RU144706U1

RU144706U1 - COMBINED TOOLS FOR FINISHING AND STRENGTHENING

Info

Publication number: RU144706U1
Application number: RU2014103368/02U
Authority: RU
Inventors: Виктор Федорович Губанов; Михаил Андреевич Пестерев
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-08-27

Abstract

Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий индентор и винт для его закрепления, шток, зафиксированный при помощи винта в державке, ролик, в который вставлена ось, на которую одеты два подшипника, зафиксированные в штоке двумя резьбовыми крышками, пружину, одетую на шток, винт, осуществляющий сжатие пружины, который выполнен с возможностью ввинчивания в державку для осуществления сжатия пружины, при этом индентор выполнен с обеспечением жесткой кинематической связи с обрабатываемой деталью, а ролик выполнен с обеспечением упругой кинематической связи с обрабатываемой деталью, при этом упомянутые индентор и ролик расположены на расстоянии друг от друга в направлении оси центров станка, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нагревательный элемент, установленный в державке, в котором закреплен индентор, и электрическую цепь, включающую трансформатор и вольтметр и соединяющую державку и нагревательный элемент.Combined tool for finishing and hardening treatment, containing an indenter and a screw for securing it, a rod fixed with a screw in the holder, a roller in which an axis is inserted, on which two bearings are mounted, fixed in the rod with two threaded covers, a spring dressed on the rod , a screw that compresses the spring, which is made with the possibility of screwing into the holder to compress the spring, the indenter is made with providing a rigid kinematic connection with the workpiece, and the roller is made n providing elastic kinematic connection with the workpiece, while the said indenter and the roller are located at a distance from each other in the direction of the axis of the machine centers, characterized in that it further comprises a heating element mounted in a holder in which the indenter is fixed, and an electric circuit including a transformer and a voltmeter and connecting the holder and the heating element.

Description

Полезная модель относится к области технологии машиностроения и может быть использована для отделочно-упрочняющей обработки деталей на металлообрабатывающих станках с жестко-упругим закреплением инструмента.The utility model relates to the field of engineering technology and can be used for finishing and hardening of parts on metalworking machines with hard-elastic fastening of the tool.

Известен инструмент, используемый при способе выглаживания, при котором обеспечивается жесткая кинематическая связь между инструментом и деталью (Патент РФ на полезную модель №58065 U1 B24B 39/00. Выглаживатель с предварительным подогревом рабочей части / Губанов В.Ф., Губанов И.Ф.). При выглаживании этим инструментом повышается стойкость твердосплавного индентора вследствие его подогрева до начала обработки, что связано с переводом твердого сплава из хрупкого состояния в хрупко-пластическое состояние и снятием в нем остаточных напряжений растяжения.A known tool used in the method of smoothing, which provides a rigid kinematic connection between the tool and the part (RF Patent for utility model No. 58565 U1 B24B 39/00. Smoothing machine with preheating of the working part / Gubanov V.F., Gubanov I.F. ) When ironing with this tool, the hardness of the carbide indenter increases due to its heating before treatment, which is associated with the transfer of the hard alloy from a brittle state to a brittle-plastic state and the removal of residual tensile stresses in it.

В качестве прототипа комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки выбран комбинированный инструмент (Патент РФ на полезную модель №130900 U1 B24B 39/04. Комбинированный инструмент / Губанов В.Ф., Шишкина C.B., Чудинова Е.А., Гуревич Ю.Г., Марфицын В.В.).A combined tool was chosen as a prototype of a combined tool for finishing and hardening processing (RF Patent for Utility Model No. 130900 U1 B24B 39/04. Combined Tool / Gubanov V.F., Shishkina CB, Chudinova EA, Gurevich Yu.G. , Marfitsyn V.V.).

Конструкция комбинированного инструмента включает в себя индентор, винт, державку, пружину, ролик, винт, два подшипника, ось, две резьбовые крышки, винт, шток.The design of the combined tool includes an indenter, a screw, a holder, a spring, a roller, a screw, two bearings, an axis, two threaded covers, a screw, a rod.

Недостатком этой конструкции является недостаточная стойкость рабочей части индентора, в случае применения для изготовления индентора инструментальных твердых сплавов.The disadvantage of this design is the insufficient durability of the working part of the indenter, in the case of application of instrumental hard alloys for the manufacture of the indenter.

Для повышение износостойкости индентора, комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки дополнительно включает в себя нагревательный элемент, установленный в державке, вольтметр и трансформатор, которые соединены электрической цепью с нагревательным элементом и державкой. Нагрев твердосплавного индентора осуществляется вследствие эффекта термоЭДС возникающего в зоне контакта нагревательного элемента с индентором, при подаче в электрическую цепь напряжения, величина которого регулируется трансформатором и регистрируется вольтметром. Нагрев позволяет осуществить перевод твердого сплава из хрупкого состояния в хрупко-пластическое состояние.To increase the wear resistance of the indenter, the combined tool for finishing and hardening treatment additionally includes a heating element installed in the holder, a voltmeter and a transformer, which are connected by an electric circuit to the heating element and the holder. The carbide indenter is heated due to the effect of thermoEMF arising in the contact zone of the heating element with the indenter when a voltage is applied to the electric circuit, the value of which is regulated by a transformer and recorded by a voltmeter. Heating allows the transfer of a hard alloy from a brittle state to a brittle-plastic state.

Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки содержит державку, нагревательный элемент, установленный в державке, индентор, изолированный по базовым поверхностям от контакта с державкой и закрепленный при помощи винта в нагревательном элементе, электрическую цепь, содержащую трансформатор и вольтметр и соединяющую державку и нагревательный элемент, шток, зафиксированный при помощи винта в державке, ролик, в который вставлена ось, на которую одеты два подшипника, зафиксированные в штоке двумя резьбовыми крышками, пружину, одетую на шток, и винт, осуществляющий сжатие пружины, который выполнен с возможностью ввинчивания в державку для осуществления сжатия пружины. Индентор выполнен с обеспечением жесткой кинематической связи между ним и деталью, а ролик выполнен с обеспечением упругой кинематической связи между ним и деталью. Упомянутые индентор и ролик расположены на расстоянии друг от друга в направлении оси центров станка.The combined tool for finishing and hardening processing comprises a holder, a heating element installed in the holder, an indenter isolated on the base surfaces from contact with the holder and fixed with a screw in the heating element, an electrical circuit containing a transformer and a voltmeter and connecting the holder and the heating element, a rod fixed with a screw in the holder, a roller into which an axis is inserted, on which two bearings are mounted, fixed in the rod with two threaded caps, a rod mounted on a rod, and a spring compression screw that is screwed into a holder to compress the spring. The indenter is made to provide a rigid kinematic connection between it and the part, and the roller is made to provide an elastic kinematic connection between it and the part. Mentioned indenter and roller are located at a distance from each other in the direction of the axis of the centers of the machine.

Вследствие жестко-упругой кинематической связи между комбинированным инструментом для отделочно-упрочняющей обработки и деталью, а также того, что индентор и ролик расположены на расстоянии ΔX друг от друга в направлении оси центров станка, достигается следующий технический результат: высотные параметры шероховатости поверхности, образованные индентором, после прохода по поверхности детали роликом уменьшаются в четыре раза, при этом за счет предварительного нагрева индентора, воспринимающего основную нагрузку при отделочно-упрочняющей обработке, стойкость его повышается.Due to the rigidly elastic kinematic connection between the combined tool for finishing and hardening processing and the part, as well as the indenter and the roller being located at a distance ΔX from each other in the direction of the axis of the machine centers, the following technical result is achieved: the height parameters of surface roughness formed by the indenter , after passing over the surface, the parts of the roller are reduced by four times, while due to the preliminary heating of the indenter, which perceives the main load during finishing and hardening treatment, its resistance increases.

На фиг. 1 показана конструкция заявляемого комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки.In FIG. 1 shows the design of the inventive combined tool for finishing and hardening processing.

Конструкция комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки включает в себя следующие элементы: державка 1, пружина 2, ролик 3, винт 4, два подшипника 5, ось 6, две резьбовые крышки 7, винт 8, шток 9, индентор 10, винт 11, нагревательный элемент 12, вольтметр 13, трансформатор 14.The design of the combined tool for finishing hardening includes the following elements: holder 1, spring 2, roller 3, screw 4, two bearings 5, axis 6, two threaded covers 7, screw 8, rod 9, indenter 10, screw 11, heating element 12, voltmeter 13, transformer 14.

При помощи винта 11, изготавливаемого из непроводящего электрический ток материала, индентор 10 закрепляется в нагревательном элементе 12, установленном с натягом в державке 1. В ролик 3 вставляется ось 6. На ось 6 одеваются два подшипника 5, и ось с одетыми подшипниками вставляется в шток 9 и фиксируется в нем посредством ввинчивания в него двух резьбовых крышек 7. Шток 9 вставляется в державку 1 и фиксируется в ней при помощи винта 8. На шток 9 одевается пружина 2 и в державку 1 ввинчивается винт 4. Посредством ввинчивания винта 4 в державку 1 осуществляется сжатие пружины 2 на требуемую силу отделочно-упрочняющей обработки. Таким образом, для индентора обеспечивается жесткая кинематическая связь между ним и деталью, а для ролика обеспечивается упругая кинематическая связь между ним и деталью. При этом индентор и ролик расположены на расстоянии ΔX относительно друг друга. К нагревательному элементу 12 и державке 1 подключается электрическая цепь, в состав которой входят вольтметр 13 и трансформатор 14.Using a screw 11 made of a non-conductive material, the indenter 10 is fixed in the heating element 12 mounted with an interference fit in the holder 1. The axis 6 is inserted into the roller 3. Two bearings 5 are put on the axis 6, and the axis with the bearings dressed is inserted into the rod 9 and is fixed in it by screwing two threaded caps into it 7. The stem 9 is inserted into the holder 1 and fixed in it using the screw 8. A spring 2 is put on the rod 9 and the screw 4 is screwed into the holder 1. By screwing the screw 4 into the holder 1 carried out There is a compression of the spring 2 to the required strength of the hardening treatment. Thus, a rigid kinematic connection between it and the part is provided for the indenter, and an elastic kinematic connection between it and the part is provided for the roller. In this case, the indenter and the roller are located at a distance ΔX relative to each other. An electric circuit is connected to the heating element 12 and the holder 1, which includes a voltmeter 13 and a transformer 14.

Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки функционирует следующим образом:A combined tool for finishing and hardening processing operates as follows:

Он закрепляется в резцедержателе, при этом инструмент электрически изолируется от резцедержателя. В электрическую цепь подается напряжение. Величина подводимого напряжения регулируется трансформатором 14 и определяется при помощи вольтметра 13. Нагрев индентора 10 осуществляется использованием эффекта термоЭДС, возникающим посредством контакта нагревательного элемента 12 и индентора 10. После нагрева рабочей части индентора до требуемой температуры, определяемой по показаниям вольтметра 13, прекращается подача напряжения. Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки устанавливается на оси центров станка и при его движении на рабочей подаче, ролик уменьшает величину высотных параметров шероховатости поверхности, гарантированно проходя по выступам профиля шероховатости поверхности, образованной индентором, что обеспечивается подбором подачи и жестко-упругой кинематической связью между инструментом и деталью.It is fixed in the tool holder, while the tool is electrically isolated from the tool holder. The circuit is energized. The magnitude of the input voltage is regulated by the transformer 14 and is determined using a voltmeter 13. The indenter 10 is heated by using the thermoEMF effect that occurs by contacting the heating element 12 and the indenter 10. After heating the working part of the indenter to the required temperature, determined by the readings of the voltmeter 13, the voltage supply stops. A combined tool for finishing and hardening processing is installed on the axis of the machine centers and when it moves on the working feed, the roller reduces the height parameters of the surface roughness, guaranteed to pass along the protrusions of the surface roughness profile formed by the indenter, which is ensured by the selection of feed and rigid-elastic kinematic connection between tool and part.

Заявляемая конструкция комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки по сравнению с прототипом позволяет повысить стойкость рабочей части индентора.The inventive design of a combined tool for finishing and hardening processing in comparison with the prototype allows to increase the resistance of the working part of the indenter.

Claims

Combined tool for finishing and hardening processing, containing an indenter and a screw for securing it, a rod fixed with a screw in the holder, a roller in which an axis is inserted, on which two bearings are mounted, fixed in the rod with two threaded covers, a spring dressed on the rod , a screw that compresses the spring, which is made with the possibility of screwing into the holder to compress the spring, while the indenter is made with providing a rigid kinematic connection with the workpiece, and the roller is made n providing elastic kinematic connection with the workpiece, while the said indenter and the roller are located at a distance from each other in the direction of the axis of the machine centers, characterized in that it further comprises a heating element mounted in a holder in which the indenter is fixed, and an electric circuit including a transformer and a voltmeter and connecting the holder and the heating element.