RU2128573C1

RU2128573C1 - Honing head

Info

Publication number: RU2128573C1
Application number: RU97118891A
Authority: RU
Inventors: Владимир Никитович Попов
Original assignee: Владимир Никитович Попов
Priority date: 1997-11-24
Filing date: 1997-11-24
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: machine engineering, namely means for surface hardening of parts at precisely working them. SUBSTANCE: honing head includes cylindrical body with lengthwise slits in which shoes of two groups of working members are alternatively arranged. Mechanism for unclamping first or second group of shoes is mounted along axis of cylindrical body. Working members of first group are in the form of grinding blocks; working members of second group are in the form of spherical indenters. Honing head is also provided with means for supplying onto worked surface cutting fluid with additive. After working of grinding blocks unclamping mechanism initiates operation of indenters for surface hardening of part and also for imparting antifriction properties to it. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к средствам упрочнения поверхностей деталей с их высокоточной обработкой. The invention relates to the field of engineering, and in particular to means of hardening the surfaces of parts with their high-precision machining.

Известны хонинговальные головки, включающие цилиндрический корпус, в продольных прорезях которого расположены колодки с обрабатывающими элементами в виде шлифовальных брусков, причем вдоль оси цилиндрического корпуса расположен механизм разжима колодок (1,2). В данном случае при помещении головки внутрь обрабатываемого цилиндра на его внутреннюю поверхность осуществляют воздействие шлифовальными брусками, что дает возможность уменьшить шероховатость обрабатываемой поверхности и на 10 - 15% повысить ее твердость. Однако эти показатели в большинстве случаев недостаточны и необходимы несколько головок для оптимальной обработки. Known honing heads, including a cylindrical body, in the longitudinal slots of which are pads with processing elements in the form of grinding bars, and along the axis of the cylindrical body there is a mechanism for expanding the pads (1,2). In this case, when the head is placed inside the cylinder being machined, its inner surface is exposed to grinding bars, which makes it possible to reduce the roughness of the machined surface and increase its hardness by 10-15%. However, these figures are in most cases insufficient and several heads are needed for optimal processing.

Наиболее близкой к известной является хонинговальная головка, включающая цилиндрический корпус, в продольных прорезях которого расположены, чередуясь, колодки двух групп обрабатывающих элементов, причем на оси цилиндрического корпуса размещен механизм разжима первой или второй групп колодок, а обрабатывающие элементы первой группы выполнены в виде шлифовальных брусков (3). В данном случае вторая группа колодок имеет обрабатывающие элементы в виде двугранного угла, что не позволяет осуществлять достаточное уплотнение обрабатываемой поверхности. Closest to the known is a honing head comprising a cylindrical body, in the longitudinal slots of which are located alternately the pads of two groups of processing elements, and on the axis of the cylindrical body there is a mechanism for expanding the first or second groups of blocks, and the processing elements of the first group are made in the form of grinding bars (3). In this case, the second group of blocks has processing elements in the form of a dihedral angle, which does not allow for sufficient compaction of the treated surface.

Технической задачей данного изобретения является повышение качества уплотнения с одновременной высокоточной обработкой поверхности. The technical task of this invention is to improve the quality of the seal with simultaneous high-precision surface treatment.

Указанная задача решается за счет того, что она снабжена средством подачи к обрабатываемой поверхности смазочно-охлаждающей жидкости, включающей приработочную присадку, а обрабатывающие элементы второй группы выполнены в виде расположенных по длине соответствующей колодки инденторов со сферической рабочей поверхностью, причем отношение радиусов данной сферической поверхности к радиусу обрабатываемой детали не превышает 0,1. This problem is solved due to the fact that it is equipped with a means of supplying a cutting fluid to the surface to be treated, including a running-in additive, and the processing elements of the second group are made in the form of indenters located along the length of the corresponding block with a spherical working surface, and the ratio of the radii of this spherical surface to the radius of the workpiece does not exceed 0.1.

Поиск, проведенный по техническим источникам информации показал, что заявленное изобретение соответствует условиям патентоспособности изобретения. A search conducted on technical sources of information showed that the claimed invention meets the conditions of patentability of the invention.

На фиг. 1 показан вертикальный разрез головки, на фиг. 2 - сопряжение головки со средством подачи к обрабатываемой поверхности смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ), на фиг. 3 - разрез фиг. 1 по А-А. In FIG. 1 shows a vertical section through the head, FIG. 2 - conjugation of the head with the means of supply to the machined surface of the cutting fluid (coolant), in FIG. 3 is a sectional view of FIG. 1 to aa.

Хонинговальная головка (фиг. 1) включает колодки 1 двух групп обрабатывающих элементов, которые расположены в прорезях цилиндрического корпуса 2, механизм разжима первой или второй групп колодок 1, выполненный в виде фигурной шайбы 3, втулки 4, прокладки регулировочной 5, подпятника 6, башмака 7, кольца переключающего 8, штифта 9 и штока 10. Головка также включает соединительные штифты 11, квадрат 12, стопорный шарик 13, пружину 14, винт 15, кольцевую пружину 16 и шарик 17. Средство подачи 18 к обрабатываемой поверхности СОЖ (фиг. 2) выполнено в виде соответствующих каналов в теле корпуса 1 и соединительных шлангов. Обрабатывающие элементы первой группы колодок 1 выполнены в виде шлифовальных брусков 19, а обрабатывающие элементы второй группы колодок 1 - в виде инденторов 20 со сферической рабочей поверхностью, причем соотношение радиуса данной сферической поверхности каждого индентора 20 к радиусу обрабатываемой детали не превышает 0,1. В качестве СОЖ могут применяться технологические составы, представленные в (4), в авт. св. СССР 1778165, патент РФ 2041253 и т.д., т.е. содержащие по крайней мере одну приработочную присадку с поверхностно-активными /ПАВ/ и металло-плакирующими добавками, причем в качестве ПАВ может использоваться олеиновая кислота. ПАВ способствует реализации эффекта Ребиндера, заключающегося в снижении прочности металла на срез, что облегчает процесс разрушения узлов схватывания и увеличивает интенсивность приработки поверхностей трения, причем в большинстве случаев на обрабатываемой поверхности получается антифрикционное приработочное покрытие их металлов /в большинстве случаев меди/ и полимеров. The honing head (Fig. 1) includes pads 1 of two groups of processing elements that are located in the slots of the cylindrical body 2, an expanding mechanism of the first or second groups of pads 1, made in the form of a figured washer 3, sleeve 4, gasket adjusting 5, thrust bearing 6, shoe 7, selector ring 8, pin 9 and rod 10. The head also includes connecting pins 11, square 12, retaining ball 13, spring 14, screw 15, ring spring 16 and ball 17. Means of supply 18 to the machined surface of the coolant (Fig. 2 ) is made as channels in the body of the housing 1 and connecting hoses. The processing elements of the first group of blocks 1 are made in the form of grinding bars 19, and the processing elements of the second group of blocks 1 are made in the form of indenters 20 with a spherical working surface, and the ratio of the radius of this spherical surface of each indenter 20 to the radius of the workpiece does not exceed 0.1. As the coolant can be applied technological compositions presented in (4), in ed. St. USSR 1778165, RF patent 2041253, etc., i.e. containing at least one running-in additive with surfactants / surfactants / and metal-clad additives, and oleic acid can be used as surfactants. Surfactants contribute to the implementation of the Rebinder effect, which consists in reducing the shear strength of the metal, which facilitates the destruction of the set points and increases the intensity of the running-in of the friction surfaces, and in most cases, an antifriction running-in coating of their metals (in most cases, copper) and polymers is obtained on the treated surface.

Хонинговальная головка работает следующим образом. Цилиндрический корпус и обрабатываемую деталь приводят относительно друг друга во вращательно-поступательное перемещение, включают механизм разжима, который при одном положении фигурной шайбы 3 воздействует на хвостовики одной группы колодок 1 и разжимает колодки 1 с обрабатывающими элементами в виде шлифовальных брусков 19. Бруски 19 осуществляют шлифовку внутренней обрабатываемой поверхности детали при относительном возвратно-поступательном перемещении брусков относительно поверхности и одновременно несколько упрочняют ее. Далее при другом положении фигурной шайбы 3 она разжимает хвостовики другой группы колодок 1 с обрабатывающими элементами в виде инденторов 20 сферической формы, одновременно к обрабатываемой поверхности посредством средства 18 подается СОЖ, например типа ОГМ. В процессе контакта инденторов 20 с обрабатываемой поверхностью осуществляется ее пластическая деформация и на поверхности образуется пленка из металла или его соединений, которые также проникают в глубь обрабатываемой детали, что повышает антифрикционные свойства поверхности. При применении присадки типа ОГМ это пленка из меди. Одновременно в процессе деформации инденторами 20 происходит упрочнение обрабатываемой поверхности. После заданного времени обработки цикл заканчивается и в случае необходимости его повторяют. Эксперименты позволили определить границу соотношений радиуса сферической поверхности индентора 20 к радиусу обрабатываемой детали, это отношение не должно превышать 0,1, в противном случае повышение прочности детали и качество ее обработки на данном этапе не будут существенно отличаться от обработки брусками 19. The honing head operates as follows. The cylindrical body and the workpiece are moved relative to each other in rotational-translational movement, include an expansion mechanism, which, when the washer 3 is in one position, acts on the shanks of one group of blocks 1 and unclenches the blocks 1 with processing elements in the form of grinding bars 19. The bars 19 carry out grinding the internal surface of the workpiece with relative reciprocating movement of the bars relative to the surface and at the same time somewhat strengthen it. Further, at a different position of the figured washer 3, it unclenches the shanks of another group of pads 1 with processing elements in the form of spherical indenters 20, at the same time coolant, for example, OGM type, is supplied to the surface to be treated using means 18. In the process of contact of the indenters 20 with the treated surface, its plastic deformation is carried out and a film of metal or its compounds is formed on the surface, which also penetrate deep into the workpiece, which increases the antifriction properties of the surface. When using an additive like OGM, this is a film of copper. At the same time, in the process of deformation by indenters 20, hardening of the treated surface occurs. After the set processing time, the cycle ends and, if necessary, is repeated. The experiments made it possible to determine the boundary of the ratio of the radius of the spherical surface of the indenter 20 to the radius of the workpiece, this ratio should not exceed 0.1, otherwise the increase in the strength of the part and the quality of its processing at this stage will not differ significantly from the processing by bars 19.

Применение указанной головки позволяет на 30-50% повысить конечную прочность обрабатываемой детали, существенно увеличить качество обрабатываемой поверхности и одновременно повысить антифрикционные свойства обработанной поверхности, что в совокупности позволяет во много раз снизить затраты на обработку детали. The use of this head allows you to increase the final strength of the workpiece by 30-50%, significantly increase the quality of the workpiece, and at the same time increase the antifriction properties of the treated surface, which together allows many times to reduce the cost of processing the part.

Источники информации
1. Патент США N 4655007, кл. B 24 B 33/02, 1987.Sources of information
1. US patent N 4655007, CL. B 24 B 33/02, 1987.

2. Патент США N 4065881, кл. B 24 B 33/08, 1978. 2. US patent N 4065881, CL. B 24 B 33/08, 1978.

3. Заявка ФРГ N 3447361, кл. B 24 B 33/08, 1986. 3. Application of Germany N 3447361, CL B 24 B 33/08, 1986.

4. Носихин П.И. Повышение качества и ускорение обкатки отремонтированных дизелей на основе современных достижений трибологии. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. -Москва, МГАУ, 22.05.97. 4. Nosikhin P.I. Improving the quality and accelerating the running-in of repaired diesels based on the modern achievements of tribology. Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. -Moscow, MGAU, 05.22.97.

Claims

The honing head, including a cylindrical body, in the longitudinal slots of which are arranged alternately the pads of two groups of processing elements, the expanding mechanism of the first or second groups of blocks being placed on the axis of the cylindrical body, and the processing elements of the first group are made in the form of grinding bars, characterized in that it is equipped with a means of supplying a cutting fluid to the surface to be treated, including a running-in additive, and the processing elements of the second group are made in the form not located along the length of the corresponding block of indenters with a spherical working surface, and the ratio of the radii of this spherical surface to the radius of the workpiece does not exceed 0.1.