SU1632752A1 - Способ накатывани кольцевых торцовых поверхностей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлообработке . Его применение позвол ет повысить качество накатывани  кольцевых торцовых поверхностей. Способ осуществл ют многороликовым инструментом с коническими деформирующими роликами, к которым через опорный элемент с выпуклой криволинейной рабочей поверхностью прикладывают в точках, расположенных по окружности, усилие накатывани . Диаметр D окружности точек приложени  усили  накатывани  выбирают превышающим средний диаметр обрабатываемой поверхности и величину его определ ют из зависимости Рнб -D/D- -Онм vdi - h / Vd2 - h , где DH6 - наибольший диаметр обрабатываемой поверхности; DHM - наименьший диаметр обрабатываемой поверхности; di - диаметр сечени  ролика , контактирующего с наименьшим диаметром обрабатываемой поверхности; J2 - диаметр сечени  ролика, контактирующего с наибольшим диаметром обрабатываемой поверхности; h - глбина вдавливани  роликов. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлообработке и может быть использовано при накатывании кольцевых торцовых поверхностей.

Цель изобретени  - повышение качества обработки за счет равномерного внедрени  роликов.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого способа накатывани  кольцевой торцовой поверхности; на фиг.2 - схема пластического деформировани ; на фиг.З - вид А на фиг.2.

Сущность способа заключаетс  в следующем .

Обрабатываемую заготовку 1, кольцевую торцовую поверхность которой требуетс  накатать, неподвижно закрепл ют на столе станка. К коническим деформирующим роликам 2, размещенным в сепараторе 3, через опорный элемент 4 с выпуклой криволинейной рабочей поверхностью прикладывают в точках, расположенных по окружности диаметром D, усилие накатывани  F, имеющее вертикальную составл ющую Р. Указанные точки,расположенные на окружности диаметром D,  вл ютс  точками взаимодействи  конических поверхностей роликов с выпуклой криволинейной рабочей поверхностью опорного элемента. При этом опорному элементу 4 сообщают также вращательное движение. В результате конические деформирующие ролики, самоустанавлива сь по обрабатываемой кольцевой .торцовой поверхности, накатывают ее с глубиной вдавливани  h, причем сечение ролика диаметром di контактирует с наименьшим диаметром 0Нм обрабатываемой поверхности, а сечение ролика диаметром d2 контактирует с наибольшим

OJ

го

-ч|

ел

го

диаметром Онб обрабатываемой поверхности .

Дл  обеспечени  одинаковых условий деформировани  вдоль п тна контакта роликов с обрабатываемой поверхностью, а следовательно, и одинакового качества обработанной поверхности по ее ширине, диаметр D окружности точек приложени  усили  накатывани  выполн ют превышающим

/ - Онб + DHM ,- среднии диаметр (равный ) обрабатываемой поверхности и величину его определ ют из зависимости

Рн6 - D Vdi - h D-DHM Vcfe-h

Из схем пластического деформировани  дл  любого отдельно вз того ролика (фиг,2 и 3} следует, что проекции (хорды) Li и L.2 площади контакта ролика с обрабатываемой поверхностью соответственно в его сечени х с диаметрами di и da не равны между собой, и Li L.2. Из геометрических соображений (параметр h  вл етс  общей стрелой соответствующих сегментов):

Li 2 Ли h - h2

(D

L2 2

(2).

Как известно, проекци  площади контакта пр мо пропорциональна приложенному усилию накатывани , т.е. имеет место

Ц Pi соотношение

1-2 Р2 Подставл   (1) и (2) в (3), получим

(3)

FM Vdi-h Р2 Vd2-h

(4).

Таким образом, дл  обеспечени  одинаковых условий деформировани  вертикальное усилие накатывани  Р, действующее на ролик через опорный элемент, должно распредел тьс  по ширине обрабатываемой поверхности неравномерно, в частности, составл юща  усили  Р, действующа  в сечении ролика с диаметром di, должна быть меньше составл ющей усили  Р2, действующей в сечении ролика с диаметром J2. В св зи с этим точка приложени  усили  накатывани , лежаща  на окружности диаметром О, должна быть смещена от середины в сторону большого диаметра cte ролика, т.е.

г, . Онб + Они D -.

Из известного в механике закона равновеси  рычага

Ь.

Р2

а Онб - D

(5.)

b D - OHM

Подставл   выражение (4) в выражение (5), получим зависимость

Онб-D Vch -h

D-DHM Vd2-h

(6).

Следует отметить, что вход щие в выра- жени  (1) и (2) параметры di и cte несколько отличаютс  от соответствующих диаметров сечений ролика, однако при глубине вдавливани  h , соизмеримой с шероховатостью RZ предварительно обработанной поверхно- сти (т.е. при величинах h не превышающих нескольких сотых долей миллиметра) указанной погрешностью ввиду ее незначительности целесообразно пренебречь. По этой же причине зависимость (6) приобрета- ет вид

Онб-О . О - Онм

Предлагаемый способ был опробован

при накатывании торца фланца кулака шарнира полуоси переднего моста автомобил  ЗИЛ-131. Материал детали сталь 45, твердость НВ 156-197, Поверхность обкатывани  - кольцо:Онб 85 мм; 0Нм 50 мм. Шероховатость поверхности после обточки соответствовала 5 классу ( мкм), отклонение от плоскостности до 0,1 мм.

Накатывание производилось на верти- /

кально-сверлильном станке мод.2А150 трехроликовой накаткой с параметрами ро- ликов:сИ 7 мм, мм. При этом диаметр рабочего по ска нажимного элемента, передающего нагрузку на ролики, составл л

70 мм. Режимы накатывани : частота вращени  инструмента 195 об/мин, охлаждающа  жидкость - эмульси , усилие накатывани  Р 900-1200 кг, врем  накатывани  6-10 с. В результате обработки обеспечивалось стабильное повышение класса шероховатости по всей поверхности до 7-8 класса (Ra 0,6-0,4 мкм).

Предлагаемый способ обеспечивает повышение качества упрочн ющей обработки

Claims (1)

1. кольцевых торцовых поверхностей многороликовым инструментом за счет оптимизации условий деформировани  по всей ширине обрабатываемой поверхности. Формула изобретени 

   Способ накатывани  кольцевых торцовых поверхностей вращающимс  многороликовым инструментом с коническими деформирующими роликами, согласно которому к обрабатываемой поверхности прикладывают усилие накатывани  посредством роликов, на которые воздействуют опорным элементом с криволинейной поверхностью в точках, расположенных на окружности , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества обработки за счет равномерного внедрени  роликов, диаметр D окружности точек приложени  усили  накатывани  определ ют из выражени 

   Рнб-Р Vdi - h

   D-DHM vcfe-h

   0

   где DH6 - наибольший диаметр кольцевой обрабатываемой поверхности;

   DHM - наименьший диаметр кольцевой обрабатываемой поверхности;

   ch - диаметр сечени  ролика, контактирующего с наименьшим диаметром обрабатываемой поверхности;

   d2 - диаметр сечени  ролика, контактирующего с наибольшим диаметром обрабатываемой поверхности;

   h - глубина внедрени  роликов.

   $НБ

   Фиг. 2