Устройство для поверхностногопластического деформированиянаружных поверхностей

 

Союз Соаетсннк

Социалистических

Республии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i>81 0461 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заяялсно15.04.77 !21) 2475571/25-08 с присоединением заявки РЙ(23 ) Приоритет

Опубликовано 07.03.81. Бюллетень М 9 (51)М. Кл.

В 24 В 39/04

Гевуйврстееевй кемктет

СССР ав двквн кввврвтвккк к вткрвпкк (5З) УДК 621 923.77 (088. 8) Дата опубликования описания 07.03.81 (72} Автор изобретения

B. С. Парфиянович (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО

ДЕФОРМИРОВАНИЯ НАРУ>КНЫХ ПОВЕРХНОСТЕИ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для обработки поверхностей пластическим деформированием.

Известны уст .ойства для обработки изделий роликом. с цилиндрической обраэую5 шей, в которых накатной ролик смонтирован в обойме, выпонненной поворотной вокруг оси, перпендикулярной и максимально приближенной к линии контакта прямолинейной образующей ролика с обрабатываемой поверхностью jig .

Накатываюшая цилиндрическая поверх ность ролика по длине расположена симметрично относительно плоскости, прохо1

15 дяшей через ось повороте обоймы и перпендикулярно образующей ролика.

Такое расположение ролика исключает появление перекосов ролика к обрабатыва емой поверхности и обеспечивает получе-. ние равномерного контакта по всей длине

его образующей.

Однако такие устройства не позволяют обрабатывать детали малой или недостаточной жесткости, так как на ролик, контактируквлий по всей длине образующей, при накатывании необходимо создавать большое радиальное усилие, величина которого зависит от длины образукзпей ролика.

11елью изобретения является улучшение качества обработки путем получения пятна контакта каплевндной формы.

14ель достигается тем, что эаходную часть ролика располагают от оси поворо та обоймы на расстоянии 0,2-0 35 длины образующей ролика, лри этом глубину и угол вдавливания ролика выбирают в яре» делах 0,02-0,1 мм и 0 - 1 . е О

На фнг. 1 изображено предлагаемое устройство (разрез А-A фиг. 2); на фиг. 2 - вид накатника слева; на фнг. 3положение накатных роликов в предлагаемом накатнике в нерабочем положении; на фиг. 4 - положение накатных роликов относительно обрабатываемых поверхностей в процессе работы; на фиг. 5 - форма пятна контакта от ролика необрабатыва»

810461 зуюшей вдавливается в обрабатываемую поверхность на разную глубину. Наибольшая глубина вдавливания достигает со стороны заходной части 14 ролика на участке t » и плавно уменьшается на участке при этом глубину и угол вдавливания выбирают в пределах 0,02-0, 1 мм и

0 в1О а Таким образом, путем самоустановки ролика образуется задний угол ф, позволяющий получать оптимальное пятно конй такта каплевидной формы, длина 1.5(фиг. 5) которого не зависит от длины (фиг. 3) образующей ролика.

При нормальных условиях работы накатника длина gq пятна контакта меньше длины цилиндрической части ролика. Длина и форма (вытянутой или сжатой капли) отпечатка зависит от соотношения длины ,Я» и 8Z участков, роликов разделенных плоскостью Б-Б, и глубины вдавливания ролика.

По заданным значениям глубины и угд ла вдавливания, и принятым размерам а- «входной чисти ролика определяется длина

25 контактной поверхности ролика (длина поверхности ролика, непосредственно взаимодействующая с обрабатываемой поверхностью), которая равна соответственно длине 8 отпечатка ролика на поверхносзо ти при er о статическом вдавливании. е- При «входной части ролика скругленной радиусом

Г; — --1 .) = — + 2К-»

tg ф, При конусной заходной поверхности

Далее по длине 6 определяется размер 3» участка прямолинейной образующей ролика, расположенного между его «входной частью и плоскостью Б-Б (в собранном аиде) 3» = К Д где g — коэффициент, зависящий от угла и глубины вдавливания ролика; 3 — длина контактной поверхности ролика, равная длине отпечатка.

При этой формуле можно определять значение q для углов Са вдавливания в пределах от 0 15 до 1, которые являО o емой поверхности при статическом вдавЛивании, Накатник (фиг. 1, 2) содержит накат ной ролик 1, который расположен на двух опорных роликах 2, консольно смонтированных на четырех подшицниквх 3 в пово ротной обойме 4, закрепленной посредством двух цапф 5 в вилке 6 с возможностью поворота обоймы вокруг оси цапф. Н квтной ролик 1 удерживается s поворотной обойме с помощью хвостовика 7, входящего в отверстие обоймы, и выдвижно пластиной 8, расположенной под головка ми опорных роликов 2 и прикрепленной к обойме винтом 9.

Положение ролика в обойме вдоль оси ограничено шариком 10, в который ролик упирается торцом хвостовикв 7.

Вилка 6 имеет хвостовик 11, преднв значенный для закрепления накатника на станке.

Принцип работы накатника заключается в следующем.

Накатник, закрепленный на станке, по водят в радиальном направлении к обраб тыввемой поверхности вращаю»цейся дета ли, создают определенное, необходимое для пластического деформирования давление Р на ролик и включают осевую по чу Q (фиг. 4). При этом ролик под дей стивем сил трения приводится во вращение обрабатываемой поверхности и при ос вой подаче производит ее нвквтывание.

Радиальное и твигенциальное усилия от накатного ролика передаются на два

З5 опорных ролика, в осевое - на шарик 10, При накатывании накатной ролик самоустаиавливвется относительно обрабатываемой поверхности твк, что в контакте между обрабатываемой деталью 12 и роликом

1 {фиг. 4) в осевом сечении образуется задний угол ф, вершина которого направлена в сторону осевой подачи 5....

Это явление происходит вследствие того, что накатывакацвя поверхность ролика относительно плоскости Б-Б (фиг. 1,3), 45 У проходящей через ось 13 поворотной обоймы 4 и перпендикулярно оси ролика 1, . расположена несимметрично так, что длина участка (6„), находящаяся со стороны за ходной части 14 ролика, меньше длины участка 62 расположенного на противоположной стороне от указанной плоскости

Б-Б, т.е. звходную часть ролика располагают от оси поворота обоймы на расстоянии 0,2-0,35 длины образующей ролика. 55

Прилагая радиальное усилие P в плоскости Б-Б, проходящей через ось 13 поворота обоймы, ролик по длине своей обра— глубина вдавливания; — радиус заходной части ролика; — угол вдавливания образующей ролика; — угол вдавливания «входного конуса, равный половине ут лв заходного конуса рачика.

810461 б формула изобретения ются оптимальными для получения минимальной шероховатости на деталях, изготавливаемых иэ сталей, цветных металлов и чугунов.

Коэффициент К рекомендуется принимать в пределах 0,2 ... 0,35, причем меньшие значения К следует назначать дпя получения больших углов ваавливания и наоборот, На практике накатывание поверхности апя получения шароховатости 8 ... 11 клас-о сов при исходной шароховатости 4 ... 6

I классов производится при глубине i ваввпивания ролика в пределах 0,02 ... 0,10 мм

9 7 и углах ф. вдавливания в пределах 0 15

1 15

Исходя из указанных значений при радиусе g заходной части ролика, равном

3 мм, длины отпечатков, рассчитанные по предельным размерам, равны 5 ... 6,5мм, а размеры 3 равны соответственно 1,75

1,3 мм.

Дпя практического использования аоствточно принять усредненное значение размера 8q qравное 1,5 мм.

Устройство дпя поверхностного пластического аеформирования наружных поверхностей, содержащее деформируюший ролик и опорные элементы, расположенные в обойме, установленной возможностью поворота вокруг ось, пергендикупярной к обрвэуюшей ролика, о т и и ч а ю m ее с я тем, что, с целью повышения качества путем получения пятна контакта каппевианой формы, эвхоаную часть ролика располагают от оси поворота обоймы нв расстоянии 0,2-0,35 аписы образу- шей родика, при этом глубину и угол вдавливания ролика выбирают в пределах

0,02-0,1 мм и (Р-1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коновалов Е. Г. и др, Чистая н упрочнякхцая ротационная обработка поверхностей, Минск, 1968, с. 156, р. 120.

810461

Составитель С. Чукаева

Репактор В. Большакова Тепрел Ж.Кастш1евлч Корректор М. Шерошк

Закав 1151/37 Тараи 915 Поппксвое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

zt0 делам ивобретений и открытый

113035, Москва, Ж 35, Раушскав кап., и. П/5

Фкплвп ППП Патент", r. У»тороп, у Проектаал, 4