RU1803314C - Многороликовое устройство дл вибронакатывани - Google Patents

Abstract

Использование: обработка металлов давлением, нанесение микрорельефов, поверхностное пластическое деформирова.- ни. Сущность изобретени : устройство содержит оправку с размещенными на ней сепаратором с роликами, опорным конусом, выполненным из двух частей. Кажда  часть опорного конуса смонтирована с возможностью осевого регулировочного перемещени . Рабоча  поверхность роликов выполнена в виде двух участков, имеющих форму усеченных конусов, и цилиндрического участка , расположенного между конусными. На цилиндрическом участке выполнен выпуклый радиусный по сок, расположенный относительно оси ролика под углом/ arctg (2(3/л) dp, где д - величина осевого биени  по ска; dp - диаметр по ска. Цапфы роликов выполнены в виде усеченных конусов. Образующие радиальных пазов колец сепарато- ра параллельны образующим конусов цапф. На оправке установлены упорные втулки, смонтированные с возможностью встречного регулировочного перемещени . Количество радиальных пазов колец сепаратора в целое число раз превышает количество роликов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. ел С

Description

Изобретение относитс  к механической обработке металлов и других материалов поверхностным пластическим деформированием (ППД) и может использоватьс  в ма- шийо- и приборостроении.

Цель изобретени  - обеспечение регул ризации микрорельефов рабочих поверхностей дл  улучшени  их эксплуатационных свойств, расширение технологических воз- мощностей оснастки дл  ППД, снижение затрат на обработку.

Указанна  цель достигаетс  тем, что ролики выполнены в виде комбинации двух конических цапф, двух опорных конических поверхностей и рабочей цилиндрической поверхности, выполненной в виде выпуклости , наклонной к оси вращени  ролика, на кольцах сепаратора выполнены радиальные конические пазы, на оправке нарезаны права  и лева  цилиндрические резьбы, на которых размещен раздвижной механизм, состо щий из двух конических втулок, соединенных между собой направл ющими пальцами, а конусность втулок разной направленности равна конусности опорных поверхностей роликов.

На фиг, 1 по сн етс  вариант конструкции устройства дл  обработки внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий); на фиг.2 - вариант устройства дл  обработки наружных цилиндрических поверхностей; на фиг.З - особенности ролика; на фиг.4 - форма и расположение радиальных пазов на кольцах сепаратора; на фиг.5 и 6 - поперечное и продольное сечение пазов; на фиг.7 - развертка цилиндрической поверхности с регул рными микронеровност ми в виде синусоидов. нанесенными при вибронакатывании ролика с различными подача00

о со со

Ј

ми на оборот заготовки (устройства): Si, 82 и 5зУстройство дл  вибронакатывани  содержит оправку 1 (фиг. 1,2), конические втулки 2, упорные шарикоподшипники 3, сепаратор 4, направл ющие пальцы 5, ролики 6, упорные втулки 7 и контргайки 8.

При относительном вращении заготовки с частотой п устройство, размещенное хвостовиком или державкой оправки 1 в патроне задней балки или резцедержателе, например токарного ста.нка, перемещаетс  с подачей s в осевом направлении. Ролики 6, размещенные своими цапфами в радиальных пазах Е колец сепаратора 4 и опирающиес  опорными коническими поверхност ми на рабочие поверхности конических втулок 2, вращаютс  с частотой пр и нанос т на обрабатываемую поверхность следы в виде синусоида с амплитудой 2А 5(фиг.З,7)идлинойволныА -п dp. Кольца сепаратора 4 (фиг. 1,2), воспринимающие осевые нагрузки на ролики 6, опираютс  на упорные шарикоподшипники 3, размещенные в упорных втулках 7.

Дл  регулировани  и переналадки устройства конические втулки 2 установлены на цилиндрических правой П и левой Л резьбах оправки 1 и соединены направл ющими пальцами 5. При вращении оправки они, мен   свое осевое положение, сдвигаютс  или раздвигаютс  без относительного поворота , так как удерживаютс  пальцами 5. Втулки 7 также установлены на резьбовых поверхност х оправки 1 и, в цел х регулировани  зазора между цапфами роликов и пазами колец и компенсации износа, при вращении мен ют осевое положение. Сто- порение втулок 2 и 7 в заданных осевых положени х , осуществл етс  контргайками 8.

Ролик имеет две конические цапфы А (фиг.З), две опорные конические поверхности Б и цилиндрическую рабочую поверхность В в виде выпуклости диаметром dp и осевым биением д, расположенной к оси вращени  ролика под углом / arctg (4Атг/ dp), где 2А - амплитуда наносимых роликом синусоид, 2А д (здесь 6 осевое биение выпуклости роликов), dp - диаметр рабочей поверхности-выпуклости роликов, dp А In (здесь А- длина волны наноримых синусоид ).

Кольца сепаратора (фиг.4) имеют несколько комплектов радиальных конических пазов. При изнашивании комплекта ai,ei,ci,ei ролики переустанавливаютс  в пазы a2ie2.C2.e2, а при изнашивании этого комплекта - в пазы аз,вз,сз,ез. Пазы (фиг.5,6) имеют наклон стенок в разные стороны от0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

носительно вертикальной оси и общий угол между ними, равный углу «к конуса цапф роликов.

Дл  регулировани  зазоров и компенсации износа пар конические цапфы роликов - конические пазы колец сепаратора используютс  упорные втулки 7 (фиг, 1,2), которые при их вращении перемещаютс  по резьбам вдоль оси оправки, сдвигаютс  (при износе пазов и раздвигаютс  (при новых пазах) и фиксируютс  в нужном положении гайками 8.

В процессе вибронакатывани  на поверхность нанос тс  следы - регул рные неровности в виде синусоид с амплитудой 2А (фиг.7), длиной волны А и углом наклона /3. Глубина h наносимых канавок, степень сглаживани  неровностей поверхности и упрочнение приповерхностного сло  материала регулируетс  нат гом I - dn - Оз дл  отверстий и i - Оз - dn дл  наружных цилиндрических поверхностей, где dn - диаметр расположени  рабочих поверхностей (выпуклостей ) роликов устройства, Оз - диаметр обрабатываемой поверхности заготовки. В зависимости от подачи на поверхность могут наноситс  либо частично регул рные микрорельефы ЧРМР (ГОСТ 24773-81) в виде сетки канавок, повышающих маслоемкость поверхностей, либо может создаватьс  полностью регул рный микрорельеф - ПРМР с регул рными по высоте , форме и расположению микронеровностей . Изменение качества и маслоемкости поверхностей положительно сказываетс  на износостойкости, прираба- тываемости, прочности посадок с нат гом и других эксплуатационных свойствах деталей и соединений.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает значительные, преимущества: на обрабатывамых поверхност х образуютс  высокоработоспособные регул рные микрорельефы, обеспечивающие улучшение многих эксплуатационных свойств дета- лей и соединений; осуществл етс  обработка на различных станках по схемам заготовка вращаетс  -устройство не вращаетс  и подаетс , заготовка не вращаетс  - устройство вращаетс  и подаетс , заготовка не вращаетс  и подаетс  - устройство вращаетс  с охватом многих деталей с разными диаметрами обрабатываемых цилиндрических поверхностей за счет регулировани  радиального положени  роликов, что компенсирует и износ деталей устройства; за счет длительности безотказной работы, высокой производительности многороликового накатывани  и возможности обработки

разных деталей снижаютс  затраты на обработку .

Варианты устройства позвол ют осуществл ть обработку не только отверстий, но и наружных цилиндрических поверхностей.

Пример. Дл  экспериментальной проверки достижени  цели изготовлен опытный образец устройства и осуществлена на сверлильном станке мод. 2А135 обработка отверстий диаметром 52 мм в заготовках из силумина А Л4. Обработка осуществл лась с нат гом I 0,1 мм и подачи 5 3 мм/об роликами (их число Z 4) с шириной выпуклости 0,5 мм, При этом на поверхности образовалс  ЧРМР. При вибронакатывании в подачами S 0,5 мм/об на поверхност х создавалс  ПРМР. Анализ полученных регул торных микрорельефов показал, что направление следов обработки соответствовало углу /3 наклона ленточки роликов, ширина канавок оказалась близкой к ширине выпуклости роликов, длина волны Я наносимых канавок оказалась равной лир, а амплитуда 2А соответствовала биению выпуклости ролика д.

С помощью устройства путем его переналадки можно обработать отверсти  диаметром от 50 до 56 мм. Ресурс безотказной работы за счет использовани  одного комплекта пазов в 2 раза, за счет всех трех - в 6 раз. Стоимость предложенного устройства пр сравнению с базовым возросла на 19%. снижение затрат на обработку одной заготовки при его использовании снижаетс  в 4,9-6,4 раза.

г Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает создание регул рных микрорельефов, улучшающих эксплуатационные свойства деталей и соединений, расшир ет технологические возможности оснастки, снижает затраты на обработку заготовок . Устройство готово дл  использова- ни  в производстве, Рекомендуетс  применение устройства в единичном, мелкосерийном и серийном производстве, где больша  номенклатура деталей с разными диаметрами обрабатываемых поверхностей

Claims (2)

1. Многороликовое устройство дл  виб5 ронакатывани , содержащее оправку с размещенными на ней сепаратором с роликом, установленными цапфами в радиальных пазах колец сепаратора, опорным конусом, выполненным из двух частей, одна из кото0 рых смонтирована с возможностью регулировочного осевого перемещени , отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет обработки как внутреннихдак и внешних по5 верхностей различных типоразмеров деталей, а также компенсации износа цапф и поверхностей, ограничивающих пазы колец сепаратора, втора  часть опорного конуса смонтирована с возможностью осевого

0 регулировочного перемещени , рабоча  поверхность ролика выполнена в виде сопр женных между собой двух имеющих форму усеченных конусов участков, расположенных с торцев ролика и обращенных больши5 ми основани ми к среднему участку, выполненному цилиндрическим с выпуклым радиусным по ском, расположенным к оси ролика под углом ft- arctg (2 д/лйр), где 6 - величина осевого биени  радиусного по ска

0 ролика; dp - диаметр выпуклого по ска, цапфы роликов выполнены в виде усеченных конусов, обращенных большими основани ми к торцам роликов, а образующие радиальных пазов колец сепаратора выпол5 нены параллельными образующим конусов цапф.

2. Устройство лоп.1,отличающее- с   тем, что сепаратор снабжен размещенными на оправке с торцевых поверхностей

0. ролика упорными втулками, смонтированными с возможностью встречного регулировочного осевого перемещени  посредством выполненных на оправке резьбовых участков соответственно правого и левого на5 правлени , а количество пазов на кольцах сепаратора превышает количество роликов в целое число раз.

{////////,

Дернлбкй У si t.fai s

Фиг. 3,

Фиг. 4,

А-А

JfcЈ

Ф&г. 7.