RU2210485C1

RU2210485C1 - Method for working outer spherical surfaces by means of multiball tool

Info

Publication number: RU2210485C1
Application number: RU2002100575/02A
Authority: RU
Inventors: С.Н. Семенюк
Original assignee: Орловский государственный технический университет
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-08-20

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely working by surface plastic deforming of machine parts with increased demand to quality of surface layer of spherical surface. SUBSTANCE: method comprises steps of imparting to worked part and to deforming multiball tool motion along circle laid in plane shifted relative to center of worked spherical surface; additionally imparting to deforming tool rocking motion by angle φ relative to center of spherical surface. EFFECT: uniform mechanical properties of surface layer of material, elimination of overhardening in all zones of spherical surface of worked part, enhanced operational properties of working surface of part. 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к обработке поверхностным пластическим деформированием деталей машин с повышенным требованием к качеству поверхностного слоя сферической поверхности. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to surface plastic deformation of machine parts with an increased requirement for the quality of the surface layer of a spherical surface.

Известен способ обкатки деталей с неполной сферической поверхностью [1] и устройство для его осуществления, согласно которому обрабатываемая деталь устанавливается на нож таким образом, чтобы центр сферической поверхности оказался на линии центров обкатного и опорного роликов, а цапфа детали - между двумя опорами. Рабочая поверхность роликов имеет профиль тора, малый радиус которого соответствует радиусу обрабатываемой сферической поверхности детали. A known method of running parts with an incomplete spherical surface [1] and a device for its implementation, according to which the workpiece is mounted on a knife so that the center of the spherical surface is on the line of the centers of the run-in and support rollers, and the trunnion of the part between two supports. The working surface of the rollers has a torus profile, the small radius of which corresponds to the radius of the workpiece spherical surface.

К недостаткам данного способа можно отнести скольжение в местах контакта роликов с обрабатываемой поверхностью, что отрицательно сказывается на качестве поверхности. The disadvantages of this method include sliding at the contact points of the rollers with the treated surface, which negatively affects the quality of the surface.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ обработки неполных сферических поверхностей деталей поверхностным пластическим деформированием [2], при котором обрабатываемой детали и деформирующему инструменту сообщают вращательное движение, причем деформирующему инструменту сообщают движение по окружности, лежащей в плоскости, смещенной относительно центра обрабатываемой сферической поверхности. Closest to the technical nature of the present invention is a method of processing incomplete spherical surfaces of parts by surface plastic deformation [2], in which the workpiece and the deforming tool are given rotational motion, and the deforming tool is informed of a movement along a circle lying in a plane offset from the center of the processed spherical surface.

Недостатком способа является перенаклеп участков сферы, близких к оси вращения детали, который вызван различной плотностью контактирования деформирующих элементов инструмента с деталью. Чем ближе находится рассматриваемый участок сферы к оси вращения детали, тем плотность обработки на нем выше. The disadvantage of this method is re-riveting areas of the sphere close to the axis of rotation of the part, which is caused by different densities of contact of the deforming elements of the tool with the part. The closer the area of the sphere under consideration is to the axis of rotation of the part, the higher the density of processing on it.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении параметров поверхностного слоя на всех участках сферической поверхности. The problem to which the invention is directed, is to improve the parameters of the surface layer in all areas of the spherical surface.

Это достигается тем, что в известном способе обработки наружных сферических поверхностей, при котором обрабатываемой детали и деформирующему многошариковому инструменту сообщают движение по окружности, лежащей в плоскости, смещенной относительно центра обрабатываемой сферической поверхности, в отличие от прототипа деформирующему многошариковому инструменту сообщают дополнительное качательное движение на угол φ относительно центра сферической поверхности. This is achieved by the fact that in the known method of processing external spherical surfaces, in which the workpiece and the deforming multi-ball tool are informed of the movement along a circle lying in a plane offset from the center of the workable spherical surface, in contrast to the prototype, the deforming multi-ball tool is additionally swinging at an angle φ relative to the center of the spherical surface.

На фиг.1 представлена кинематическая схема обработки наружных сферических поверхностей многошариковым инструментом, где 1 - обрабатываемая деталь, 2 - зажимное устройство шпинделя станка, 3 - деформирующий элемент, 4 - корпус инструмента; на фиг. 2 - пример применения данного способа обработки, представленный гидрокинематической схемой приспособления, на котором создается дополнительное движение обрабатываемому инструменту, где 1 - токарный станок, 2 - приспособление, 3 - эл. двигатель, 4 - гидрораспределитель, 5 -насос, 6 - гидродвигатель, 7 - предохранительный клапан, 8 - платформа, 9 - направляющие, 10 - планшайба с цангой, 11 - обрабатываемая деталь. Figure 1 presents the kinematic diagram of the processing of external spherical surfaces with a multi-ball tool, where 1 is the workpiece, 2 is the clamping device of the machine spindle, 3 is the deforming element, 4 is the tool body; in FIG. 2 - an example of the application of this processing method, represented by the hydrokinematic diagram of the fixture, on which additional movement is created for the tool being machined, where 1 is a lathe, 2 is a fixture, 3 is an electric. engine, 4 - hydraulic distributor, 5 - pump, 6 - hydraulic motor, 7 - safety valve, 8 - platform, 9 - guides, 10 - faceplate with collets, 11 - workpiece.

Способ осуществляют следующим образом: обрабатываемую деталь 1 закрепляют в шпинделе 2 и ей сообщают вращательное движение. Обработка ведется при помощи многошарикового инструмента, который состоит из деформирующих элементов 3 и корпуса 4, которому сообщают вращательное и дополнительное качательное на угол (φ, относительно центра сферической поверхности движения. В результате траектория движения точки контакта инструмента с обрабатываемой деталью более равномерно описывает сферическую поверхность, что позволяет избежать перенаклепа на отдельных участках сферической поверхности. The method is as follows: the workpiece 1 is fixed in the spindle 2 and rotational movement is informed to it. Processing is carried out using a multi-ball tool, which consists of deforming elements 3 and the housing 4, which is informed of a rotational and additional swinging angle (φ, relative to the center of the spherical surface of movement. As a result, the trajectory of the contact point of the tool with the workpiece describes the spherical surface more evenly, which avoids re-hardening in certain areas of the spherical surface.

Пример выполнения способа. На стандартном оборудовании, (токарный станок) оснащенном специальным приспособлением, обрабатывали сферическую поверхность рулевого пальца. Обрабатываемую деталь закрепляли на станке, многошариковый инструмент - в приспособлении, которое передает ему помимо вращательного движения дополнительное качательное на угол φ, позволяющее охватить инструменту всю обрабатываемую сферическую поверхность. An example of the method. On standard equipment (a lathe) equipped with a special device, the spherical surface of the steering finger was machined. The workpiece to be fixed on the machine, the multi-ball tool in the device, which in addition to the rotational movement gives it an additional swinging angle φ, which allows the tool to cover the entire machined spherical surface.

Получили сферическую поверхность с улучшенными параметрами поверхностного слоя на всех участках сферической поверхности. Данный способ позволяет избежать перенаклепа на полярных участках сферы, что позволяет улучшить эксплуатационные свойства детали. A spherical surface was obtained with improved surface layer parameters in all areas of the spherical surface. This method avoids re-hardening in the polar regions of the sphere, which allows to improve the operational properties of the part.

Источники информации
1. А.с. 273241, кл. C 21 D 7/04.Sources of information
1. A.S. 273241, cl. C 21 D 7/04.

2. А.с. 2031770, кл. B 24 B 39/04, 39/00 (прототип). 2. A.S. 2031770, class B 24 B 39/04, 39/00 (prototype).

Claims

A method of treating external spherical surfaces with a multi-ball tool, in which movement is made to a workpiece and a deforming multi-ball tool in a circle lying in a plane offset from the center of the spherical surface to be machined, characterized in that an additional oscillating movement is reported to the deforming multi-ball tool at an angle φ relative to the center of the spherical surface .