SU1539048A1

SU1539048A1 - Arrangement for burnishing surfaces

Info

Publication number: SU1539048A1
Application number: SU884408406A
Authority: SU
Inventors: Петр Григорьевич Балюра; Евгений Фролович Вялков; Николай Николаевич Ухватов
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1988-04-11
Filing date: 1988-04-11
Publication date: 1990-01-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии машиностроени , в частности к устройствам, предназначенным дл чистовой обработки поверхностей поверхностным пластическим деформированием. Цель изобретени - расширение технологических возможностей за счет обработки плоских поверхностей с радиусными переходами. Устройство снабжено обоймами, в которые установлены деформирующие элементы в виде пучков, выполненных из отдельных стержней. Через упругие элементы обоймы соединены кажда со своим валом, установленным в нижнюю и верхнюю подвески. Верхн подвеска своей внешней зубчатой поверхностью соединена с приводным зубчатым колесом, а в промежутке между подвесками на валы одеты зубчатые колеса, которые соединены с ведущим ступенчатым зубчатым конусом, одетым на основной вал. На последнем установлена вибропластина с зазором в пределах взаимодействи между ней и электромагнитами, регулируемым сбалансированными упругими элементами. Обоймы с деформирующими элементами установлены с возможностью вращени их вокруг собственных осей, планетарного их движени и возвратно-поступательного перемещени вдоль их осей. Рабоча часть каждого стержн -деформирующего элемента закруглена по радиусу, равному его диаметру. При работе обоймам сообщаетс три независимых движени , что позвол ет обрабатывать поверхности с радиусами, уступами и галтел ми, а также регулировать ширину обрабатываемой поверхности. 4 ил.The invention relates to mechanical engineering technology, in particular, to devices intended for surface finishing of surface plastic deformation. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by processing flat surfaces with radius transitions. The device is equipped with clips, which are installed deforming elements in the form of beams, made of separate rods. Through the elastic elements of the cage each are connected with its shaft, installed in the lower and upper suspension. The upper suspension with its external gear surface is connected to a driving gear wheel, and between the suspensions on the shafts gears are worn, which are connected to a leading stepped gear cone, dressed on the main shaft. On the latter, a vibroplate is installed with a gap within the interaction between it and electromagnets, adjustable balanced elastic elements. The clips with deforming elements are installed with the possibility of their rotation around their own axes, their planetary movement and reciprocating movement along their axes. The working part of each rod-deforming element is rounded along a radius equal to its diameter. During operation, the clips are communicated with three independent movements, which allow surfaces to be processed with radii, ledges, and fillets, as well as adjust the width of the surface to be treated. 4 il.

Description

и 12 через подшипники 13 и 14. На вспомогательные валы 8 и 9 посажены зубчатые колеса 15 и 16 на скольз щих шпонках. Далее валы соединены с верхней подвеской 17, котора представл ет собой цилиндрическое зубчатое колесо, и с зубчатыми колесами 18 и 19. В пазу верхней подвески 17 аналогично нижней подвеске 10 уатанов- лены ползуны и подшипники дл присоединени к ней валов 8 и 9. Колесо 18 установлено на валу в стойках 20 и 21and 12 through bearings 13 and 14. Gear wheels 15 and 16 are mounted on the auxiliary shafts 8 and 9 on the sliding keys. Next, the shafts are connected to the upper suspension 17, which is a spur gear, and to the gear wheels 18 and 19. In the groove of the upper suspension 17, similarly to the lower suspension 10, slides and bearings are attached to connect the shafts 8 and 9 to it. mounted on a shaft in racks 20 and 21

Верхн 17 и нижн 10 подвески соединены с основным валом 22, на который посажены ступенчатый зубчатый конус 23, каждое колесо которого фиксируетс подвижной шпонкой 24, а также подшипники 25. Последний соединен с вибропластиной 26, котора через упругие элементы 27 и 28 соединена со стойками 21 и 29. К вибропластине 26 жестко присоединена шайба 30, на которую упираетс пружина 31, а с другой стороны она упираетс в стойку 32 о В последней имеетс скольз щий подшипник 33, через который проходит вал 22 до шлицевого соединени с верхним валом 34, а он через шай- бу 35 с подшипником внутри соединен с редуктором 36 и далее с мотором 37. Редуктор 36 соединен, кроме того, с конической передачей 38 и через вал 39 - с зубчатым колесом 19. Вал 39 установлен в стойках 40 и 41. ВерхнийThe upper 17 and lower 10 suspensions are connected to the main shaft 22, on which a stepped gear cone 23 is mounted, each wheel of which is fixed by a movable key 24, as well as bearings 25. The latter is connected to a vibroplate 26, which is connected to racks 21 through elastic elements 27 and 28 and 29. A shim 30 is rigidly attached to the vibroplate 26, on which a spring 31 abuts, and on the other hand it rests on a rack 32. In the latter there is a sliding bearing 33, through which the shaft 22 passes to the spline connection with the upper shaft 34, and it through Ai buoy 35 inside the bearing is connected to the gear 36 and further to the motor 37. The gearbox 36 is connected, in addition, with bevel gear 38 via the shaft 39 and - with the gear wheel 19. The shaft 39 is mounted in the racks 40 and 41. Upper

10ten

1515

2020

2525

30thirty

формирующими элементами 2 и 3, установленными в обойме 4 в виде пучков стержней, с заданной скоростьюforming elements 2 and 3, installed in the cage 4 in the form of bundles of rods, with a given speed

Движение от редуктора 36 через зубчатую передачу 38, вал 39, зубча тое колесо 19 передаетс на зубчато колесо - подвеску 17, котора за сч подшипников 25 может вращатьс отно сительно вала 22, Зубчатое колесо 1 выполн ет роль опоры и также вращаетс .Movement from gearbox 36 through gear 38, shaft 39, gear wheel 19 is transmitted to gear wheel — suspension 17, which at the bearings 25 can rotate relative to shaft 22, Gear wheel 1 acts as a support and also rotates.

Возвратно-поступательное перемещение обойм обеспечиваетс электромагнитами . Получив импульс энергии во врем замыкани прерывател 43, электромагниты 45 прит гивают вибро пластину 26 к своим торцам. Затем после размыкани цепи действием пру жины 31 вибропластина 26 вместе с шайбой 30, всем механизмом и обойма ми 4 с элементами 2 и 3 совершает рабочее движение в направлении обра тываемой поверхности детали с целью упрочнени , а затем цикл повтор етсThe reciprocating movement of the clips is provided by electromagnets. After receiving a pulse of energy during the closure of the chopper 43, the electromagnets 45 draw the vibrator plate 26 to their ends. Then, after the chain is opened by the action of the spring 31, the vibroplate 26, together with the washer 30, the whole mechanism and the collars 4 with elements 2 and 3, makes a working movement in the direction of the turned surface of the part for strengthening, and then the cycle repeats

Таким образом, обоймы 4 вместе с элементами 2 и 3 получают три независимых друг от друга движени : вращ ние вокруг собственных орей Vn; пла тарное движение вокруг оси основног вала Von (фиг. 4); возвратно-поступательное перемещение в направлении обрабатываемой поверхности детали d по стрелкам.Thus, the clips 4, together with elements 2 and 3, receive three movements that are independent of each other: rotation around their own shafts Vn; planar movement around the axis of the main shaft Von (Fig. 4); reciprocating movement in the direction of the workpiece surface d along the arrows.

Регулирование ширины обрабатываевал 34 через ременную передачу 42 со- 35 мой поверхности L и степени наклепаThe width adjustment handled 34 through a belt drive 42 of its 35 surface L and the degree of work hardening.

00

5five

00

5five

00

формирующими элементами 2 и 3, установленными в обойме 4 в виде пучков стержней, с заданной скоростью.forming elements 2 and 3, installed in the cage 4 in the form of bundles of rods, with a given speed.

Движение от редуктора 36 через зубчатую передачу 38, вал 39, зубчатое колесо 19 передаетс на зубчатое колесо - подвеску 17, котора за счет подшипников 25 может вращатьс относительно вала 22, Зубчатое колесо 18 выполн ет роль опоры и также вращаетс .Movement from gearbox 36 through gear 38, shaft 39, gear 19 is transmitted to gear; a suspension 17, which can be rotated relative to shaft 22 by bearings 25, Gear 18 acts as a support and also rotates.

Возвратно-поступательное перемещение обойм обеспечиваетс электромагнитами . Получив импульс энергии во врем замыкани прерывател 43, электромагниты 45 прит гивают вибропластину 26 к своим торцам. Затем после размыкани цепи действием пружины 31 вибропластина 26 вместе с шайбой 30, всем механизмом и обоймами 4 с элементами 2 и 3 совершает рабочее движение в направлении обрабатываемой поверхности детали с целью упрочнени , а затем цикл повтор етс .The reciprocating movement of the clips is provided by electromagnets. After receiving a pulse of energy during the closure of the chopper 43, the electromagnets 45 draw the vibroplate 26 to their ends. Then, after the chain is opened by the action of the spring 31, the vibroplate 26, together with the washer 30, the whole mechanism and the clips 4 with elements 2 and 3, makes a working movement in the direction of the workpiece surface for strengthening, and then the cycle repeats.

Таким образом, обоймы 4 вместе с элементами 2 и 3 получают три независимых друг от друга движени : вращение вокруг собственных орей Vn; планетарное движение вокруг оси основного вала Von (фиг. 4); возвратно-поступательное перемещение в направлении обрабатываемой поверхности детали d по стрелкам.Thus, the clips 4, together with elements 2 and 3, receive three movements that are independent of each other: rotation Vn; planetary motion around the axis of the main shaft Von (Fig. 4); reciprocating movement in the direction of the workpiece surface d along the arrows.

Регулирование ширины обрабатывае5 мой поверхности L и степени наклепаAdjusting the width of the machined surface L and the degree of work hardening

единен с прерывателем 43 тока, который попеременно соедин ет источник 44 тока с электромагнитами 45.is connected to current chopper 43, which alternately connects current source 44 to electromagnets 45.

Устройство работает, обеспечива обоймам 4 э в которые установлены элементы 3 и 2 в виде пучков, следующие три движени .The device works by providing the cages 4 e in which elements 3 and 2 are installed in the form of beams, the following three movements.

От электропривода 37 через редуктор 36, верхний вал 34 со шлицевым хвостовиком, в который установлен ос новной вал 22 также со шлицевым хвостовиком , движение передаетс через одно из колес ступенчатого зубчатого конуса 23, состо щего из отдельных колес, соединенных с валом 22 подвижной шпонкой 24, на зубчатые колеса 15 и 16, соединенные с валами 8 и 9 при помощи скольз щих шпонок, установленных в верхней 18 и нижней 10 подвесках. Далее движение через упру гие элементы 6 и 7 передаетс на обоймы 4, которые совершают вращение вокруг собственных осей вместе с де- From the actuator 37, through a gearbox 36, an upper shaft 34 with a splined shank, into which the main shaft 22 is also fitted with a splined shank, movement is transmitted through one of the wheels of the stepped gear cone 23, which consists of individual wheels connected to the shaft 22 by a movable key 24 , on gears 15 and 16, connected to shafts 8 and 9 by means of sliding keys, mounted on the upper 18 and lower 10 suspensions. Further, the movement through the elastic elements 6 and 7 is transmitted to the clips 4, which rotate around their own axes along with

,„, „

4040

4545

5050

5555

производитс следующим образом. Пол- З5тны 11 и 12 в нижней подвески 10 вместе с валами 8 и 9 перемещаютс в ее пазу и, соответственно, такие же ползуны и на такое же рассто ние перемещаютс в верхней подвеске 17. При этом зубчатые колеса 15 и 16 вхо д т в зацепление с одним из зубчатых колес конуса 23: при L мин - с наименьшим и при L,. - с наибольшим.produced as follows. Ports 11 and 12 in the lower suspension 10 together with the shafts 8 and 9 move in its groove and, accordingly, the same sliders and move the same distance in the upper suspension 17. In this case, the gear wheels 15 and 16 enter into gearing with one of the gears of the cone 23: with L min - with the smallest and with L ,. - with the greatest.

Степень наклепа регулируетс упругими элементами 31, 27, 28, 6 и 7 за счет постановки их на устройство с различной жесткостью, необходимой дл обеспечени заданной величины наклепа обрабатываемой поверхности, и сбалансированными дл этой цели.The degree of work hardening is controlled by elastic elements 31, 27, 28, 6, and 7 by placing them on a device with different stiffness necessary to provide a predetermined amount of work hardening of the work surface and balanced for this purpose.

Кроме того, устройство имеет отличие по конструкции деформирующих элементов 2 и 3. Они выполнены из отдельных стержней и в виде пучков установлены в обоймы 3 диаметра d (фиг. 1, внизу). Каждый стержень диаIn addition, the device has a difference in the design of the deforming elements 2 and 3. They are made of separate rods and in the form of beams installed in the cage 3 of diameter d (Fig. 1, below). Each rod is dia

метром 1-5 мм, а может быть и больше изготовлен из быстрорежущей стали ШХ15, термообработан и имеет закругленную рабочую поверхность по радиусу г, равном диаметру стержн .meter 1-5 mm, and maybe more made of high-speed steel SHKh15, heat-treated and has a rounded work surface radius g equal to the diameter of the rod.

Дл опробировани устройства на работоспособность и производительность выполн ют его модель на кото- рой производ тс экспериментальные исследовани .To test the device for operability and performance, its model is carried out on which experimental studies are carried out.

Обрабатывают панель из Д1Т при следующих характеристиках устройства MM; мм; частота вращени обойм об/мин; частота планетарного движени об/мин; частота возвратно-поступательных перемещений обойм по стрелкам В - 55- 60 в 1 мин. Подача обрабатываемой детали после проведени р да опытов мм/мин. Следовательно, производительность равна ,7-103 мм2/миProcess panel D1T with the following characteristics of the device MM; mm; rotation speed of the revolutions rpm; planetary frequency rpm; the frequency of the reciprocating movement of the clips along the arrows B is 55-60 in 1 min. Submission of the workpiece after conducting a series of experiments mm / min. Therefore, productivity is equal to 7-103 mm2 / mi

При исходной шероховатости U . 2,5-2jО мкм после упрочнени этой поверхности предлагаемым устройством высота неровностей снижаетс до (.« 1,5-1,25 мкм. Степень упрочнени при этих режимах колеблетс в преде- лах 12-18%. Эта величина может быть увеличена или уменьшена дл других материалов за счет изменени характеристик упругих элементов в устройствеWith initial roughness U. 2.5-2jO µm after hardening this surface with the proposed device, the height of the irregularities decreases to (. "1.5-1.25 µm. The degree of hardening in these modes varies in the range of 12-18%. This value can be increased or decreased for other materials by changing the characteristics of the elastic elements in the device

ормулаformula

иand

66

3 О3 o

бре тени bre shadow

Устройство дл упрочнени поверхностей , содержащее корпус с размещенными в нем магнитами, обоймами с деформирующими элементами и упругими элементами, отличающеес тем, что, с целью расширени технологических возможностей за счет возможг- ности обработки плоских поверхностей с радиусными переходами, устройство снабжено нижней и верхней подвесками, основным и вспомогательными валами, установленными в указанных подвесках, ведущим и ведомыми зубчатыми колесами расположенными между подвесками, а также вибропластиной, при этом на вспомогательных валах закреплены обоймы с деформирующими элементами, упругие элементы и ведомые зубчатые колеса , а на основном валу расположены вибропластина и приводное зубчатое колесо с возможностью взаимодействи с ведомыми колесами, при этом обоймы с деформирующими элементами установлены с возможностью вращени вокруг собственной оси, планетарного движени и возвратно-поступательного перемещени вдоль своей оси, а деформирующие элементы выполнены в виде пучков стержней, при этом рабоча часть стержн выполнена с радиусом, равным его диаметру.A device for hardening surfaces, comprising a case with magnets placed in it, holders with deforming elements and elastic elements, characterized in that, in order to expand technological capabilities due to the possibility of machining flat surfaces with radius transitions, the device is equipped with lower and upper hangers, the main and auxiliary shafts installed in the specified suspensions, the driving and driven gears located between the suspensions, as well as the vibroplate, while gear shafts are fixed with clips with deforming elements, elastic elements and driven gears, and on the main shaft there is a vibroplate and drive gear with the ability to interact with the driven wheels, while the clips with deforming elements are installed with the possibility of rotation around its own axis, planetary movement and return -accessible movement along its axis, and the deforming elements are made in the form of bundles of rods, while the working part of the rod is made with a radius equal to e of diameter.

чгchg

ww

Вид 6View 6

гдgd

Фм.ЭFM.E

тt

4545

ШSh

Фм.гFm.g

ВидView

Claims

Claim

A device for hardening surfaces, comprising a housing with magnets placed in it, clips with deforming elements and elastic elements, characterized in that, in order to expand technological capabilities due to the possibility of processing flat surfaces with radius transitions, the device is equipped with lower and upper suspensions, the main and auxiliary shafts installed in these suspensions, driving and driven gears located between the suspensions, as well as a vibro plate, while cages with deforming elements, elastic elements and driven gears are fixed on the main shafts, and on the main shaft there is a vibrating plate and a drive gear with the ability to interact with the driven wheels, while the cages with deforming elements are mounted to rotate around its own axis, planetary motion and back - translational movement along its axis, and the deforming elements are made in the form of bundles of rods, while the working part of the rod is made with a radius equal to its diameter meter.

Fig. G