RU2691792C1 - Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691792C1 RU2691792C1 RU2017146674A RU2017146674A RU2691792C1 RU 2691792 C1 RU2691792 C1 RU 2691792C1 RU 2017146674 A RU2017146674 A RU 2017146674A RU 2017146674 A RU2017146674 A RU 2017146674A RU 2691792 C1 RU2691792 C1 RU 2691792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- balls
- rolling
- internal surfaces
- ball
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/02—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working internal surfaces of revolution
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к раскатке внутренних поверхностей вращения. При подаче устройства шарики, закрепленные в пазах устройства, деформируют обрабатываемую внутреннюю поверхность вращения детали на определенную величину. Каждый шарик движется по индивидуальной траектории, не наслаивающейся на траектории других шариков. Траектории шариков равномерно расположены по поверхности вращения. В результате повышается эффективность раскатки внутренних поверхностей вращения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Группа изобретений относится к способам и устройствам для раскатки с целью упрочнения поверхностного слоя, в частности к способам и устройствам для обработки внутренних поверхностей вращения.
Известна шариковая раскатка для окончательной обработки отверстий деталей на металлорежущих станках, содержащая оправку, стержень, сепаратор и два деформирующих элемента, расположенных диаметрально противоположно оси оправки, опирающиеся на упругую опору, имеющую возможность радиального перемещения, в которой концевая часть стержня установлена с зазором относительно внутренней поверхности опоры, в торце стержня выполнен сквозной паз, а в торце опоры - два глухих паза, при этом в паз стержня вставлена S-образная пружина, взаимодействующая с опорой в пазах, которые закрыты донными частями сепаратора (Патент Российской Федерации на полезную модель №85848, 2009 г., по кл. МПК В24В 39/02).
Вышеуказанная шариковая раскатка имеет техническую проблему: низкую производительность обработки (длительное время раскатки) внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали, обусловленную необходимостью использовать небольшую подачу устройства для обеспечения требуемого качества обрабатываемой поверхности, а именно, требуемой высоты микронеровностей (параметр шероховатости поверхности по ГОСТ 2789-73), ввиду использования в конструкции устройства двух шариков, расположенных в одной плоскости, перпендикулярной оси раскатки.
Решение вышеназванной технической проблемы обеспечивается способом раскатки внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали, который заключается в том, что при подаче устройства, шарики, закрепленные в пазах устройства, деформируют обрабатываемую внутреннюю поверхность вращения детали на определенную величину, при этом каждый шарик, вне зависимости от его расположения в пазах устройства, движется по индивидуальной траектории, не наслаивающейся на траектории других шариков, при чем траектории равномерно расположены по поверхности, а подача устройства рассчитывается по формуле:
где:
t - расчетная величина подачи устройства (мм),
n - количество пазов в оправке устройства,
m - количество шариков в пазу устройства,
Rz - требуемая высота микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали (мм),
D - диаметр шарика устройства (мм), и принимается равной ближайшему меньшему значению подачи на металлорежущем станке (tcm), на который будет установлено устройство.
Для осуществления данного способа используется устройство, характеризующееся тем, что устройство состоит из оправки, в которой равномерно расположены не менее трех глухих пазов в плоскости перпендикулярной оси устройства, шариков, расположенных в пазах, в каждом пазу не менее двух шариков и фиксатора шариков от их осевого перемещения, при этом между диаметром каждого шарика устройства и принятой подачей металлорежущего станка (tcm) выполняется следующая зависимость:
где Dрасч - расчетный диаметр шарика устройства, обеспечивающий требуемую высоту микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали (мм).
Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является повышение производительности (сокращение времени) раскатки внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали за счет увеличения подачи устройства (t), без снижения требуемого качества обрабатываемой поверхности, а именно, требуемой высоты микронеровностей (Rz).
Рассмотрим способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления с пояснениями на фиг. 1, 2, 3 и 4, где:
фиг. 1 - общий вид устройства для осуществления раскатки внутренних поверхностей вращения;
фиг. 2 - вид А устройства для осуществления раскатки внутренних поверхностей вращения;
фиг. 3 - схема микронеровностей внутренней поверхности вращения обрабатываемой детали при раскатке;
фиг. 4 - траектории движения шариков устройства внутри обрабатываемой детали,
где:
1 - оправка, 2 - пазы, 3 - шарик, 4 - шайба, 5 - болт,
а, b, с, d, е, f - траектории движения шариков устройства внутри обрабатываемой детали,
К - разница между половиной диаметра шарика и требуемой высотой микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали,
W- подача устройства на один шарик (мм).
Общая конструкция устройства для осуществления способа раскатки внутренних поверхностей вращения состоит из оправки 1, в которой равномерно расположены не менее трех глухих пазов 2 в плоскости перпендикулярной оси устройства, шариков 3, расположенных в пазах 2, в каждом пазу 2 не менее двух шариков 3, фиксатора шариков 3 от их осевого перемещения в виде шайбы 4 и болта 5.
Устройство для осуществления способа раскатки внутренних поверхностей вращения работает следующим образом.
Из фиг. 3 видно, что:
При этом:
Подставляя выражение (4) в выражение (3) и преобразуя, получаем:
Из выражения (5) видно, что для обеспечения требуемого качества обрабатываемой поверхности, а именно, требуемой высоты микронеровностей (Rz), исходя из размера диаметра D шарика 3, подача устройства на один шарик 3, является расчетной величиной.
В свою очередь для сокращения времени раскатки внутренних поверхностей вращения, за счет увеличения подачи устройства без снижения требуемого качества обрабатываемой поверхности, каждый шарик 3, вне зависимости от его расположения в пазах 2 устройства, двигается по индивидуальным траекториям а, b, с, d, е, f, не наслаивающимся на траектории других шариков 3, при этом траектории равномерно расположены по поверхности обрабатываемой детали (см. фиг. 4), при этом подача устройства увеличивается в количество раз, равное количеству пазов в оправке (n) и увеличивается в количество раз равное количеству шариков в пазу (m) устройства:
Подставляя выражение (5) в выражение (6) получаем величину подачи устройства:
Для симметричности распределения нагрузки необходимой для деформирования обрабатываемой поверхности шариками 3 пазы 2 расположены в оправке 1 равномерно в плоскости перпендикулярной оси устройства Симметричность распределения нагрузки достигается при количестве пазов 2 три или более.
Из формулы (1) следует, что при увеличении количества пазов 2 увеличивается величина подачи устройства, и как следствие сокращается временя раскатки. Количество шариков 3 в пазах 2 также способствуют сокращению времени раскатки, поэтому их количество должно быть не менее двух.
Так как металлорежущий станок, на который будет установлено устройство, имеет дискретные подачи, то подача станка (tcm) принимается равной ближайшему меньшему значению, при этом диаметр шарика рассчитывается по формуле:
где Dрасч - расчетный диаметр шарика устройства, обеспечивающий требуемую высоту микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали (мм).
Далее устройство с помощью оправки 1 устанавливается в держателе инструмента металлорежущего станка, центрируется относительно оси патрона станка и фиксируется, при этом пазы 2 с шариками 3 направлены в сторону патрона станка. В патрон металлорежущего станка устанавливается обрабатываемая деталь с внутренней поверхностью вращения, которую требуется раскатать. Металлорежущий станок настраивается на принятую подачу (tcm) и производится раскатка.
Таким образом, предложенные способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления, позволяют повысить производительность обработки (сокращение времени раскатки), за счет увеличения подачи устройства (t), без снижения требуемого качества обрабатываемой поверхности, а именно, требуемой высоты микронеровностей (Rz). Подача устройства (t) увеличивается в количество раз равное количеству пазов в оправке (n) и увеличивается в количество раз равное количеству шариков в пазу (m) устройства.
Claims (16)
1. Способ раскатки внутренних поверхностей вращения детали, заключающийся в том, что используют устройство для раскатки внутренних поверхностей вращения, в пазах которого закреплены шарики, при подаче которого деформируют обрабатываемую внутреннюю поверхность вращения детали на определенную величину, при этом каждому шарику, вне зависимости от его расположения в пазах устройства, сообщают движение по индивидуальной траектории, не накладывающейся на траектории других шариков, причем траектории шариков равномерно расположены по поверхности, а подачу упомянутого устройства для раскатки внутренних поверхностей вращения детали рассчитывают по формуле:
где:
t - расчетная величина подачи устройства, мм,
n - количество пазов в оправке устройства,
m - количество шариков в пазу устройства,
Rz - требуемая высота микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали, мм,
D - диаметр шарика устройства, мм,
и принимают равной ближайшему меньшему значению подачи на металлорежущем станке (tст), на котором установлено упомянутое устройство.
2. Устройство для раскатки внутренних поверхностей вращения детали способом по п. 1, характеризующееся тем, что оно состоит из оправки, в которой равномерно расположены не менее трех глухих пазов в плоскости, перпендикулярной оси устройства, шариков, расположенных в пазах, причем в каждом пазу расположено не менее двух шариков, и фиксатора шариков от их осевого перемещения, при этом диаметр каждого шарика равен
где: Dрасч - расчетный диаметр шарика, обеспечивающий требуемую высоту микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали, мм,
tст - подача металлорежущего станка, мм,
n - количество пазов в оправке устройства,
m - количество шариков в пазу устройства,
Rz - требуемая высота микронеровностей внутренних поверхностей вращения обрабатываемой детали, мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017146674A RU2691792C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017146674A RU2691792C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691792C1 true RU2691792C1 (ru) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017146674A RU2691792C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2691792C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2935601A1 (de) * | 1979-09-04 | 1981-03-12 | Madison Industries Gmbh, 6078 Neu Isenburg | Vorrichtung zum glattwalzen einer zylindrischen werkstueckflaeche |
RU85848U1 (ru) * | 2009-04-13 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" | Шариковая раскатка |
RU2541220C2 (ru) * | 2013-06-03 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Раскатка для дорожки качения кольца упорного шарикоподшипника |
-
2017
- 2017-12-28 RU RU2017146674A patent/RU2691792C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2935601A1 (de) * | 1979-09-04 | 1981-03-12 | Madison Industries Gmbh, 6078 Neu Isenburg | Vorrichtung zum glattwalzen einer zylindrischen werkstueckflaeche |
RU85848U1 (ru) * | 2009-04-13 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева" | Шариковая раскатка |
RU2541220C2 (ru) * | 2013-06-03 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") | Раскатка для дорожки качения кольца упорного шарикоподшипника |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6064795B2 (ja) | 玉分配装置 | |
RU2691792C1 (ru) | Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления | |
CN201446325U (zh) | 一种振动簧片导轮轴向进电装置 | |
CN104646579A (zh) | 用于金属复合管棒制造的高频旋转精锻复合法 | |
RU2696791C2 (ru) | Способ раскатки внутренних поверхностей вращения и устройство для его осуществления | |
CN203696711U (zh) | 一种锥孔珩磨油石支撑机构 | |
CN105127065A (zh) | 一种pvd涂层用装刀夹具 | |
CN103692334A (zh) | 一种锥孔珩磨油石支撑机构 | |
JPH04118137A (ja) | スウエージング加工装置 | |
CN202867635U (zh) | 单向滚针轴承 | |
CN104550598B (zh) | 一种旋转精锻机的磁力无触点旋锻装置 | |
CN105715731B (zh) | 一种两自由度的剪切式磁流变液阻尼器 | |
CN102878226A (zh) | 带支承的单向滚针轴承 | |
CN205325418U (zh) | 超精机支撑机构 | |
CN203527153U (zh) | 磁流变液曲面抛光系统 | |
RU171381U1 (ru) | Шпиндель металлорежущего станка | |
RU85848U1 (ru) | Шариковая раскатка | |
CN205042707U (zh) | 一种pvd涂层用装刀夹具 | |
CN102889319A (zh) | 单向滚针轴承 | |
CN202883711U (zh) | 带支承的单向滚针轴承 | |
RU149877U1 (ru) | Шлифовальный круг с прерывистой поверхностью | |
RU177991U1 (ru) | Хонинговальная головка | |
CN205703266U (zh) | 一种机床滑块与导轨的配合结构 | |
RU2347664C1 (ru) | Способ комбинированной статико-импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием | |
RU111473U1 (ru) | Торцевой инструмент ударного воздействия для динамического упрочнения цилиндрических поверхностей |