RU2348503C1

RU2348503C1 - Tool for processing of external revolution surfaces by burnishing

Info

Publication number: RU2348503C1
Application number: RU2008102216/02A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Бобровский (RU); Николай Михайлович Бобровский; Виталий Андреевич Вильчик (RU); Виталий Андреевич Вильчик; Владимир Владимирович Бокк (RU); Владимир Владимирович Бокк; Николай Николаевич Максименко (RU); Николай Николаевич Максименко; Павел Анатольевич Мельников (RU); Павел Анатольевич Мельников; Михаил Владимирович Гомельский (RU); Михаил Владимирович Гомельский; Игорь Николаевич Бобровский (RU); Игорь Николаевич Бобровский
Original assignee: Николай Михайлович Бобровский; Виталий Андреевич Вильчик; Владимир Владимирович Бокк; Николай Николаевич Максименко; Павел Анатольевич Мельников; Михаил Владимирович Гомельский; Игорь Николаевич Бобровский
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-03-10

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention is related to metal processing by surface plastic deformation, namely, to tools for processing of external cylindrical surfaces with protrusion by burnishing. Tool comprises body, clamp and cylindrical deforming element. Clamp contains basic part and two protrusions arranged with possibility of rotation relative to basic part. Mentioned clamp protrusions are located with possibility to locate protrusion surface in between with clearance of at least 1…2 mm.

EFFECT: provision of possibility to process cylindrical surface of product and chamfer that goes to end protrusion, provision of reliability and accuracy in process of deforming tool fixation.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов поверхностным пластическим деформированием и может быть применено для отделочной обработки наружных цилиндрических поверхностей выглаживанием для получения необходимой шероховатости и упрочнения поверхностного слоя деталей машин и механизмов.The invention relates to the processing of metals by surface plastic deformation and can be used for finishing processing of the outer cylindrical surfaces by smoothing to obtain the necessary roughness and hardening of the surface layer of machine parts and mechanisms.

Известны конструкции инструментов для обработки поверхностей деталей выглаживанием, состоящие из корпуса и индентора, изготавливаемого из сверхтвердых материалов (Каталог «Алмазный инструмент» разработан Всесоюзным научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом природных алмазов и инструмента (ВНИИалмаз) и предназначен для специалистов широкого профиля, работающих в самых различных областях металлообработки. Москва. 1985 г., 117, с.86-88 с.; Бобровский Н.М., Мельников П.А. Стойкость твердосплавного выглаживающего инструмента при работе без СОЖ // Журнал "Автомобильная промышленность", №8, 2004 г.с.33-35).Known designs of tools for surface treatment of parts by smoothing, consisting of a body and indenter made of superhard materials (The Diamond Tool catalog was developed by the All-Union Scientific Research and Design Institute of Natural Diamonds and Tools (VNIIalmaz) and is intended for generalists working in the most diverse areas of metalworking. Moscow, 1985, 117, pp. 86-88; Bobrovsky N.M., Melnikov P.A. Durability of carbide smoothing ins ments when working without coolant // magazine "Automotive", №8, 2004 g.s.33-35).

Недостатком этих инструментов является невозможность использования неизношенных участков рабочей поверхности инструмента после того, как место контакта инструмента с изделием будет изношено.The disadvantage of these tools is the inability to use unworn sections of the working surface of the tool after the contact point of the tool with the product is worn out.

Известны сборные конструкции инструментов, у которых рабочая поверхность представляет собой однородный элемент конструкции и при достижении критического износа инструмента в месте контакта между инструментом и обрабатываемой поверхностью осуществляется перемещение (в осевом направлении или вокруг оси) рабочего элемента с целью осуществления дальнейшей обработки неизношенным участком поверхности (Авторское свидетельство СССР №1720845А1, кл. В24В 39/04, 1992 г.; Авторское свидетельство СССР №795908, кл. В24В 39/00, 1981 г.). Однако при обработке выглаживанием различных деталей типа тел вращения часто встречается необходимость обработки совместно с цилиндрической частью также и галтели, переходящей на торцевой уступ. В этом случае недостатком данных конструкций является то, что конструкции в силу больших габаритов и сложности конструкции державки инструмента не позволяют обрабатывать цилиндрические поверхности с буртом (уступом) вплотную к бурту.Known prefabricated tool designs, in which the working surface is a homogeneous structural member and when critical wear of the tool is reached at the point of contact between the tool and the workpiece, the working element is moved (in the axial direction or around the axis) to further process the unworn surface area (Copyright USSR certificate No. 1720845A1, class B24B 39/04, 1992; USSR author's certificate No. 795908, class B24B 39/00, 1981). However, when smoothing various parts such as bodies of revolution, it is often necessary to process, together with the cylindrical part, also the fillet that passes to the end ledge. In this case, the drawback of these structures is that the structures, due to the large size and complexity of the tool holder structure, do not allow to treat cylindrical surfaces with a shoulder (ledge) close to the shoulder.

Известна сборная конструкция инструмента, которая, в принципе, позволяет обработать деталь, размещая инструмент вплотную к бурту (Авторское свидетельство №344976, кл. В24B 39/04, 1970 г.). Однако в связи с закреплением цилиндрического инструмента за торцы такая конструкция не обеспечивает надежного крепления выглаживающего элемента к корпусу, а также требует наличия сложных фасонных поверхностей на торцах выглаживающего элемента и сопрягаемой с ними поверхностью корпуса, что осложняет конструкцию и удорожает изготовление инструмента. Кроме того, цилиндрический индентор ничем не поддерживается в средней части, где он максимально нагружен. Поскольку диаметр индентора, как правило, весьма мал (3…4 мм), это должно приводить к его деформации или разрушению.Known prefabricated tool design, which, in principle, allows you to process the part by placing the tool close to the shoulder (Author's certificate No. 344976, class. B24B 39/04, 1970). However, due to the fastening of the cylindrical tool at the ends, this design does not provide reliable fastening of the smoothing element to the body, and also requires complex shaped surfaces at the ends of the smoothing element and the surface of the body mating with them, which complicates the design and increases the cost of manufacturing the tool. In addition, the cylindrical indenter is not supported by anything in the middle part, where it is maximally loaded. Since the diameter of the indenter, as a rule, is very small (3 ... 4 mm), this should lead to its deformation or destruction.

Технической задачей, на решение которой направлено устройство, является обеспечение возможности обработки цилиндрической поверхности изделия и галтели, переходящей на торцевой уступ, а также обеспечение надежности и точности закрепления цилиндрического индентора.The technical problem to which the device is aimed is to provide the possibility of processing the cylindrical surface of the product and fillet, passing to the end ledge, as well as ensuring the reliability and accuracy of fixing the cylindrical indenter.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что инструмент для обработки выглаживанием наружных цилиндрических поверхностей с уступом содержит корпус, прихват и цилиндрический деформирующий элемент, причем прихват содержит базовую часть и два выступа, выполненные с возможностью поворота относительно базовой части, при этом упомянутые выступы прихвата расположены с возможностью размещения между ними с зазором не менее 1...2 мм поверхности уступа.The specified technical result is ensured by the fact that the tool for smoothing the treatment of the outer cylindrical surfaces with a step comprises a body, a gripper and a cylindrical deforming element, the gripper containing a base part and two protrusions made to rotate relative to the base part, while the said sticking protrusions are arranged with placing between them with a gap of at least 1 ... 2 mm of the surface of the ledge.

При этом прихват выполнен с прорезью, разделяющей базовую часть и два выступа, а выступы прихвата выполнены с опорными поверхностями, корпус выполнен по длине индентора с призматическим углублением, образующим опорные поверхности корпуса, одна из которых расположена нормально к вектору рабочего усилия, при этом опорные поверхности выступов прихвата и опорные поверхности корпуса расположены под углом 30…60°.The stick is made with a slot separating the base part and two protrusions, and the sticking protrusions are made with supporting surfaces, the housing is made along the length of the indenter with a prismatic recess forming the supporting surfaces of the housing, one of which is normal to the working force vector, while the supporting surfaces sticking protrusions and supporting surfaces of the body are located at an angle of 30 ... 60 °.

На фиг.1 показан вид инструмента спереди (поперек оси изделия), на фиг.2 - разрез А-А (по фиг.1), на фиг.3 - разрез Б-Б (по фиг.1), на фиг.4 - место В (по фиг.3).Figure 1 shows a front view of the tool (across the axis of the product), figure 2 is a section aa (in figure 1), figure 3 is a section bb (in figure 1), figure 4 - place B (figure 3).

К корпусу инструмента 1 винтами 4 прикреплен своею базовой частью а прихват 2. Два выступа б прихвата отделены от базовой части прорезью в и имеют возможность поворота за счет образованных прорезью упругих шарниров. В выступах выполнены резьбовые отверстия, в них ввернуты винты 5, головки которых опираются на корпус 1. Цилиндрический индентор 3 опирается всей длиной на поверхности Ж и И призматического углубления в корпусе. Поверхность Ж расположена нормально к направлению рабочего усилия F. Опорные поверхности прихватов К расположены под углом α к поверхности Ж. Угол α обычно выбирается в пределах 30…60°. Индентор 3 соприкасается с обрабатываемой поверхностью Д изделия. Расстояние между выступами прихвата и поверхностью Г уступа на изделии составляет не менее 1…2 мм.A screw 2 is attached to the tool body 1 with screws 4 with its base part, and a gripper 2. Two sticking protrusions b are separated from the base part by a slot in and can be rotated due to elastic joints formed by the slot. Threaded holes are made in the protrusions, screws 5 are screwed in them, the heads of which rest on the housing 1. The cylindrical indenter 3 rests the entire length on the surface G and I of the prismatic recess in the housing. The surface Ж is located normal to the direction of the working force F. The supporting surfaces of the clamps K are located at an angle α to the surface J. The angle α is usually chosen within 30 ... 60 °. The indenter 3 is in contact with the work surface D of the product. The distance between the sticking protrusions and the surface G of the ledge on the product is at least 1 ... 2 mm.

Инструмент работает следующим образом. Базовую часть а прихвата 2 неподвижно закрепляют на корпусе 1 с помощью винтов 4. Цилиндрический индентор 3 помещают в призматическое углубление корпуса 1, образованное поверхностями Ж и И. Затягивают винты 5. При этом выступы б прихвата 2 поворачиваются относительно упругих шарниров, образованных прорезью в и зажимают своими опорными поверхностями К индентор в призматическом углублении корпуса 1. Инструмент устанавливают в рабочем органе станка и опирают индентор на обрабатываемую поверхность Д изделия. Индентор может быть подведен вплотную к бурту Е, благодаря чему инструмент позволяет обрабатывать галтели радиусом не меньшим, чем радиус индентора. После износа рабочей поверхности индентора ослабляют винты 5 и поворачивают индентор 3 на 5…10°, затем индентор вновь закрепляют и используют до износа очередного участка его поверхности.The tool works as follows. The base part a of the stick 2 is fixedly mounted on the housing 1 using screws 4. A cylindrical indenter 3 is placed in the prismatic recess of the housing 1 formed by the surfaces G and I. The screws 5 are tightened. In this case, the protrusions b of the stick 2 are rotated relative to the elastic hinges formed by a slot in and clamped with their supporting surfaces K indenter in the prismatic recess of the housing 1. The tool is installed in the working body of the machine and rest the indenter on the work surface D of the product. The indenter can be brought close to the shoulder E, so that the tool allows you to process fillets with a radius not less than the radius of the indenter. After the working surface of the indenter is worn, the screws 5 are loosened and the indenter 3 is rotated by 5 ... 10 °, then the indenter is again fixed and used until the next section of its surface is worn.

Применение предлагаемого инструмента позволяет обрабатывать поверхности вращения и галтели вплотную к буртам, обеспечивает надежность и точность закрепления цилиндрических инденторов за счет того, что индентор опирается на корпус инструмента по всей длине. Кроме того, устройство позволяет простыми средствами осуществлять перестановку индентора после его износа, что снижает затраты на дорогостоящий инструмент. Если использовать индентор с длиной несколько большей, чем ширина корпуса, то по мере износа индентор можно переставлять не только с помощью его поворота, но и вдоль оси, что существенно повышает срок использования одного инструмента.The use of the proposed tool allows you to process the surface of rotation and the fillet close to the shoulders, provides reliability and accuracy of fixing of cylindrical indenters due to the fact that the indenter rests on the tool body along the entire length. In addition, the device allows simple means to rearrange the indenter after its wear, which reduces the cost of an expensive tool. If you use an indenter with a length slightly greater than the width of the case, then with wear, the indenter can be rearranged not only by turning it, but also along the axis, which significantly increases the life of one tool.

Claims

1. Tool for smoothing the processing of outer cylindrical surfaces with a ledge, comprising a housing, a grab and a cylindrical deforming element, characterized in that the grab contains a base part and two protrusions made with the possibility of rotation relative to the base part, while the said sticking protrusions are arranged to accommodate between them with a gap of at least 1 ... 2 mm of the surface of the ledge.

2. The tool according to claim 1, characterized in that the tack is made with a slot separating the base part and two protrusions.

3. The tool according to claim 1, characterized in that the stuck protrusions are made with supporting surfaces, the housing is made along the length of the cylindrical deforming element with a prismatic recess forming the supporting surfaces of the housing, one of which is normal to the working force vector, while the supporting surfaces of the protrusions sticking and supporting surfaces of the body are located at an angle of 30 ... 60 °.