SU1620192A1 - Устройство дл упрочнени винтовых поверхностей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано дл  упрочн ющей обработки винтовых поверхностей. Цель - расширение технологических возможностей за счет обработки длинномерных деталей. Устройство содержит один или несколько корпусов, укрепленных на платформе, обрабатывающие инструменты , установленные в корпусе в два р да, охватывающее кольцо и вибровозбудитель . Обрабатывающий инструмент имеет центрирующий и деформирующий участки, расположенные на его внутренней поверхности, а также ударный участок на наружной поверхности. В процессе обработки деталь ввинчивают между центрирующими участками инструмента , а затем сообщают корпусу колебани . При этом охватывающее кольцо, размещенное на корпусе, вращаетс , взаимодейству  с ударными участками обрабатывающих инструментов , которые деформирующими участками воздействуют на деталь, упрочн   ее. В процессе обработки осуществл етс  вибрационное перемещение детали относительно корпуса,при этом новые участки винтовой поверхности подвергаютс  упрочнению. Устройство позвол ет обрабатываь длинномерные детали типа ходовых винтов и обеспечивает регулировку величины упрочнени . 2 з.п. ф-лы, 4 ил. С Ј

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано дл  упрочн ющей обработки винтовых поверхностей, например резьбы , ходовых винтов и пр.

Целью изобретени   вл етс  расширение технологических возможностей за счет обработки длинномерных деталей типа ходовых винтов„

На фиг«1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.Т; на фиг.З - вид Б на фиг.2; на фиг.4 - вариант исполнени  устройства при обработке особо длинных деталей.

Устройство дл  упрочнени  винтовых поверхностей содержит подпружиненную , т.е. установленную на упругих элементах 1 на плите 2 платформу 3. К платформе 3 присоединен вибровоз- будитель колебаний, состо щий из оси 4, на которой на опорах 5 качени  установлена обойма с дебалансом 6. Через эластичную муфту 7 дебаланс соединен с электродвигателем 8. На платформе 3 жестко укреплен цилиндри

ческий корпус 9 с фланцами 10, между которыми на опорах 11 качени  с возможностью перемещени  в горизонтальной плоскости установлено охватывающее кольцо 12. В корпусе 9, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра резьбы упрочн емой резьбовой детали 13, равномерно по его окружности и с осевым смещением друг относительно друга выполнены наклонные пазы 14, угол наклона Ы которых относительно плоскости платформы равен углу подъема резьбы упрочн емой детали. Осевое смещение t, пазов друг относительно друга равно

1

ti п

где t2 - mar резьбы обрабатываемой

детали 13; п - количество пазов.

В каждом из пазов корпуса под таким же углом наклона об к плоскости платформы установлены в два р да с возможностью поворота на ос х 15 об рабатывающие инструменты 16, твердость материала которых выше твердости материала обрабатываемой детали . Каждый обрабатывающий инструмент 16 выполнен в виде криволинейного тела и содержит три участка: центрирующий А, деформирующий В и ударный С. Центрирующий и деформирующий участки расположены на внутренней поверхности обрабатывающего инструмента , при этом центрирующий участок ограничен окружностью радиуса R. Ударный участок расположен на наружной поверхности обрабатывающего инструмента и взаимодействует с охватывающим кольцом 12.

Деформирующий и ударный участки ограничены окружностью одного радиуса RJ , причем R, J R. Профиль центрирующего А и деформирующего В участков обрабатывающего инструмента 16 выполнен соответствующим профилю реэьбы обрабатываемой детали 13 а ширина обрабатывающего инструмента 16 больше величины шага резьбы t детали 13. В том случае, когда из условий эксплуатации детали 13 ставитс  задача упрочнени  лишь впадины резьбы, угол деформирующего участка В обрабатывающего инструмента 16 выполнен на 4-6° меньшим угла профил  резьбы детали. В каждом из наклонных па ов 14 на ос х 15 между обрабатывающими инструментами 16 установлена дистанционна  втулка 17. Ее длину , толщину обрабатывающего инструмента и ширину паза выбирают такими, чтобы рассто ние t э между кромками центрирующих А участков обрабатывающего инструмента 16 соответствовало нескольким шагам tЈ резьбы обрабатываемой детали 13. Диаметр внутренней поверхности охватывающего кольца 12 выполнен равным

d +

4R +

26,

где d - внутренний диаметр упроч-,

н емой резьбы;

5 4А - эксцентриситет охватывающего кольца 12; А., - амплитуда колебаний платформы 3.

Величина эксцентриситета Б обусловлена верхней границей диапазона вибрационного поддержани  вращени  охватывающего кольца 12 под действием колебаний-платформы 3. Корпус 9 в зоне установки на нем охватывающего кольца 12 выполнен цилиндрическим с наружным диаметром Г), удовлетвор ющим неравенство

Dk d + 4R

5

5 Q

,

что обеспечивает контактирование охватывающего кольца 12 с ударными участками С инструмента 16 при его обкатке по наружной поверхности корпуса 9. На кронштейне 18 с возможностью регулировани  осевого положени  относительно корпуса 9 установлен концевой переключатель 19, св занный электрической цепью с системой управлени  электродвигател  8.

Упрочнение винтовых поверхностей осуществл ют следующим образом.

Подлежащую упрочнению деталь 13 устанавливают вкручиванием в центрирующие участки А обрабатывающих инструментов 16. Включением электродвигател  8 через эластичную муфту 7 сообщают вращение от вала электродвигател  дебалансу 6. При вращении де- баланса 6 возникают круговые колебани  платформы 3 и закрепленного на ней корпуса 9. Под действием этих колебаний установленное на корпусе 9 на опорах качени  охватывающее кольцо 12 вовлекаетс  в режим вибрационного вращени . Набега  при своем вращении

на выступающие за пределы цилиндрического корпуса 9 ударные участки С, охватывающее кольцо 12 взаимодейст- вует с ними, поворачива  обрабатывающий инструмент 16 вокруг оси 15 до контакта их деформирующих участков В с обрабатываемой деталью 13. Средн   за период величина усили  взаимодействи  охватывающего кольца 12 с обрабатываемой деталью 13 пр мо пропорциональна его массе, эксцентриситету и квадрату круговой частоты колебаний платформы 3. Поскольку твердость материала обрабатывающего инструмента 16 превышает твердость материала обрабатываемой резьбовой поверхности детали 13, материал ее в местах контакта пластически деформируетс  и упрочн етс . Так как обрабатывающий инструмент установлен равномерно в два р да через несколько витков резьбы детали, то этим обеспечиваетс  ее надежное центрирование и исключаетс  см тие витков. В ходе упрочнени  имеет место эффект вибрационного поддержани  вращени  детали 13 относительно корпуса 9. При этом наличие резьбы, взаимодействующей с центрирующими участками А,приводит к ввинчиванию или вывинчиванию детали 13 в корпусе 9 в зависимости от направлени  колебаний платформы 3 В процессе винтового движени  все новые участки обрабатываемой поверхности подвергаютс  ударному контактированию с деформирующими участками В, чем обеспечиваетс  равномерность упрочнени  всей резьбовой поверхности обрабатываемой детали 13. После того, как обрабатываема  деталь 13 на всю подлежащую упрочнению длину ввинтитс  в корпус 9 своим торцом, она воздействует на концевой переключатель 19, подающий сигнал на схему управлени  электродвигателем 8, котора  обесточивает электродвигатель и после остановки включает в противоположном направлении. При этом измен ютс  на противоположные: направление вращени  вибровозбудител  с де- балансом 6, колебани  платформы 3 и вращение охватывающего кольца 12. Происходит вывинчивание детали из корпуса 9, сопровождающеес  повторным упрочнением ее резьбовой поверхности . После почти полного вывинчивани  обрабатываемой детали 13 из корпуса 9 останавливают электродвига0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тель 8 привода, удал ют упрочненную деталь 13, на ее место устанавливают очередную подлежащую обработке, измен ют направление вращени  вала электродвигател  8 и цикл обработки повтор ют в описанном пор дке.

Упрочнение особо длинномерных резьбовых деталей типа ходовых винтов (фиг.4) осуществл ют с использованием устройства, содержащего установленную на упругих элементах 1 на плите 2 платформу 3, к которой присоединены вибровозбудители круговых колебаний. Количество п корпусов 9 выбирают в зависимости от длины и жесткости обрабатываемой детали 13. Чем длиннее и менее жестка  обрабатываема  деталь, тем больше устанавливают корпусов 9.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет обрабатывать длинномерные детали типа ходовых винтов и обеспечивает регулировку величины упрочнени  за счет изменени  частоты колебаний, а также массы и эксцентриситета охватывающего кольца.

Фо. рмула изобретени 

Claims (3)

1.Устройство дл  упрочнени  винтовых поверхностей, содержащее плиту, корпус, в котором на ос х свободно расположены обрабатывающие инструменты , установленное с возможностью взаимодействи  с последними и перемещени  охватывающее кольцо и вибровозбудитель , отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет обработки длинномерных деталей, оно снабжено установленной на плите с возможностью колебаний подпружиненной платформой, причем корпус закреплен на упом нутой платформе, оси с обрабатывающими инструментами расположены параллельно оси корпуса, а инструменты на них размещены в два р да.

2.Устройство по п.1, отличаю щ е е с   тем, что каждый из обрабатывающих инструментов выполнен в виде криволинейного тела с деформирующим , ударным и круглым центрирующим участками, при этом ударный участок расположен на наружной поверхности обрабатывающего инструмента с возможностью взаимодействи  с охватывающим кольцом, а центрирующий и де-ч формирующий участки расположены на его внутренней поверхности.

3. Устройство по п.2, о т л и ме соосно укреплены несколько корпу

чающеес  тем, что на платфор- сов.

и

Фае Л

16

Фиг, д

тл