RU2003454C1 - Инструмент дл поверхностного пластического деформировани - Google Patents

Description

Причем магниты 14 расположены параллельно продольной оси 5 инструмента и на одинаковом рассто нии от нее, равномерно по окружности. Количество магнитов 14 на торце 19 корпуса 1 минимум два, вдвое меньше количества магнитов 14 на торце 17 щечки 3 и их полюса, направленные в сторону щечек 2,3, идентичны (см. фиг. 3). Количество магнитов 14 на торце 17 щечки 3 четное и расположены они (магниты) с последовательным чередованием знака полюсов (см, фиг. 2).

Деталь 20 устанавливают в патроне, а корпус 1 инструмента - в державке 21 станка . Деформирующие элементы 6 ввод т в полость отверсти  обрабатываемой детали 20, совмещают продольную ось 5 инструмента с осью вращени  детали. Посредством электродвигател  8 сообщают трубе 10 вращение и перемещают инструмент вдоль обрабатываемой поверхности. Так как на- правл ющие штифты 12 взаимодействуют с отверсти ми 15 щечек 2, 3, то последние совместно с трубой 10 осуществл ют вращательное движение. Под действием вращаемых источников магнитного пол  7 деформирующие элементы 6 разгон ютс  в окружном направлении кольцевой камеры 4, взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью детали 20 и осуществл ют ее поверхностное пластическое деформирова- ние.

Одновременно в процессе вращени  щечек 2,3 измен етс  относительное расположение посто нных призматических магнитов 14, закрепленных на торце 17 щечки 3 и торце 19 корпуса 1. Расположенные друг против друга магниты 14 взаимодействуют между собой от одноименными (одинаковыми ), то разноименными полюсами. В случае взаимодействи  указанных магнитов одно- именными полюсами возникающа  магнитна  сила отталкивает щечки 2, 3 от неподвижного корпуса 1 в направлении вдоль оси 5 инструмента. При этом щечки 2, 3 перемещаютс  по поверхности направл - ющих штифтов 12, удал  сь от корпуса 1. При повороте трубы 10 и смещении призматических магнитов 14 на величину угла а (см. фиг. 2) (где угол а - величина углового смещени  магнитов, имеющих разноммен- ные полюса, закрепленных на торце 17 щечки 3) вследствие вращени  щечек 2, 3 расположенные друг против друга призматические магниты 14 на торце 17 щечки 3 и торце 19 корпуса 1 эзаимодействуют одно- именными полюсами. Возникающа  при этом магнитна  сила (действует вдоль оси 5 инструмента) прит гивает щечки 2, 3 к неподвижному корпусу 1. Щечки 2, 3 перемещаютс  по поверхности направл ющих штифтов 12 к торцу 19 корпуса 1. При дальнейшем повороте на угол а щечел 2, 3 призматические магниты 14, расположенные друг против друга, снова начинают взаимодействовать одноименными полюсами, что вызывает очередное осевое смещение щечек от корпуса 1 инструмента. Пружины 13, установленные на направл ющих штифтах 12, исключают удар щечек о фланец 11 инструмента .

Таким образом, в процессе обработки щечки 2, 3 с расположенными в кольцевой камере 4 деформирующими элементами б осуществл ют осевые колебательный перемещени  с частотой, равной минимум двум колебани м за один оборот щечек 2, 3. Максимальна  амплитуда осевых колебаний щечек 2, 3 с деформирующими элементами б определ етс  выражением:

,

0)

где А - максимальна  амплитуда колебаний деформирующих элементов; д - величина зазора между торцом щечки и фланцем; К - минимальна  величина пружины 13 в сжатом состо нии.

Из зависимости (1) видно, что амплитуда осевых колебаний деформирующих элементов б определ етс  величиной 3, обеспечиваемой в инструменте соответствующей длиной направл ющих .лтифтов 12, В св зи с этим за вл емый инструмент позвол ет обеспечить амплитуду осевых колебаний деформирующих элементов превышающей величину зазора 5i между щечками 2,3 и деформирующими элементами 6. Увеличение амплитуды и частоты осевых колебаний деформирующих элементов б в процессе обработки детали за вл емым инструментом обеспечивает снижение шероховатости поверхности и повышение регул рности формируемого на поверхности детали микропрофил .

В качестве примера конкретного выполнени  можно привести обработку отверсти  втулки с внутренним диаметром 80 мм, длиной 90 мм из Д16Т на станке 16К20ПФ1.

В качестве деформирующих элементов использовали шарики диаметром 11 мм из ШХ15 (HRC3 62). Величина магнитной индукции магнитов, расположенных на дне кольцевой камеры и предназначенных дл  разгона деформирующих элементов, составл ла 0,5 Тл. Величина магнитной индукции призматических посто нных магнитов, закрепленных на торце щечки и корпуса, составл ла 0,6 Тл. Материал испопь угмых

в инструменте магнитов StnCos. ЖесткостьПри обработке за вл емым инструменпружин , установленных на направл ющихтом обеспечивалась шероховатость поверхштифтах , составл ла 0,08 х 104 Н/м, На тор-ности Ra 0,32-0,28 мкм; амплитуда

це корпуса было закреплено 2 призмэтиче-регул рного рельефа, формируемого на поских магнита, смещенных по углу друг5 верхности детали, составл ла 10 мм; при

относительно друга на 180°, Количество приз-этом (в отличие от прототипа) вдвое возросматических магнитов на торце щечки былола частота регул рного рельефа, формируе

равно четырем; они были установлены равно-мого на поверхности детали.

мерно по окружности с последовательнымЗа вл емый инструмент позвол ет почередованием знака полюсов .10 высить качественные характеристики обраРежимы обработки: скорость вращени ботки, так как снижает шероховатость

щечек 0,3-4 м/с; осева  подача инструмен-поверхности до Rae 0,32-0,28 мкм и обеспета 100-250 мм/мин; охлаждение - маслочивает повышение регул рности формируеиндустриальное .мого на поверхности детали микропрофил 

При обработке инструментом-прототи-15 (увеличиваетс  амплитуда и частота регул рпом шероховатость поверхности составиланого профил ). Ra 0,63-0,58 мкм. Амплитуда регул рного

рельефа, формируемого на поверхности де-(56) 1. Авторское свидетельство СССР

тали, не превышала 4 мм.№ 906679, кл. В 24 В 39/02, 1982.

20

Формулвизобретени лельно продольной оси инструмента, устаИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНО- новленных на штифтах симметрично от- ГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВА- носительно перпендикул рной продольной НИЯ, содержащий корпус, имеющий ради- 25 °си инструмента плоскости симметрии ка- ально ориентмроаанную кольцевую каме- меры равножестких пружин, смонтирован- ру, ограниченную щечками и открытую в ных с возможностью взаимодействи  с направлении от продольной оси инстру- торцевыми поверхност ми щечек, а также мента к периферии, деформирующие эле- установленных симметрично относительно менты, установленные в камере с 30 продольной оси инструмента и параллель- возможностью осуществлени  пространст- но ей посто нных призматических магни- венных колебательных перемещений, ис- тов, одна часть которых закреплена на точник магнитного пол  дл  разгона торцевой поверхности одной из щечек, а деформирующих элементов в радиальном друга  - на обращенной к упом нутой щеч- направлении относительно оси корпуса 35 ке торцевой поверхности корпуса,.магниты .отличающийс  тем,- что с целью повыше- на указанных торцевых поверхност х раз- ни  качественных характеристик обрабо-, мещены равномерно по периметру, коли- танной поверхности за счет снижени  ее чество магнитов на торцевой поверхности шероховатости и повышени  регул рности корпуса по меньшей мере равно двум, а формуемого на обрабатываемой посерхно- 40 количество магнитов на торцевой поверх- сти микропрофил , он снабжен электро- ности щечки  вл етс  четным и вдвое пре- двигате гем и устройством качани  еышает количество торцевой поверхности деформирующих элементов в направле- корпуса, причем магниты щечек и корпуса нии, параллельном оси корпуса, при этом обращены друг к другу одноименными по- упом нутое устройство выполнено а виде люсами, по поверхности щечки магниты установленной на выходном валу электро- размещены с последовательным чередоеа- двигател  соосно с ним трубы с фланцем, нием знака полюсов, а щечки смонтироваг направл ющих штифтов, размещенных в ны с возможностью перемещени  вдоль

выполненных в щечках отверсти х парал- продольной оси инструмента.

аи

6.

J 5 -Ч

//

/с

Л7

/о

/8 Б

1

6.

-Ч

Л

h/

//

1 v

hФиз /

/

/

Фиг. 2

/-5