SU1514583A1 - Method of burnishing holes and tool for making same - Google Patents

Method of burnishing holes and tool for making same Download PDF

Info

Publication number
SU1514583A1
SU1514583A1 SU874248120A SU4248120A SU1514583A1 SU 1514583 A1 SU1514583 A1 SU 1514583A1 SU 874248120 A SU874248120 A SU 874248120A SU 4248120 A SU4248120 A SU 4248120A SU 1514583 A1 SU1514583 A1 SU 1514583A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
tool
insert
smoothers
axis
groove
Prior art date
Application number
SU874248120A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Nikolaj S Silin
Viktor S Kelner
Original Assignee
Le Mekh I Im Marshala Sovetsko
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Le Mekh I Im Marshala Sovetsko filed Critical Le Mekh I Im Marshala Sovetsko
Priority to SU874248120A priority Critical patent/SU1514583A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1514583A1 publication Critical patent/SU1514583A1/en

Links

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке деталей поверхностным пластическим деформированием. Цель изобретения - повышение качества обработки глубоких отверстий за счет повы.шения виброустойчивости технологической системы. Инструмент для выглаживания отверстий снабжают призматической вставкой с осью, устаИзобретение относится к обработке металлов поверхностным пластическим Деформированием.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the processing of parts by surface plastic deformation. The purpose of the invention is to improve the quality of processing deep holes due to the increase of the vibration resistance of the technological system. A tool for smoothing holes provide a prismatic insert with an axis, the invention relates to the treatment of metals by surface plastic deformation.

Целью изобретения является повышение качества обработки глубоких отверстий за счет повышения виброустойчивости технологической системы.The aim of the invention is to improve the quality of processing deep holes by increasing the vibration resistance of the technological system.

На фиг.1 представлена схема расположения детали и инструмента с выглаживателями при реализации спосо2Figure 1 shows the layout of the part and tool with smoother when implementing method 2

навливаемой в корпусе с возможностью поворота вокруг своей оси, перпендикулярной оси корпуса инструмента.poured in the housing can be rotated around its axis, perpendicular to the axis of the tool body.

Торцы вставки выполнены по радиусу, равному расстоянию между ее торцом и осью. Выглаживатели размещают на указанной вставке. Инструмент снабжают упругими установочными элементами, а в корпусе выполняют диаметральный паз, между стенками которого и торцами вставки располагают упругие элементы. При обработке на поверхность детали наносят основную и дополнительную винтовые канавки. Дополнительную канавку располагают между соседними витками основной аThe ends of the insert are made along a radius equal to the distance between its end and the axis. Smoothers are placed on the specified insert. The tool is supplied with elastic mounting elements, and a diametrical groove is made in the body, between which walls and the ends of the insert are placed elastic elements. When machining, the main and additional screw grooves are applied to the surface of the part. An additional groove is placed between adjacent turns of the main a

канавки на расстоянии, равном половине ее шага. Частота угловых перемещений выглаживателей выбирают равной частоте вращения детали и не совпадающей с частотой колебаний самого инструмента. Это позволяет обрабатывать поверхности большой протяженности с высоким качеством.grooves at a distance equal to half of its pitch. The frequency of the angular displacements of the smoothers is chosen to be equal to the frequency of rotation of the part and not coinciding with the oscillation frequency of the tool itself. This allows the treatment of large surfaces with high quality.

2 с.п. ф-лы, 6 ил.2 sec. f-ly, 6 ill.

ба ; на фиг.2 - схема деформации поверхностного слоя при действии выглаживателя, заправленного в виде рферы; на фиг.З - схема деформации при использовании предложенного способа;, на фиг.4 - схема следов деформации поверхности отверстия детали в момент равновесия действующих на выглаживатели сил; на фиг.5 - инструмент для осуществления способа, общий вид; на фиг.6 — разрез А-А на фиг.5.ba; figure 2 - scheme of the deformation of the surface layer under the action of the smoother, filled in the form of Rferra; FIG. 3 shows a deformation scheme using the proposed method; FIG. 4 shows a diagram of deformation traces of the surface of a hole of a part at the moment of equilibrium of forces acting on smoothers; figure 5 is a tool for implementing the method, a general view; figure 6 - section aa in figure 5.

ЗЦ 1514583ЗЦ 1514583

33

15145831514583

4four

с выглажнвате3 и 4 запраС п ос о б о с у щ е с τ в д я с? г с я ел ед у!1 яви м образом.with vyglazhnvate 3 and 4 inquiries about the situation with τ in d i with I have eaten u! 1 obviously way.

При вращении детали 1 вокруг оси шпинделя (фиг.1) и продольной подачи 5 инструмента 2When rotating part 1 around the axis of the spindle (figure 1) and the longitudinal feed 5 of the tool 2

лями (наконечниками)spruce

полная сфера первого выглаживателя 3, расположенного по направлению подачи 5, создает на поверхности микроструктуру, представляющую по характеру и плотности синусоидальные следы. Варьирование формы, размеров и плотности этих следов достигается как изменением режимов обработки: скорости вращения детали, подачи инструмента, силы поджима выглаживателя к детали, радиуса сферической поверхности выглаживателя,так и за счет изменения жесткости расположения вставки 5 на стеблевой части инструмента 2 углового положения сфер "а" относительно шарппоз 6. Второй выглаживатель 4, центр сферы "а” которого установлен со смещением "е" в направлении движения подач 2 инструмента 2 и в зоне между пластически деформированными следами от предыдущего первого выглаживателя, обеспечивает постоянное изменение действующих выглаживающих сил. Это происходит вследствие того,что впереди сферы "а" выглажива— теля 4 образован след, в который она периодически набегает за счет выполнения выглаживателей на единой вставке 5 и возможности углового поворота сР относительно шарнира 6 в диаметральной плоскости главного движения. При этом изменение действующих сил выглаживания на первой сфере выглаживателя 3 происходит в меньшей степени, чем на последующей сфере из-за углового поворота вставки 5 и перемещения сферы в направлении уже существующего следа. Действие сил выглаживателя, меньших по величине, обусловлено тем, что выдавливание сферой материала при образовании второго следа происходит в обе стороны от центра касания ее с поверхностью заготовки и часть наплывов, получаемых с обеих сторон, соизмерима с высотой ранее образован· ного следа. В результате происходит общее поднятие металла на некоторую величину, что особенно важно при изготовлении деталей точных соединений, у которых подобные наплывы недопустиThe full sphere of the first smoother 3, located in the direction of the supply 5, creates on the surface a microstructure representing sinusoidal traces by character and density. The variation in the shape, size and density of these traces is achieved both by changing the processing modes: the rotational speed of the part, the tool feed, the pressing force of the smoother to the part, the radius of the spherical surface of the smoother, and by changing the rigidity of the position of the insert 5 on the stem part of the tool 2 a "relative sharpoz 6. The second smoother 4, the center of the sphere" a ”which is set with an offset" e "in the direction of movement of the feed 2 tool 2 and in the area between the plastically deformed traces tons of the previous first smoother, provides a permanent change in the existing smoothing forces. This is due to the fact that a track is formed in front of the sphere “a” of the smoother 4, into which it periodically runs due to the execution of smoothers on a single insert 5 and the possibility of an angular rotation cp relative to the hinge 6 in the diametral plane of the main motion. At the same time, the change in the operating smoothing forces on the first sphere of the smoother 3 occurs to a lesser extent than on the subsequent sphere due to the angular rotation insert 5 and move the sphere in the direction of an existing track. The effect of the smoother forces, smaller in magnitude, is due to the fact that when the second trace is pressed, the extrusion of the material sphere occurs both ways from the center of its touch with the surface of the workpiece and some of the influxes received from both sides are commensurate with the height of the previously formed trace. As a result, there is a general raising of the metal by a certain amount, which is especially important in the manufacture of parts of precise joints, in which such influxes are unacceptable.

10ten

1515

2525

2020

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

мы и для устранения их в технологический процесс вводят дополнительную операцию по их удалению.we and to eliminate them in the process introduce an additional operation to remove them.

В рассмотренной схеме реализации способа вставку размещают на упругих элементах 7, имеющих по величине жесткость, меньшую по сравнению с жесткостью стеблевой части инструмента. Закрепленная же вставка 5 посредством податливости упругих элемен — тов 7 и шарнира 6 колеблется по указанным (фиг.1) стрелкам сР. Жесткость расположенных по торцам вставки 5 упругих элементов выбирается из условий, необходимых для создания угловых колебаний выглаживателей относительно шарнира 6, Причем ввиду малости амплитуд угловых колебаний по сравнению с диаметром сфер происходит движение по дуге, определяемой расстоянием от центра шарнира 6 до заправочных сфер "а" выглаживателей, что равносильно одновременному перемещению вдоль поверхности обрабатываемого отверстия и в ее глубину. При выполнении жесткости упругих элементов 7, обеспечивающей резонансную частоту угловых переме.щений еГ вставки 5 близкой к частоте η вращения детали 1, выглаживателиIn the considered scheme for implementing the method, the insert is placed on elastic elements 7, having a stiffness value lower than that of the stem part of the tool. The fixed insert 5, by means of the compliance of the elastic elements 7 and the hinge 6, oscillates according to the arrows (c) indicated in Fig. 1. The stiffness of the elastic elements located along the ends of the insert 5 is selected from the conditions necessary to create angular oscillations of the smoothers relative to the hinge 6, and due to the smallness of the amplitudes of the angular oscillations compared to the diameter of the spheres, an arc is moving, determined by the distance from the center of the hinge 6 to the filling spheres "a" smoothers, which is equivalent to the simultaneous movement along the surface of the hole and in its depth. When performing the stiffness of the elastic elements 7, providing the resonant frequency of the angular displacements of the eG of the insert 5 close to the frequency η of the rotation of the part 1, smoothers

4 и 3 совершают вынужденные колебания, которые по характеру создания является незатухающими. Поддерживание колебательного процесса вставки4 and 3 make forced oscillations, which by the nature of the creation is continuous. Maintaining an oscillatory insertion process

5 с установленными выглаживателями происходит с помощью так называемой обратной связи, регулирующей передачу энергии от источника к колебательной подсистеме. Обратная связь колеблющейся вставки - выглаживателей с источником энергии - осуществляется через силу трения между сферической поверхностью выглаживателя и обрабатываемой поверхностью. Сила трения зависит от относительной скорости сферы и детали. Частота угловых колебаний сфер выглаживателеп выбирается по величине, которая не совпадает с частотой стеблевой части инструмента.5 with installed smoothers occurs through the so-called feedback, which regulates the transfer of energy from the source to the oscillatory subsystem. Feedback oscillating insert - smoother with a source of energy - through the friction force between the spherical surface of the smoother and the treated surface. The frictional force depends on the relative velocity of the sphere and the part. The frequency of the angular oscillations of the smoothing spheres is selected in magnitude, which does not coincide with the frequency of the stem part of the instrument.

Инструмент для реализации данного способа представлен на фиг.5 и 6, состоит из длинномерной стеблевой части инструмента 2, призматической вставки 5, установленной в радиальном пазу стеблевой части, и выглаживателей 4, 3, заправленных в виде сферы "а". На вставке 5 размеще5The tool for the implementation of this method is presented in figure 5 and 6, consists of a long stem part of the tool 2, a prismatic insert 5 installed in the radial groove of the stem part, and smoothers 4, 3, tucked in the form of a sphere "a". Insert 5 in box 5

15145831514583

66

ны лс> крайней мере два выглажнвателя в диаметральной плоскости инструмента. Вставка 5 быислнена по торцам с радиусами "в", участок которых рас положен в центральной зоне паза по продольной оси инструмента, что обеспечивает ей возможностью углового поворота в продольном пазу стеблевой части относительно оси 8, установленной перпендикулярно опорным поверхностям паза и вставки '.Выполненные по радиусу "в" торцы пилот возможность контактирования г упругим; элементами 7, которые является одновременно как и фиксирующими положение вставки в пазу, так и регулировочными элементами. Упругие элементы 7 представляют собой пинты, средняя часть которых имеет прямоугольное сечение, а па конце образованной таким образом упругой его части выполнена коническая поверхность "г". Коническая поверхность "г" элемента 7 контактирует с лысками "е" вставки 5.here are at least two ironers in the center plane of the tool. The insert 5 was located at the ends with radii "b", the portion of which is located in the central zone of the groove along the longitudinal axis of the tool, which provides it with the possibility of angular rotation in the longitudinal groove of the stem part about the axis 8, which is installed perpendicular to the support surfaces of the groove and insert '. radius "in" the ends of the pilot the possibility of contacting g elastic; elements 7, which are both locking the position of the insert in the groove, and the adjusting elements. The elastic elements 7 are pints, the middle part of which has a rectangular cross-section, and at the end of its elastic part formed in this way, the conical surface "g" is made. The conical surface "g" of element 7 is in contact with the flats of the "e" of the insert 5.

Упругие элементы 7 размещены на стеблевой части инструмента 2 по ее торцам, что обеспечивает регулирование радиального положения выглаживателей 3 и 4, а при повороте прямоугольного сечения элемента 7The elastic elements 7 are placed on the stem part of the tool 2 along its ends, which ensures the regulation of the radial position of the smoothers 3 and 4, and when the rectangular section of the element 7 is rotated

10ten

1515

2020

2525

30thirty

относительно паза позволяет изменять жесткость углового перемещения вставки 5 в этом пазу. Крепление выглаживателей 4 н 3 па вставке 5 может 35 быть выполнено различным. 11а фиг.6 они запрессованы в отверстиях державки. Центры заправочный сфер "а" выглаживателей смещаю; в направлении движения подачи 3 на расстоянии ^0 0, которое обеспечивает размещение каждого последующего выглажнвателя 4 в зоне между пластически деформированными следами от предыдущего выглажнвателя 3. Это расстояние оп~ ределяется для каждого песне дующего выглажнвателя, в случае установки нескольких, соотношениемrelatively groove allows you to change the stiffness of the angular displacement of the insert 5 in this groove. The fastening of the smoothers 4 n 3 pas box 5 can 35 be made different. 11a 6 they are pressed into the holes of the holder. The centers of the filling areas "a" of the smoothers are shifted; in the direction of feed 3 at a distance of ^ 0 0, which ensures that each successive smoother 4 is placed in the zone between the plastically deformed traces of the previous smoother 3. This distance is determined for each song of the next smoother,

5050

где гл - порядковый номер выглаживал ел я ;where hl - the serial number was smoothed by me;

5 - осевая подача инструмента па один оборот детали ’ 1 ;5 - axial tool feed on one turn of the part ’1;

к - целое число, определяемое конструкцией самого инструмента .k is an integer determined by the design of the tool itself.

Перед обработкой отверстий производят с помощью установочных винтов регулировку усилия поджима выглаживателей 3 и 4 к поверхности обрабатываемого отверстия, которая осуществляется за счет изменения рас положения выглаживателей в диаметральной плоскости инструмента.Before machining the holes, adjusting the pressing force of the smoothers 3 and 4 to the surface of the machined hole is carried out using the set screws, which is carried out by changing the position of the smoothers in the diametrical plane of the tool.

Б процессе обработки данным инструментом остаточные сжимающие напряжения в 2-2,5 раза больше, чем при выглаживании без вибраций на таких же режимах. Это объясняется резким увеличением деформирующего воздействия сфер "а" выглаживателей 3 и 4, которое при указанном способе и использовании инструмента обусловлено усложнением кинематики процессе! вибровыглаживателя по сравнению с традиционно применяемыми способами. При использовании указанного инструмента ширина следа увеличивается, постоянно изменяется скорость взаимодействия сфер выглаживателей и направление уплотнения деформируемого слоя поверхности обрабатываемой детали 1 (фнг.1). Этим и объясняется увеличение плоскостей сжатия, т.к. при угловых колебаниях вставки 5 с выглажнвателями 3 и 4 относительно оси 6 сфер!,; "а" воздействуют на материал одновременно как по касательной, так и по направлению к материалу, т.е. сжимают материал обрабатываемой поверхности детали 1. Глубина проникновения в материал детали 1 при деформации сферой "а", направленных к поверхности отверстия, осуществляется на более значительном по протяженности участке траектории движения сфер, чем при использовании возвратно-поступательных перемещений этой же сферы при прочих равных условиях.In the process of processing this tool, the residual compressive stresses are 2–2.5 times greater than when smoothing without vibrations in the same modes. This is due to a sharp increase in the deforming effect of the spheres "a" of the smoothers 3 and 4, which, with the specified method and use of the tool, is due to the complication of the kinematics process! Vibro shaker in comparison with traditionally used methods. When using the specified tool, the track width increases, the speed of interaction between the spheres of smoothers and the direction of compaction of the deformable layer of the surface of the workpiece 1 (fng.1) constantly changes. This explains the increase in the compression planes, since in case of angular oscillations of the insert 5 with ironing agents 3 and 4 relative to the axis of 6 spheres!; "a" affect the material simultaneously both tangentially and towards the material, i.e. compress the material of the machined surface of the part 1. The depth of penetration into the material of part 1 when deformed by the sphere "a" directed to the surface of the hole is carried out at a more significant length of the path of movement of the spheres than when using reciprocating movements of the same sphere with other things being equal .

По сравнению с другими способами поверхностно-пластического деформирования предложенный обладает существенными преимуществами, обусловленными использованием кинематической схема движения выглаживателей в инструментах, которая позволяет обрабатывать поверхности большей протяженности из высокопрочных материалов. Поверхностная обработка сопровождается незначительными силами давления на каждый выглажнватель (50 350 I!) путем равномерного распределения их между несколькими сферамиCompared to other methods of surface plastic deformation, the proposed method has significant advantages due to the use of a kinematic pattern of motion of smoothers in tools, which allows machining surfaces of greater length from high-strength materials. Surface treatment is accompanied by low pressure forces on each smoother (50 350 I!) By distributing them evenly among several spheres.

77

15145331514533

8eight

"а” выглаживателей, что позволяет обрабатывать маложесткие и неравножесткие длинномерные детали. Простоту процесса обработки без вибрационных $ устройств и существенной модернизации станка и возможность использовать универсальные станки также следует отнести к преимуществам предложенного способа и инструмента.“a” of smoothers, which allows to handle low-stiff and unequally-stiff lengthy parts. The ease of processing without vibration devices and significant machine upgrades and the ability to use universal machines should also be attributed to the advantages of the proposed method and tool.

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Способ выглаживания отверстий, при котором детали сообщают вращение с определенной частотой, а выглаживатели инструмента смещают друг относительно друга в осевом направлений и устанавливают с возможностью угловых перемещений и колебаний,при- 20 чем инструменту сообщают движение подачи с получением винтовой канавки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки глубоких отверстий за счет по— 25 вышения виброустойчивости технологической системы, на поверхность детали наносят дополнительную винтовую канавку, расположенную между соседними витками винтовой канавки на расстоянии, равном половине ее шага, причем частоту угловых перемещений выглаживателей выбирают равной частоте вращения детали и не совпадающей с частотой колебаний самого инструмента.1. A method of smoothing holes, in which parts communicate rotation with a certain frequency, and tool smoothers are displaced relative to each other in the axial directions and are set with the possibility of angular displacements and vibrations, moreover, the tool is informed of the feed movement with obtaining a helical groove, characterized by that, in order to improve the quality of processing deep holes due to the increase in the vibration resistance of the technological system, an additional helical groove is placed on the surface of the part w between adjacent turns of the helical groove at a distance equal to half its pitch, the angular movements smoother frequency selected equal parts speed and not coinciding with the oscillation frequency of the tool itself. 2. Инструмент для выглаживания отверстий, содержащий корпус с установленными в нем выглаживателями, элементами их фиксации и регулировки радиального положения, отличающийся тем, что инструмент снабжен призматической вставкой с осью и упругими установочными элементами, при этом в корпусе выполнен диаметральный паз, а вставка установлена в нем с возможностью поворота вокруг своей оси, перпендикулярной оси корпуса инструмента, причем выглаживатели размещены на этой вставке, торцы которой выполнены по радиусу, равному расстоянию между ее торЦом и осью, а упругие элементы расположены между торцами вставки и стенками паза корпуса.2. Tool for smoothing holes, comprising a body with smoothers installed in it, elements for fixing and adjusting the radial position, characterized in that the tool is equipped with a prismatic insert with an axis and elastic mounting elements, with a diametrical groove in the body, and the insert is installed in it can be rotated around its axis, perpendicular to the axis of the tool body, and smoothers are placed on this insert, the ends of which are made along a radius equal to the distance between its orTsom and the axis, and elastic members disposed between the ends of the insert and the housing walls of the groove. 15145831514583
SU874248120A 1987-05-18 1987-05-18 Method of burnishing holes and tool for making same SU1514583A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874248120A SU1514583A1 (en) 1987-05-18 1987-05-18 Method of burnishing holes and tool for making same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874248120A SU1514583A1 (en) 1987-05-18 1987-05-18 Method of burnishing holes and tool for making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1514583A1 true SU1514583A1 (en) 1989-10-15

Family

ID=21305467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874248120A SU1514583A1 (en) 1987-05-18 1987-05-18 Method of burnishing holes and tool for making same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1514583A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7032725B2 (en) Ultrasonic machining and reconfiguration of braking surfaces
CN107378655B (en) Multi-dimensional rotary ultrasonic generating and processing mechanism and processing method thereof
JP3571050B2 (en) Precision drilling machine for forming non-circular holes
SU1514583A1 (en) Method of burnishing holes and tool for making same
JP7232656B2 (en) Machine Tools
Basile Modeling transverse motions of a drill bit for process understanding
KR100608269B1 (en) A vibration cutting machine having piezoelectric actuator located parallelly
JPS6240121B2 (en)
KR101932701B1 (en) Surface treatment apparatus using ultrasonic transmitter
RU2095225C1 (en) Method of forming surface layer of part
JP7311098B2 (en) Vibration cutting device, vibration device and cutting method
WO2007017524A1 (en) Apparatus and method for surface treatment
RU213646U1 (en) Ultrasonic Tool for Hardening Internal Cylindrical Surfaces of Metal Products
RU2150367C1 (en) Part surface strengthening device
RU2221686C1 (en) Method for working cylindrical parts
Nagîţ et al. Surface roughness at vibroburnishing
SU1263510A1 (en) Method of burnishing metal surfaces
RU2023537C1 (en) Method and apparatus of vibration treatment
SU1523316A1 (en) Method of hardening parts with surface plastic deformation
Naddachyn Relationship between processing temperature and interruption in the grinding process
SU1734989A1 (en) Device for processing flat surfaces by vibration roll forming
SU560741A1 (en) Device for smoothing complex surfaces
RU2287422C1 (en) Vibration device for surface plastic deformation
RU2355515C2 (en) Vibration head
RU2287423C1 (en) Method of vibration static-pulse working