RU2626522C1

RU2626522C1 - Device for surface plastic deformation

Info

Publication number: RU2626522C1
Application number: RU2016112997A
Authority: RU
Inventors: Семен Азикович Зайдес; Ван Хинь Нгуен; Дак Фыонг Фам
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2017-07-28

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: device contains a deforming element with a rounding working surface, a sticking of the deforming element, a geared motor, a mechanism for converting the rotary motion into a reciprocating motion and an instrumental unit for adjusting the inclination angle of the deforming tool with respect to the vertical.

EFFECT: increased productivity of surface plastic deformation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к инструменту для обработки наружных поверхностей вращения, основанной на поверхностном пластическом деформировании, предназначено для использования в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности.The invention relates to a tool for processing the outer surfaces of rotation, based on surface plastic deformation, is intended for use in various industries of the metalworking industry.

Устройство с инструментом, имеющим стержень с рабочей поверхностью скругления, предназначено для поверхностного пластического деформирования цилиндрических деталей, прижимающее к вращающейся обрабатываемой детали наклонным к ней под углом, а стержнем с постоянным радиальным усилием при сообщении ему движения подачи вдоль оси обрабатываемой детали и колебательных движений относительно вертикальной плоскости, касательной поверхности обрабатываемой детали.A device with a tool having a rod with a working surface of rounding is designed for surface plastic deformation of cylindrical parts, pressing it against the rotating workpiece at an angle to it, and with a rod with constant radial force when it is informed of the feed movement along the axis of the workpiece and oscillating movements relative to the vertical the plane tangent to the surface of the workpiece.

Широко распространены методы обкатывания поверхностей деталей свободно вращающимися роликами или шариками, соприкасающимися с вращающейся деталью под давлением. Недостатки известных инструментов заключаются в сложности точной установки оси деформирующего элемента параллельно оси детали. Если осевая линия инструмента будет ниже осевой линии заготовки, то материал при деформировании будет «набегать» на инструмент и образовать дополнительную пластическую волну, которая снижает четкость контура рисунка и снижает шероховатость поверхности. Если осевая линия инструмента будет выше оси заготовки, то возникает частичное проскальзывание в зоне контакта, уменьшается глубина пластической деформации. При вибрационном обкатывании деформирующий инструмент в виде шарика быстро изнашивается, так как претерпевает трение скольжение и работает практически одной поверхностью.Widespread methods of rolling surfaces of parts with freely rotating rollers or balls in contact with a rotating part under pressure. The disadvantages of the known tools are the difficulty of accurately setting the axis of the deforming element parallel to the axis of the part. If the axial line of the tool is lower than the axial line of the workpiece, then the material will “run” onto the tool during deformation and form an additional plastic wave, which reduces the sharpness of the outline and reduces surface roughness. If the center line of the tool is above the axis of the workpiece, then partial slippage occurs in the contact zone, the depth of plastic deformation decreases. During vibration rolling, a deforming tool in the form of a ball wears out quickly, as it undergoes sliding friction and works on almost one surface.

Известны конструкции инструментов для обработки поверхностей деталей широким выглаживанием, состоящие из корпуса и выглаживателя, изготавливаемого из сверхтвердых материалов (Лукьянов А.А. и др. Инновационный технологический процесс обработки широким выглаживанием // Технические науки - от теории к практике. 2012 №7-1).Known designs of tools for surface treatment of parts with wide smoothing, consisting of a body and a smoothing device made of superhard materials (Lukyanov A.A. et al. )

Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются деформирующий элемент в виде стерня с цилиндрической рабочей поверхностью и корпус для удержания деформирующего инструмента.Signs of an analogue that coincide with the essential features of the claimed invention are a deforming element in the form of a stubble with a cylindrical working surface and a housing for holding the deforming tool.

К недостаткам известного аналога можно отнести большую величину силы прижатия выглаживающего инструмента к обрабатываемой поверхности, что вызывает большие радиальные нагрузки на деталь и приспособления, в которых она базируется. Причем существует проблема возникновения погрешности при установке: тяжело установить инструмент точно параллельно горизонтали.The disadvantages of the known analogue include a large amount of pressing force of the smoothing tool to the work surface, which causes large radial loads on the part and the devices in which it is based. Moreover, there is a problem of error during installation: it is difficult to install the tool exactly parallel to the horizontal.

За прототип принят инструмент для обработки выглаживанием наружных цилиндрических поверхностей (RU №2348503, МПК В24В 39/04, опубликовано 10.03.2009). Указанный инструмент содержит корпус, прихват и цилиндрический деформирующий элемент. 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 prototype adopted a tool for processing smoothing of the outer cylindrical surfaces (RU No. 2348503, IPC V24V 39/04, published 03/10/2009). The specified tool contains a housing, a grip and a cylindrical deforming element. The stick contains the base part and two protrusions, made with the possibility of rotation relative to the base part, while the said protrusions of the stick are located with the possibility of placing between them with a gap of at least 1 ... 2 mm of the surface of the ledge.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются деформирующий элемент с цилиндрической рабочей поверхностью, прихват деформирующего элемента болтами для переналадки и смены деформирующего инструмента.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention, are a deforming element with a cylindrical working surface, a gripping of the deforming element with bolts for readjustment and change of the deforming tool.

Недостатком прототипа является неравномерность изнашивания деформирующего элемента и отсутствие возможности сформировать на поверхности детали регулярный микрорельеф в виде пересекающихся волн заданной амплитуды и шага, а также их изменения в процессе работы.The disadvantage of the prototype is the uneven wear of the deforming element and the inability to form a regular microrelief on the surface of the part in the form of intersecting waves of a given amplitude and pitch, as well as their changes during operation.

Задача заявляемого изобретения заключается в создании устройства для поверхностного пластического деформирования.The task of the invention is to provide a device for surface plastic deformation.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении производительности выглаживания за счет получения регулярного микрорельефа широкого спектра путем дополнительного наложения осциллирующего движения рабочего деформирующего элемента.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity of smoothing by obtaining regular microrelief of a wide range by additionally imposing an oscillating movement of the working deforming element.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для поверхностного пластического деформирования содержит деформирующий элемент с рабочей поверхностью скругления, прихват деформирующего элемента с болтами для переналадки и смены деформирующего инструмента, согласно изобретению с целью придания деформирующему элементу осциллирующего движения в вертикальном направлении дополнительно содержит мотор-редуктор, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, инструментальный блок для удобства регулирования угла наклона деформирующего инструмента относительно вертикали.The specified technical result is achieved by the fact that the device for surface plastic deformation contains a deforming element with a working rounding surface, a gripping of the deforming element with bolts for readjusting and changing the deforming tool, according to the invention for the purpose of giving the deforming element an oscillating movement in the vertical direction, further comprises a gear motor, mechanism for converting rotational motion into reciprocating, tool block for convenience TWA regulation of the angle of inclination of the deforming tool relative to the vertical.

Отличием заявляемого изобретения от прототипа является то, что устройство для поверхностного пластического деформирования дополнительно содержит мотор-редуктор, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, инструментальный блок.The difference between the claimed invention and the prototype is that the device for surface plastic deformation additionally contains a gear motor, a mechanism for converting rotational motion into reciprocating, tool unit.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».The presence of distinctive features allows us to conclude that the claimed invention meets the condition of patentability "novelty."

Компактность и сравнительно малые габариты мотора-редуктора позволяют легко встраивать в конструкцию для осуществления осциллирующего движения инструмента. Выполнение механизма преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное обеспечивает сообщение инструменту нужное возвратно-поступательное движение. Выполнение инструментального блока позволяет удобно поменять инструмент и легко изменять его угол наклона относительно обрабатываемой детали в процессе эксплуатации.The compactness and relatively small dimensions of the gearmotor make it easy to integrate into the structure for oscillating movement of the tool. Implementation of the mechanism for converting rotational motion into reciprocating provides the tool with the message the desired reciprocating motion. The implementation of the tool unit allows you to conveniently change the tool and easily change its angle of inclination relative to the workpiece during operation.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вид инструмента спереди (поперек оси заготовки), на фиг. 2 - вид А (по фиг. 1).The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a front view of the tool (across the axis of the workpiece), FIG. 2 - view A (according to FIG. 1).

Устройство для поверхностного пластического деформирования содержит мотор-редуктор 1, плиту 2, на которой смонтированы все узлы приспособления, диск 3, смонтированный на оси мотора-редуктора 1, на диске 3 установлен палец 4, соединяющий диск 3 с подвижной пластиной 5. Конец пальца 4 находится в горизонтальном пазе пластины 5 и способен перемещаться по нему. Диск 3, палец 4 и пластина 5 образуют механизм преобразования вращательного движения в прямолинейное. Подвижная пластина 5 совершает возвратно-поступательное перемещение по направляющим кронштейнам 6, которые прочно закрепляются на плите 2. Инструментальный блок 7 установлен на пластине 5 с помощью болтов 8. Инструментальный блок 7 состоит из диска 9 и вилки 10. На диске 9 имеются радиальные пазы, служащие для поворота инструментального блока относительно пластины 5 путем ослабления болтов 8 и поворачивания инструментального блока 7 на требуемый угол и повторного закрепления. Вилка 10, сваривающаяся с диском 9, имеет У-образный вид для закрепления деформирующего элемента 11 с помощью болтов 12.The device for surface plastic deformation contains a gear motor 1, a plate 2 on which all the components of the device are mounted, a disk 3 mounted on the axis of the gear motor 1, a finger 4 is mounted on the disk 3, connecting the disk 3 with the movable plate 5. The end of the finger 4 located in the horizontal groove of the plate 5 and is able to move along it. The disk 3, the finger 4 and the plate 5 form a mechanism for converting rotational motion into rectilinear. The movable plate 5 reciprocates along the guide brackets 6, which are firmly fixed to the plate 2. The tool block 7 is mounted on the plate 5 with bolts 8. The tool block 7 consists of a disk 9 and a plug 10. There are radial grooves on the disk 9, used to rotate the tool block relative to the plate 5 by loosening the bolts 8 and turning the tool block 7 to the desired angle and re-securing. The plug 10, which is welded to the disk 9, has a U-shape for fixing the deforming element 11 with the help of bolts 12.

Устройство работает следующим образом. Инструмент и все узлы приспособления устанавливают в каретке станка и опирают деформирующий элемент 11 на обрабатываемую поверхность заготовки. Вращательное движение от мотора-редуктора 1 через диск 3 и палец 4 преобразуется в возвратно-поступательное движение пластины 5 по направляющим кронштейнам 6. Пластина 5 вызывает возвратно-поступательное движение инструментального блока 7. Процесс обработки происходит с осциллирующим движением инструмента при его постоянной подаче. При наладке инструмента частота осциллирующего движения инструмента варьируется с помощью мотора-редуктора 1, а угол наклона деформирующего элемента относительно вертикали изменяется поворотом инструментального блока 7 с помощью болтов 8.The device operates as follows. The tool and all the nodes of the device are installed in the carriage of the machine and rest the deforming element 11 on the workpiece surface. The rotational movement from the gear motor 1 through the disk 3 and the finger 4 is converted into a reciprocating movement of the plate 5 along the guide brackets 6. The plate 5 causes the reciprocating movement of the tool block 7. The processing process occurs with an oscillating movement of the tool with a constant feed. When setting up the tool, the frequency of the oscillating movement of the tool varies with the help of a gear motor 1, and the angle of inclination of the deforming element relative to the vertical is changed by turning the tool block 7 with the help of bolts 8.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить производительность выглаживания за счет получения регулярного микрорельефа широкого спектра путем дополнительного наложения осциллирующего движения рабочего деформирующего элемента.The use of the claimed invention improves the smoothing performance by obtaining regular microrelief of a wide range by additionally imposing an oscillating movement of the working deforming element.

Claims

A device for surface plastic deformation, comprising a deforming element with a working rounding surface and a gripping of the deforming element with bolts for readjustment and change of the deforming tool, characterized in that to additionally give the deforming element an oscillating movement in the vertical direction, it further comprises a gear motor, a rotational movement conversion mechanism to the reciprocating and tool unit for adjusting the angle of inclination of the deforming tool but relative to the vertical.