PL190669B1

PL190669B1 - Method of and tool for performing surface finish burnishing operations

Info

Publication number: PL190669B1
Application number: PL99337148A
Authority: PL
Inventors: Jerzy Kozak; Mieczysław Marciniak
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2005-12-30
Also published as: PL337148A1

Abstract

1. Sposób obróbki powierzchniowej nagniataniem z wykorzystaniem ruchu ślizgowego elementu obrabiającego, znamienny tym, że elementowi obrabiającemu o regulowanym docisku poruszającemu się ruchem ślizgowym nadaje się jednocześnie ruch obrotowy. 2. Narzędzie do obróbki powierzchniowej nagniataniem z osadzonym w korpusie narzędziem obrabiającym o regulowanym docisku utrzymującym część roboczą ślizgową znamienne tym, że narzędzie obrabiające stanowi ślizgowo-obrotowe wrzeciono (2) zmieniające położenie osi O-O za pomocą siły nagniatania lub przez wymuszenie z układu sterowania.1. A method of surface burnishing treatment using a sliding movement of a processing element, characterized in that the processing element with adjustable pressure moving in a sliding movement is simultaneously imparted a rotary movement. 2. A tool for surface burnishing treatment with a processing tool with adjustable pressure mounted in a body holding a sliding working part, characterized in that the processing tool is a sliding-rotary spindle (2) changing the position of the O-O axis by means of a burnishing force or by forcing from the control system.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki powierzchniowej nagniataniem części o dowolnym kształcie oraz narzędzie przeznaczone do tego sposobu.The subject of the invention is a method of surface treatment by burnishing a part of any shape and a tool intended for this method.

Znane sposoby nagniatania tocznego i ślizgowego dzielą się na statyczne i dynamiczne. W sposobach statycznych przedmiot obrabiany porusza się ruchem obrotowym lub posuwisto-zwrotnym, a element obrabiający stanowi zamocowane w sposób trwały wrzeciono o regulowanym docisku. W sposobach dynamicznych elementem obrabiającym jest wirująca tarcza z kulkami nagniatającymi na obwodzie, o osi obrotu równoległej do płaszczyzny elementu obrabianego.Known methods of rolling and sliding burnishing are divided into static and dynamic. In static methods, the workpiece moves in a rotary or reciprocating motion, and the working element is a fixed spindle with adjustable pressure. In dynamic methods, the workpiece is a rotating disk with burnishing balls around the circumference, with an axis of rotation parallel to the plane of the workpiece.

Znane sposoby znajdują zastosowanie do obróbki części płaskich i obrotowych, nagniatając ich warstwę wierzchnią w warunkach płaskiego stanu naprężeń przy znacznych siłach obciążających układ obrabiarka-uchwyt-przedmiot-narzędzie. Sposoby te nie mają zastosowania do obróbki powierzchni o złożonych kształtach, nieskuteczne, a ponadto znane odmiany nagniatania dynamicznego powodują drgania układu obróbkowego.Known methods are used for machining flat and rotating parts, burnishing their surface layer under conditions of a flat state of stresses with significant forces loading the machine tool-holder-workpiece-tool system. These methods are not applicable to the treatment of surfaces with complex shapes, they are ineffective, and moreover, the known variations of dynamic burnishing cause vibrations of the machining system.

Sposób obróbki powierzchniowej nagniataniem według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementowi obrabiającemu o regulowanym docisku poruszającemu się ruchem ślizgowym nadaje się jednocześnie ruch obrotowy.The method of surface treatment by burnishing according to the invention is characterized in that a working element with an adjustable pressure is simultaneously provided with a sliding movement.

Narzędzie do obróbki powierzchniowej nagniataniem z osadzonym w korpusie narzędziem obrabiającym o regulowanym docisku charakteryzuje się tym, że narzędzie obrabiające stanowi ślizgowo-obrotowe wrzeciono zmieniające położenie osi 0-0 za pomocą siły nagniatania lub przez wymuszenie z układu sterowania.A tool for surface treatment by burnishing with a working tool with adjustable pressure embedded in the body is characterized by the fact that the working tool is a sliding-rotary spindle that changes the position of the 0-0 axis by means of burnishing force or by extortion from the control system.

Zastosowanie sposobu i narzędzia do nagniatania ślizgowo-obrotowego powierzchni według wynalazku zwiększa stopień deformacji warstwy wierzchniej w stosunku do dotychczasowych sposobów nagniatania. Jednocześnie siły potrzebne do uplastycznienia materiału stają się o około 50% mniejsze. Sposób i narzędzie według wynalazku znajdują zastosowanie nie tylko do obrabiania powierzchni płaskich i obrotowych, ale także powierzchni o dowolnych kształtach, ze względu na możliwość łatwego ich przemieszczania w dowolnym kierunku oraz uzyskania złożonego stanu naprężeń w wierzchniej warstwie nagniatanego przedmiotu. Kształtowa część robocza może być przemieszczana względem powierzchni obrabianej w układzie kinematycznym ze sterowaniem kopiowym lub numerycznym.The use of the method and tool for sliding-rotary burnishing of surfaces according to the invention increases the degree of deformation of the surface layer in relation to the prior art burnishing methods. At the same time, the forces needed to plasticize the material become about 50% lower. The method and tool according to the invention are used not only for processing flat and rotary surfaces, but also surfaces of any shape, due to the possibility of their easy movement in any direction and obtaining a complex state of stress in the top layer of the burnished object. The shaped working part can be moved in relation to the treated surface in a kinematic system with copy or numerical control.

Narzędzie według wynalazku uwidocznione jest w przykładzie wykonania na rysunku, którego fig. 1 przedstawia widok narzędzia ślizgowo-obrotowego podczas obróbki powierzchni walcowej, a fig. 2 - podczas obróbki powierzchni o złożonym kształcie na obrabiarce ze sterowaniem numerycznym.The tool according to the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a view of the sliding-rotary tool during machining of a cylindrical surface, and Fig. 2 - during machining of a complex-shaped surface on a numerically controlled machine tool.

Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładzie stosowania.The method according to the invention is presented in more detail in the example of application.

Przykład. Korpus narzędzia 1, w którym zamocowane jest obrotowo-przesuwne wrzeciono 2 z roboczą częścią ślizgowo-obrotową 3, wyposażony jest w elementy regulacji siły docisku 4. Ruch obrotowy wrzeciona 2 wywoływany jest przez dodatkowy zespół napędowy 5 lub wymuszony napędem obrabiarki. Chwilowe położenie osi narzędzia względem powierzchni obrabianej 6 może być zmieniane odpowiednio do kinematyki obrabiarki.Example. The tool body 1, in which the rotary-sliding spindle 2 with the sliding-rotary working part 3 is mounted, is equipped with the clamping force adjustment elements 4. The rotary motion of the spindle 2 is caused by an additional drive unit 5 or forced by the machine tool drive. The instantaneous position of the tool axis relative to the machined surface 6 can be changed according to the kinematics of the machine tool.

190 669190 669

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

A method of surface treatment by burnishing with the use of a sliding movement of the working element, characterized in that the working element with adjustable pressure is simultaneously provided with a rotary motion while moving in a sliding motion.

2. A tool for surface treatment by burnishing with a machining tool embedded in the body with adjustable pressure holding the sliding working part, characterized in that the machining tool is a sliding-rotary spindle (2) changing the position of the 0-0 axis by means of burnishing force or by forcing it from the system control.