элемента выступами другого, при этом на заднем торце последнего элемента выполнены кулачки, образующие полумуфту, входящую в зацепление с полумуфтой, выполненной на торце полого вала, охватывающего оправку, причем между полумуфтами установлена цилиндрическая винтовая пружина сжатия, упомянутый полый вал выполнен невращающимся относительно оправки с возможностью продольного перемещения при воздействии на него импульсной силы, а на рабочие поверхности и отверстия деформирующе-режущих элементов нанесен слой эпилама.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлообработке и к дорнованию отверстий малого диаметра. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и резанием и предназначено для обработки отверстий высокой точности малой длины. .

Изобретение относится к области металлообработки, точнее к составному комбинированному инструменту, предназначенному для обточки протягиванием тел вращения, преимущественно коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания, включая их шатунные шейки и поверхности балансиров.

Изобретение относится к металлообработке, в частности к обработке отверстий в заготовках типа втулок дорнованием. .

Изобретение относится к металлообработке, в частности к обработке отверстий в заготовках типа втулок дорнованием. .

Изобретение относится к области машиностроения, обработке нежестких деталей на вертикально-протяжных станках. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности обработке отверстий. .

Изобретение относится к области машиностроения, обработке деталей из различных сплавов. .

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам и устройствам для чистовой комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием с калиброванием и упрочнением металлических внутренних поверхностей отверстий деталей из сталей и сплавов со статико-импульсным нагружением деформирующе-режущего инструмента

Изобретение относится к металлообработке. Деформирующе-режущая протяжка содержит последовательно расположенные деформирующий элемент с заборным и обратным конусами, режущий зуб и хвостовик. Режущий зуб расположен в области обратного конуса деформирующего элемента и выполнен острозаточенным с передним углом, составляющим γ=5-20°, и задним углом α=2-3°. В результате обеспечивается упрощение конструкции протяжки и повышение ее технологичности. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

Протяжка содержит корпус и установленный в пазах корпуса комплект ножей для обработки упомянутого профиля замка лопатки, имеющего слева и справа от вертикальной оси полки радиусные сопрягающие поверхности, поверхности шейки и плоскости ласточкина хвоста, включающий в последовательности обработки ножи левый боковой и правый боковой для обработки торцов полок лопатки, ножи левый боковой и правый боковой для предварительной обработки профиля замка лопатки с оставлением припуска на окончательную обработку, комбинированные ножи слева и справа для окончательной обработки нижних поверхностей полок, радиусных поверхностей сопряжения, поверхности шейки и предварительно боковых поверхностей ласточкина хвоста, подошвенный нож для одновременной обработки подошвы замка лопатки, ножи для окончательной обработки фасок, правый и левый ножи с одинаковыми калибрующими зубьями для окончательной обработки плоскости боковых поверхностей ласточкина хвоста и нож для окончательной обработки подошвы замка лопатки. Технический результат: обеспечение наладки протяжки. 9 ил. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к методам изготовления инструмента, и может быть использовано в процессе обработки металлов протягиванием с помощью деформирующих элементов протяжки. Способ изготовления деформирующего элемента протяжки включает нанесение на заборный конус, обратный конус и цилиндрическую ленточку деформирующего элемента регулярного микрорельефа из условия пересечения его канавками линий соединения заборного и обратного конусов с цилиндрической ленточкой с последующим нанесением на них износостойкого покрытия толщиной меньше глубины канавок образованного регулярного микрорельефа для удерживания на поверхности инструмента смазки. Предварительно перед нанесением износостойкого покрытия хонингованием сглаживают профиль регулярного микрорельефа по радиусу RC≥hC/0,31, где RC - радиус сглаживания, hC - глубина регулярного микрорельефа, при этом создают на износостойком покрытии деформирующего элемента протяжки защитную сервовитную пленку из мягких антифрикционных металлов. Основу деформирующего элемента протяжки выполняют из износостойкого циркониевого сплава. Обеспечивается прочность сцепления износостойкого покрытия с основным материалом из циркониевого сплава и повышение в 1,5-3 раза износостойкости рабочих поверхностей протяжки. 3 ил.
Наверх