Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей



Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей
Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей
Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей
Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей
Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей
Установка для упрочняющей обработки деталей и способ упрочняющей обработки деталей

 


Владельцы патента RU 2630145:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "МОСКОВСКИЙ ВЕРТОЛЕТНЫЙ ЗАВОД ИМ. М.Л. МИЛЯ" (RU)

Изобретение относится к упрочняющей обработке деталей. Установка содержит контейнер для рабочей среды, в котором размещены ротор с лопатками и с приводом от двигателя, и подшипниковые узлы с зажимами для крепления обрабатываемой детали и с приводом от двигателя. Подшипниковые узлы с зажимами для крепления детали в горизонтальном положении закреплены на снабженных вертикальными пазами пластинах, которые смонтированы на боковых стенках контейнера с возможностью вертикального перемещения. Контейнер покрыт изнутри листами полиамида и снабжен крышкой, на которой закреплен отражатель рабочей среды. В результате повышается эффективность обработки, уменьшается количество рабочей среды, а также снижается уровень шума. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к обработке поверхностей деталей методом поверхностной пластической деформации в контейнерах и найдет применение в любой области, использующей упрочняющую обработку деталей практически любой формы.

Известен вибрационный станок (авторское свидетельство №1818202, В24В 31/06, публикация 30.05.1993 г.), содержащий контейнер с обрабатываемой деталью и снабженный отражателями на крышке контейнера для изменения траектории движения рабочей среды.

Недостаток этого устройства - узкий спектр обрабатываемых деталей.

Известен отделочный аппарат и способ для обработки поверхности заготовок (патент US 2014227944, В24В 31/00, публикация 14.08.2014 г.), при котором рабочую среду и промывочную жидкость помещают в открытый контейнер, контейнер приводят во вращательное движение вокруг своей оси, а обрабатываемые детали закрепляют на стационарных манипуляторах и опускают сверху в движущуюся рабочую среду полностью или частично.

Также известны устройство и способ обработки деталей в свободном абразиве, наиболее близкий к заявляемому способу (авторское свидетельство №867617, В24В 31/00, публикация 30.09.1981 г.), при котором в рабочую камеру засыпают слой абразива, располагают обрабатываемые детали, под слой абразива подают сжатый воздух и сообщают деталям вращательное движение, а при вращении деталей подачу воздуха прекращают. Причем устройство для реализации данного способа содержит рабочую и газораспределительную камеры и снабжено регулятором подачи воздуха под слой абразива.

Недостатками известных способов обработки являются сложность их реализации и низкая эффективность, обусловленная сложностью установок, необходимых для реализации указанных способов обработки, а также ограниченный диапазон обрабатываемых деталей.

Известно устройство для упрочнения деталей дробью, наиболее близкое к заявляемому техническому решению (авторское свидетельство №837827, В24С 3/04, публикация 15.06.1981 г.), в котором средство для подачи дроби на обрабатываемую поверхность выполнено в виде установленного параллельно дну камеры с возможностью вращения полого вала с размещенными на нем стаканами с лопатками, при этом лопатки одного стакана расположены со смещением относительно лопаток другого стакана. Деталь установлена с возможностью вращения в верхней части рабочей камеры на держателе, выполненном в виде полуосей. Зажимы для крепления детали снабжены приводом от двигателя. В процессе обработки деталь совершает сложное неравномерное движение, складывающееся из вращения детали вокруг оси и вращения держателя с деталью. Подобная конструкция оснастки представляет преграду для равномерного движения рабочей среды при ее работе.

Недостатками этого устройства является его низкая эффективность в связи с неравномерным вращением обрабатываемой детали и, как следствие, неравномерность обработки тел вращения и деталей сложной формы, необходимость большого объема рабочей среды, а также неравномерность ее подачи на обрабатываемую деталь.

Целями, решаемыми заявляемой группой изобретений являются повышение эффективности установки и способа обработки, интенсификация и повышение равномерности обработки деталей сложных форм, уменьшение количества рабочей среды, а также снижение уровня шума.

Поставленные цели достигаются благодаря тому, что в установке для упрочняющей обработки деталей, содержащей контейнер для рабочей среды, в котором размещены ротор с лопатками и с приводом от двигателя, а также подшипниковые узлы с зажимами для крепления обрабатываемой детали и с приводом от двигателя, в соответствии с заявляемым изобретением, - подшипниковые узлы с зажимами для крепления детали в горизонтальном положении закреплены на снабженных вертикальными пазами пластинах, которые смонтированы на боковых стенках контейнера с возможностью вертикального перемещения, причем контейнер покрыт изнутри листами полиамида, а также снабжен крышкой, на которой закреплен отражатель рабочей среды.

Кроме того, отражатель рабочей среды установлен на крышке с помощью шпилек с возможностью регулирования высоты его положения. Возможен также вариант, когда в крышке дополнительно выполнено отверстие, в котором закреплен подшипниковый узел с зажимом для крепления детали в вертикальном положении.

Технический результат достигается также за счет использования способа упрочняющей обработки деталей, по которому в контейнер засыпают рабочую среду, устанавливают обрабатываемую деталь, сообщают ей вращательное движение и приводят рабочую среду в движение при помощи вращения ротора с лопатками в нижней части контейнера, а в соответствии с заявляемым изобретением, - в контейнере закрепляют деталь, предварительно выбрав положение ее размещения: горизонтальное или вертикальное, регулируют рабочий объем контейнера с помощью передвижного по высоте отражателя рабочей среды, после чего сообщают детали вращательное движение и осуществляют заданное воздействие на деталь потоком рабочей среды.

Кроме того, до начала обработки защищают поверхности детали, не требующие обработки.

Возможность установки деталей как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, благодаря наличию соответствующих зажимов, расширяет диапазон обрабатываемых деталей и повышает эффективность способа обработки.

Крепление подшипниковых узлов с зажимами на пластинах с возможностью их вертикального перемещения позволяет регулировать высоту установки деталей в горизонтальном положении и повышает эффективность и равномерность обработки деталей сложных форм.

Регулирование рабочего объема контейнера путем изменения высоты крепления отражателя при помощи шпилек позволяет уменьшать количество рабочей среды, а также интенсифицировать процесс обработки, что повышает эффективность и установки, и способа обработки.

Использование листов полиамида для покрытия контейнера изнутри направлено на снижение шума работающей установки.

Устройство установки для упрочняющей обработки деталей поясняется чертежами, где изображены:

на фиг. 1 - вид спереди установки для упрочняющей обработки деталей;

на фиг. 2 - вид сбоку установки;

на фиг. 3 - вид В фиг. 2;

на фиг. 4 - местный вид С фиг. 2;

на фиг. 5 - вид сбоку установки с дополнительной крышкой.

Установка для упрочняющей обработки деталей состоит из контейнера 1 с основанием 2 и поддоном 3, в выемке 4 которого параллельно основанию 2 размещен ротор 5 (фиг. 1, 2).

Лопатки 6 ротора 5 расположены со смещением. Ротор 5 приводится в движение от реверсивного двигателя 7. В контейнер 1 засыпается рабочая среда 8 (например, дробь или шарики).

На противоположных боковых стенках контейнера 1 выполнены отверстия 9, а снаружи закреплены пластины 10 (фиг. 2, 4) с отверстиями 11 для установки подшипниковых узлов 12. Дополнительные вертикальные пазы 13 (фиг. 3), выполненные в пластинах 10, позволяют регулировать высоту установки подшипниковых узлов 12 с помощью вертикального перемещения пластин 10, для фиксации которых предусмотрены винты 14.

В подшипниковых узлах 12 установлены зажимы 15 (фиг. 2, 4) с целью крепления обрабатываемой детали 16 в горизонтальном положении. Один из подшипниковых узлов 12 снабжен приводом от реверсивного двигателя 17 (фиг. 2) для вращения детали 16. Уплотнительные пластины 18 (фиг. 4) размещены в пазах (не показаны) между подшипниковыми узлами 12 и зажимами 15.

На стенках контейнера 1 предусмотрены откидные запирающие устройства 19 для фиксации съемной крышки 20 (фиг. 1, 3).

На крышке 20 закреплен отражатель 21 рабочей среды 8, установленный с возможностью изменения высоты его размещения, например, с помощью шпилек 22 (фиг. 1, 2). Отражатель 21 предназначен для изменения угла отражения рабочей среды 8 и может быть выполнен, например, в виде согнутой под углом пластины.

Для крепления детали 16 в вертикальном положении дополнительно изготовлены съемная крышка 20' (фиг. 5) и отражатель 21' со специальными отверстиями (не показаны) для крепления подшипникового узла 23 с зажимом 24 и с приводом от реверсивного двигателя 25.

Контейнер 1 выполнен из металла и покрыт изнутри полиамидом для предотвращения контакта с металлической рабочей средой. Полиамид не подвержен эффекту «шелушения», в отличие от металла, что позволяет сохранить рабочую среду 8 чистой от примесей и предотвратить попадание инородных частиц на поверхность детали 16. В целом применение полиамида повышает качество обработки деталей, а также приводит к снижению шума работающей установки.

Способ упрочняющей обработки деталей в описанной выше установке осуществляют следующим образом.

В контейнер 1 засыпают рабочую среду 8 (например, дробь или шарики) на необходимый уровень.

Предварительно до начала обработки защищают поверхности детали 16, не требующие обработки, например, при помощи заглушек из полиамида.

В зависимости от формы и размеров обрабатываемой детали 16 выбирают подходящее положение ее размещения: горизонтальное или вертикальное. В зажимах 15 в горизонтальном положении устанавливают для обработки деталь 16 в виде тела вращения, например, ось. В случае обработки детали 16 сложной формы, к примеру, шестерни, выбирают ее размещение в вертикальном положении и закрепляют в зажиме 24.

Зажимы 15 устанавливают в соответствующие подшипниковые узлы 12, изменяя высоту их установки в контейнере 1 путем вертикального перемещения пластины 10. При необходимости зажим 24 закрепляют в подшипниковом узле 23 на крышке 20'.

Рабочий объем контейнера 1 регулируют, изменяя высоту размещения отражателя 21 (21') в верхней части контейнера 1, например, при помощи шпилек 22, что позволяет подбирать оптимальные режимы обработки при упрочнении деталей 16 различного диаметра. В частности, опускание отражателя 21 приводит к уменьшению рабочего объема контейнера 1, что, как следствие, позволяет интенсифицировать процесс обработки детали 16 и использовать меньшее количество рабочей среды 8, а также установить двигатель 7 меньшей мощности.

Затем крышку 20 (20') с отражателем 21 (21') плотно фиксируют на корпусе 1 с помощью поворотных запирающих устройств 19.

Рабочую среду 8 приводят в движение с помощью ротора 5. После запуска двигателя 7 начинает вращаться ротор 5 с лопатками 6, придавая ускорение рабочей среде 8, которая приходит во взаимодействие с деталью 16.

Часть рабочей среды 8 продолжает двигаться вверх и меняет направление движения с помощью отражателя 21 (21'), что обеспечивает последующее соударение с деталью 16 под различными углами и способствует интенсификации процесса упрочнения.

Для вращения обрабатываемой детали 16 в заданном режиме включают электродвигатели 17 или 25. После чего рабочая среда 8 и обрабатываемая деталь 16 находятся в постоянном относительном перемещении, что интенсифицирует процесс обработки.

Пример осуществления способа упрочняющей обработки деталей в установке.

На основании результатов экспериментальных исследований утвержден специальный технологический процесс упрочнения деталей типа «болт», позволяющий упрочнять его поверхностный слой и повысить за счет этого эксплуатационные показатели.

В контейнер 1 засыпают рабочую среду 8 (стальные шарики диаметром 2-2,5 мм) до необходимого уровня на высоту 30+5 мм над осью ротора 5 с добавлением рабочей жидкости. Производят подготовку детали 16 (болта), а именно, защиту отверстий, резьбы и поверхностей, не подлежащих упрочнению.

Выбирают оснастку и закрепляют деталь 16 в контейнере 1 в горизонтальном положении с помощью зажимов 15.

Пластины 10 с подшипниковыми узлами 12 и с зажимами 15 фиксируют на стенках контейнера 1 таким образом, чтобы расстояние от оси детали 16 до верхнего слоя шариков было 110+10 мм. Крышку 20 плотно закрывают на корпусе 1 с помощью запирающих устройств 19.

Устанавливают отражатель 21 на высоту 70+5 мм от крышки 20 с помощью шпилек 22.

Сначала включают двигатель 17 и придают движение детали 16. Частота вращения детали 16 составляет 2+1 оборотов в минуту. Затем включают двигатель 7 и придают движение рабочей среде 8 с помощью ротора 5, который вращают в течение 10+1 минут с частотой 2700 оборотов в минуту. Останавливают вращение. Затем ротор 5 вращают в течение 10+1 минут в другую сторону.

Останавливают процесс. Открывают крышку 20, достают деталь 16 и сравнивает сплошность и однородность обработки поверхности с контрольным образцом-эталоном.

Применение передвижного по высоте отражателя 21 позволило уменьшить количество рабочей среды 8 на 10-15%, а также использовать двигатель 7 меньшей мощности.

Использование установки и способа для упрочняющей обработки деталей повышает равномерность обработки труднодоступных мест деталей сложной формы. Подбирая рабочую среду с соответствующими физическими свойствами и размерами, регулируя режим вращения ротора и детали, изменяя рабочий объем камеры с помощью передвижного по высоте отражателя можно обеспечивать широкий диапазон решаемых задач по упрочнению деталей, что повышает эффективность установки и способа обработки.

1. Установка для упрочняющей обработки деталей, содержащая контейнер для рабочей среды, в котором размещены ротор с лопатками и с приводом от двигателя, и подшипниковые узлы с зажимами для крепления обрабатываемой детали и с приводом от двигателя, отличающаяся тем, что подшипниковые узлы с зажимами для крепления детали в горизонтальном положении закреплены на снабженных вертикальными пазами пластинах, которые смонтированы на боковых стенках контейнера с возможностью вертикального перемещения, причем контейнер покрыт изнутри листами полиамида и снабжен крышкой, на которой закреплен отражатель рабочей среды.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что отражатель рабочей среды установлен на крышке с помощью шпилек с возможностью регулирования высоты его положения.

3. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в крышке дополнительно выполнено отверстие, в котором закреплен подшипниковый узел с зажимом для крепления детали в вертикальном положении.

4. Способ упрочняющей обработки деталей, включающий засыпку рабочей среды в контейнер, установку в него обрабатываемой детали, сообщение последней вращательного движения и приведение рабочей среды в движение при помощи вращения ротора с лопатками в нижней части контейнера, отличающийся тем, что в контейнере закрепляют деталь, предварительно выбрав горизонтальное или вертикальное положение ее размещения, регулируют рабочий объем контейнера с помощью передвижного по высоте отражателя рабочей среды, затем сообщают детали вращательное движение и осуществляют заданное воздействие на деталь потоком рабочей среды.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что до начала обработки защищают поверхности детали, не требующие обработки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке деталей машин методами поверхностного пластического деформирования и может быть использовано при упрочнении длинномерных деталей.

Изобретение относится к обработке деталей дробью и может быть использовано преимущественно в авиаи судостроении для упрочняющей и формообразующей обработки деталей.

Изобретение относится к дробеметной обработке деталей, в частности к устройствам для упрочнения поверхностей деталей, например отверстий, потоком стальных шариков.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для удаления окалины с поверхности деталей и получения поверхностного наклепа. .

Изобретение относится к обработке изделий дробью , в частности, к устройствам для дробеструйной и гидроабразивной отделочно-упрочняющей обработки поверхностей цилиндрических винтовых пружин.

Изобретение относится к обработке деталей дробью и может быть использовано для упрочняющей и формообразующей обработки деталей, преимущественно из цветных сплавов.

Изобретение относится к машиностроению , в частности к обработке деталей свободным абразивом. .

Изобретение относится к дробеметной обработке изделий и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности, например, для очистки наружной поверхности цилиндрических изделий, преимуш,ественно ступенчатых осей и валов с симметричным профилем.

Изобретение относится к дробеметному оборудованию преимущественно для упрочнения режущего инструмента и может быть использовано в различных , отраслях машиностроения.

Изобретение относится к формированию отверстий произвольной формы в цилиндрических и конических деталях гидроабразивной струей. Закладывают внутрь детали шарообразные технологические тела, а открытые стороны детали закрывают заглушками с перфорированными отверстиями размером 0,25-0,5 диаметра технологического тела.

Изобретение относится к способу удаления царапин и сколов с лакокрасочного покрытия автомобиля. Осуществляют пескоструйную обработку абразивом внутренних поверхностей царапины или скола.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способу обработки поверхности имплантов, предназначенных для имплантации в костную ткань. Способ обработки поверхности металлического имплантата для обеспечения требуемой шероховатости поверхности включает осуществление дробеструйной обработки по меньшей мере части поверхности металлического имплантата частицами одного или более оксидов титана, включающих по меньшей мере один нестехиометрический оксид титана, причем указанные частицы имеют компактную морфологию и размер от 1 до 300 мкм.

Изобретение относится к области струйной обработки материалов. Осуществляют формирование обрабатывающей струи, подаваемой из сопла на обрабатываемую заготовку.

Изобретение относится к струйной резке заготовки. Обеспечивают выталкивание текучей среды из сопла на обрабатываемую заготовку с обеспечением формирования режущей струи.

Изобретение относится к струйной резке заготовки. Осуществляют сжатие текучей обрабатывающей среды, ее выталкивание из сопла на обрабатываемую заготовку в виде режущей струи с разрезанием заготовки, сбор отработанной обрабатывающей среды, отделение от нее обработанного материала и подачу ее на вход системы кругооборота текучей обрабатывающей среды.

Изобретение относится к гидроабразивному резанию листовых слоистых полимерных материалов. Осуществляют прошивку начального технологического отверстия и вырезку детали путем относительного перемещения формирующего гидроабразивную струю сопла и упомянутого материала.

Изобретение относится к абразивной обработке и может быть использовано при пескоструйной обработке внутренних поверхностей изделий различных диаметров и длин. На части внутренней цилиндрической поверхности создают герметичную рабочую зону посредством двух заслонок, внутрь которой помещают абразивный материал.

Изобретение относится к способу очистки вспомогательных поверхностей установок для нанесения покрытий, которые содержат камеру для нанесения покрытия. Перед нанесением покрытия наносят антиадгезионный слой на вспомогательные поверхности камеры для нанесения покрытия.

Изобретение относится к области гидрорезания и может быть использовано для резки деталей. Заявлен способ гидроструйной резки с охлаждением рабочей жидкости до образования в режущей струе льда.
Наверх