SU1279801A1 - Способ комбинированной обработки шлифованием и поверхностным пластическим деформированием и инструмент дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в обработке металлов шлифованием в комбинации с поверхностным пластическим деформированием дл  станков с системой программного управлени  и позвол ет повысить качество обработки за счет уменьшени  амплитуды колебаний системы СПИД. Дл  этого инструменту, состо щему из шлифовального круга с конической заборной частью, и цилиндрическому корпусу с расположенными радиально деформирующими элементами сообщают вращательные движени  и движение подачи вдоль обрабатываемой, поверхности. В процессе вращени  шпиндел  вращаютс  шлифовальный круг и корпус с одинаковой скоростью. Первыми в работу вступают конический заборный и калибрующий участки круга, а затем - деформирующие элементы корпуса, в котором выполнены наклонные пазы. С боковыми поверхност ми пазов взаимодействуют направл ющие элементы, осуществл ющие л дополнительный поворот корпуса. При этом источники возникновени  колебаний системы СПИД от шлифовального круга и деформирующих элементов сме- щаютс  по фазе и взаимно уничтожаютс . 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ю QO РО

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов абразивом в комбинации с поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано дл  чистовой обработки деталей машин с использованием станков с си темой программного управлени . Цель изобретени  - повышение ка .чества обработки. На фиг. 1 схематически изображен инструмент дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1 . Согласно предлагаемому способу в процессе обработки деформирующие элементы инструмента дополнительно поворачивают относительно шлифоваль ного круга в пределах угла между де формирз щими элементами до достижени  минимального значени  амплитуды колебаний системы СПИД. Поскольку картина воздействи  на систему СП11Д возмущаюга,ей силы от деформировани  полностью повтор етс  при дополнительном повороте корпуса инструмента на величину d. (уго расположени  двух смежных деформирующих элементов 5), то величина угла этого дополнительного поворота в процессе обработки не может выходить за пределы угла d. В противном случае происходит мгновенное (резкое ) сближение (совпадение) по фазе возм тцающих сил от шлифовани  и деформировани , привод щее к увеличению амплитуды колебаний системы: Спид и ухудшению качества обработки Пример, Провод т обработку отверсти  втулки на внутри шлифовал ном станке мод. ЗК227В Материал обрабатываемой детали сталь 45 ГОСТ 1050-74 (НВ 260), диаметр обработки 85 мм; длина обра ботки 120 мм, режущий элемент - абразивный круг ПИ 50- 45«16, характеристика круга - 63А40Т12К5, длина конического заборного участка 30 мм деформирующий элемент - шарикова  центробежна  головка, нар жный диаметр центробежной головки 44 мм; количество деформирующих шариков 8 шт.;материал шариков - ШХ 15 (HRC 60). Исполнительным механизмом служит ходовой винт с маховичком, установ ленньй на закрепленном на бабке ста ка кронштейне. Дл  измерени  амплитуды колебаний системы СПИД исполь12 зуют низкочастотную виброизмерительную аппаратуру НВА--1. Режимы обработки: , Скорость обрабатываемой детали, м/мин 40 Осева  подача инструмента на оборот детали , мм/обО,1 Скорость вращени  инструмента , м/с 20 Нат г деформировани , мм0,3 Глубина резани , мм 0,2 Охлаждающа  жидкость - эмульси , обработку осуществл ли за один проход . Шероховатость обработанной поверхности R|.,16 мкм; степень упрочнени  поверхности 10-15%. Инструмент дл  чистовой обработки содержит шпиндель 1 и установленные на нем соосно шлифовальный круг 2 с прерывистой рабочей поверхностью и конической заборной частью 3 и цилиндрический корпус 4 с деформирующими элементами 5. При этом деформирующие элементы 5 расположены в радиальных пазах 6 корпуса 4 равномерно по окружности. Угол расположени  двух смежных деформирующих элементов равен oi. Дл  креплени  шлифовального круга 2 на шпинделе 1 предусмотрены щайба 7 и гайка 8. Сепаратор 9, закрепленный на корпусе 4, удерживает деформирующие элементы 5 от вьтадани  из радиальных пазов 6 корпуса 4. Корпус 4 с деформирующими элементами 5 имеет возможность принудительного поворота по цилиндрической поверхности tx шпиндел  1 на угол cL. С этой целью на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 4 выполнены направл ющие пазы-10 с боковыми поверхност ми S , которые взаимодействуют с направл ющими элементами 11 механизма поворота корпуса 4. Механизмы поворота корпуса 4 выполнены в виде штока 12 с закрепленными на нем упом нутыми направл ющими элементами Г .Последние имеют возможность свободного перемещени  вдоль продольного паза 13 с боковыми поверхност ми & , выполненного в шпинделе 1. DiTOK 12 установлен с возможностью перемещени  в осевом отверстии 14 щпиндел  1 и подпружинен пружиной 15. Дл  регулировки величины предварительного сжати  пружин 15 предусмотрен винт 16. Шпиндель 1 установлен с возможностью свободного враще ни  в державке 17 с помощью пoдшип yков 18. Дл  передачи крут щего момента на шпиндель 1 на последнем предусмотрен шкив 19. Между винтом исполнительного механизма (.ИМ) и торцом штока 12 установлен упорный подшипннк 20.

Инструмент работает следующим образом .

Державку 17 закрепл ют в шлифовальной бабке станка, а деталь 21 в иатроне станка. Шпинделю 1 сообщают враща-тельное движение через клиноременную передачу и шкив 19. Деталь 21 вращают и передают относительное движение подачи S вдоль обрабатываемой поверхности, В процессе вращени  .-шпиндел  1 вращаютс  шлифовальный круг 2 и корпус 4 с одинаковой скоростью oJ . Крут щий момент от шпиндел  I на корпусе 4 с деформирующими элементами 5 передаетс  направл ющими элементами 11, взаимодействующими с боковыми поверхност ми Ь продольного паза 13 на тпинделе 1 и боковыми поверхност ми 6 на- клонного паза 10 корпуса 4. При вращении корпуса 4 деформирующие элементы 5 за счет центробежной силы перемещаютс  в радиальных каналах 6 к периферии корпуса.

Первыми в работу вступают конический заборньй 3 и калибрующий цилиндрический участки шлифовального круга 2, снима  с детали 21 установленный припуск на обработку. При этом величина амплитуды колебаний системы СПИД определ етс  возмущающей силой шлифовального круга 2,

Затем в работу вступают деформирующие элементы 5 корпуса 4, осуществл   окончательное поверхностное пластическое деформирование поверхности , В процессе обработки с помощью известных датчиков измер ют величину амплитуды колебаний системы СПИД, сравнивают ее с заданной величиной или с величиной амплитуды предыдущего измерени  и передают исполнительному механизму команду на дополнительный поворот корпуса 4 с деформирующими элементами 5, Исполнительный механизм перемещает подпруткиненный шток 12 справ.а налево (относительно фиг, 1). Направл кщие элементы 11, продолжа  передавать крут щий момент от шпиндел  1

на корпус 4, перемещаютс  вдоль паза 13 1 пиндел  1, взаимодействуют с боковыми поверхност ми ($ наклонного паза 10 корпуса 4 и ос тдествл ют

дополнительный поворот последнего. При этом источники возникновени  колебаний системы СПИД от шлифовального круга 2 и деформирующих элементов 5 смеп1аютс  по фазе (до 180°) и

взаимно уничтожаютс  (уменьшаютс ). Величина амплитуды колебаний системы СПИД становитс  минимальной,Дач- чики подают команду исполнительному механизму на окончание дополнителького поворота корпуса 4, При отклонении величины амплитуды колебаний системы СПИД датчики снова подают команду исполнительному механизму на дополнительный поворот корпуса 4.

Направление поворота корпуса 4 (по или против часовой стрелки) задают датчики измерени  амплитудь колебаний . Так, например, если в случае поворота корпуса 4 по часовой стрелке амплитуда колебаний не уменьшаетс , а увеличиваетс , то исполнительному механизму поступает команда поворота корпуса 4 в противоположную сторону, В этом случае винт исполнительного механизма перемещаетс  слева направо (относительно фиг, 1), а функцию перемещени  штока 12 с направл ющими элементами 11 выполн ет предварительно сжата  пружина 15,

35

Предлагаемые способ и инструмент обеспечивают снижение величинь шероxoBaTocTTi обработанной поверхности на 1-2 класса.

40

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1 , Способ комбинированной обработки шлифованием и поверхностным пластическим деформированием, при

   котором детали к комбинированному инструменту, состо и1ему из шлифовального круга и деформирующих элементов , сообщают вращательные движени  и движение подачи вдоль обрабатьшаемой поверхности, о т л и ч аю щ и и с   тем, что, с целью повышени  качества обработки за счет уменьшени  амплитуды колебаний системы СПИД, в процессе обработки деформирующие элементы дополнительно поворачивают относительно шлифовального круга в пределах угла между деформирующими элементами.