Изобретение относится к области образования на поверхности деталей покрытий из мягких металлов методом поверхностного пластического деформирования и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей нежестких деталей машин. The invention relates to the field of formation on the surface of parts of coatings of soft metals by the method of surface plastic deformation and can be used for finishing and hardening the treatment of surfaces of non-rigid machine parts.
Цель изобретения повышение производительности обработки за счет увеличения динамического воздействия деформирующих элементов на обрабатываемую поверхность и интенсивности образования на ней покрытия. The purpose of the invention is to increase processing productivity by increasing the dynamic effects of deforming elements on the surface to be treated and the intensity of formation of coatings on it.
На фиг. 1 изображен общий вид инструмента; на фиг. 2 сечение А А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a general view of the tool; in FIG. 2, section A A in FIG. 1.
Инструмент содержит ротор 1, выполненный из немагнитного материала, износостойкие щечки 2, 3, образующие кольцевую камеру 4, деформирующие элементы (шары) 5, источники магнитного поля 6, каналы 7 для подачи технологической смеси в зону обработки (см. фиг. 1). Источники магнитного поля 6 на роторе 1 установлены с последовательным чередованием знака полюсов по окружности (N-S-N-S-N и т.д.). В каждом из деформирующих элементов 5 выполнена полость, в которой установлен постоянный магнит 8 (см. фиг. 2), расположенный симметрично относительно центра массы деформирующего элемента (в противном случае имеет место неравномерный износ деформирующих элементов). The tool contains a rotor 1 made of non-magnetic material, wear-resistant cheeks 2, 3, forming an annular chamber 4, deforming elements (balls) 5, magnetic field sources 6, channels 7 for supplying the process mixture to the processing zone (see Fig. 1). The sources of the magnetic field 6 on the rotor 1 are installed with sequential alternation of the sign of the poles around the circumference (N-S-N-S-N, etc.). In each of the deforming elements 5, a cavity is made in which a permanent magnet 8 is installed (see Fig. 2) located symmetrically with respect to the center of mass of the deforming element (otherwise, uneven wear of the deforming elements takes place).
Инструмент работает следующим образом. Деталь 9 закрепляют в патроне, а ротор 1 в шпинделе 10 станка. Деформирующие элементы 5 вводят в отверстие детали 9 и сообщают вращение детали 9 и ротору 1. Ротор 1 перемещают вдоль обрабатываемой поверхности. Одновременно, посредством каналов 7, в зону обработки подают технологическую смесь, состоящую из металлического наполнителя и восстановителя окислов металлического наполнителя и окислов обрабатываемой поверхности детали (например, 65% окиси меди и 35% спирто-глицериновой смеси). Подаваемая в зону обработки технологическая смесь (за счет силы трения и центробежной силы) распределяется по обрабатываемой поверхности. Деформирующие элементы 5 под действием источников магнитного поля 6 разгоняются в окружном направлении кольцевой камеры 4 и под действием центробежной силы прижимаются к обрабатываемой поверхности и осуществляют ее поверхностное пластическое деформирование. The tool works as follows. Detail 9 is fixed in the cartridge, and the rotor 1 in the spindle 10 of the machine. The deforming elements 5 are introduced into the hole of the part 9 and the rotation of the part 9 and the rotor 1 are reported. The rotor 1 is moved along the work surface. At the same time, through channels 7, a technological mixture is supplied to the treatment zone, consisting of a metal filler and a reducing agent of metal filler oxides and oxides of the workpiece surface (for example, 65% copper oxide and 35% alcohol-glycerin mixture). The technological mixture supplied to the treatment zone (due to friction and centrifugal forces) is distributed over the surface to be treated. Deforming elements 5 under the action of magnetic field sources 6 are accelerated in the circumferential direction of the annular chamber 4 and under the action of centrifugal force are pressed against the treated surface and carry out its surface plastic deformation.
В процессе вращения в окружном направлении деформирующие элементы 5 одновременно взаимодействуют магнитным полем постоянных магнитов 8 с магнитным полем источников магнитного поля 6, закрепленных по окружности на периферии ротора 1. При этом взаимодействуют то одинаковые, то противоположные полюса магнитов 6 и 8 (вследствие вращательного движения шаров). При взаимодействии одинаковых полюсов магнитов 6, 8 действуют отталкивающие силы, прижимающие деформирующие элементы 5 к обрабатываемой поверхности. Сила деформирования при этом резко увеличивается. При взаимодействии же противоположных полюсов магнитов 6 и 8, действует сила притяжения деформирующих элементов 5 к ротору 1, которая открывает деформирующие элементы 5 от обрабатываемой поверхности детали 9. При этом сила деформирования уменьшается вплоть до нуля. In the process of rotation in the circumferential direction, the deforming elements 5 simultaneously interact with the magnetic field of the permanent magnets 8 with the magnetic field of the magnetic field sources 6, fixed around the circumference on the periphery of the rotor 1. In this case, the identical or opposite poles of the magnets 6 and 8 interact (due to the rotational movement of the balls ) When the same poles of the magnets 6, 8 interact, repulsive forces act, pressing the deforming elements 5 to the surface to be treated. The force of deformation increases sharply. When the opposite poles of the magnets 6 and 8 interact, the force of attraction of the deforming elements 5 to the rotor 1 acts, which opens the deforming elements 5 from the machined surface of the part 9. In this case, the deformation force decreases to zero.
Таким образом, в результате обработки деформирующие элементы 5, вследствие периодического воздействия полюсов магнитов 6 и 8, осуществляют сложное колебательное движение то открываются от обрабатываемой поверхности, то возвращаются к ней, осуществляя динамическое воздействие. При этом увеличивается частота и сила динамического воздействия деформирующих элементов на компоненты технологической смеси и обрабатываемую поверхность детали. Вследствие этого интенсифицируется процесс разрушения окисных пленок на обрабатываемой поверхности детали и металлических компонентах технологической смеси. Это приводит к облегчению и уменьшению времени образования металлической связи металлического компонента технологической смеси с основой детали. Производительность формирования сплошного покрытия на поверхности детали при этом увеличивается. Thus, as a result of processing, the deforming elements 5, due to the periodic action of the poles of the magnets 6 and 8, carry out a complex oscillatory movement, then open from the surface being processed, then return to it, performing a dynamic effect. This increases the frequency and strength of the dynamic effects of deforming elements on the components of the process mixture and the workpiece surface. As a result, the process of destruction of oxide films on the workpiece surface and the metal components of the process mixture is intensified. This leads to a simplification and reduction of the formation time of the metal bond of the metal component of the technological mixture with the base of the part. The performance of the formation of a continuous coating on the surface of the part increases.
Предложенный инструмент обеспечивает повышение производительности образования металлических покрытий на поверхности деталей в 1,5 3 раза. ЫЫЫ1 The proposed tool provides an increase in the productivity of the formation of metal coatings on the surface of parts by 1.5 3 times. YYY1
