Способ обработки сферы поверхностным пластическим деформированием

(51) НИ ВТОРСКО ИДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Шнейдер Ю.Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Л.: Машгиз, 1982, с,37, рис,25. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СФЕРЫ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для финишной обработки внутренних сферических поверхностей. Цель изобретения - повышение качества поверхности; Для этого устраняют волну материала в месте отвода индентора от обрабатываемой поверхности, ось вращения инструмента, поворот вокруг которой реализует:пбдачу инденто. ра, смещают в направлений начала обработ" ки на величину Ь, которуЮ определяют из уравнения Л = Лупрг(с.озон - сов фк), где ЬУпр - величина свободного хода индентора под действием упругого элемента, Ъ, рк - углы, соответствующие началу и окончанию обработки участка сферической поверхности. Это позволяет повысить также точность за счет плавного отвода,инструмента из зоны обработки; 1 ил,д Ь 1 п соз рн - соз кгде ЬУпр - величина свободного хода ин дентора до упора под действием упругого элемента;уЪ, рк - углы, соответствующие началу и окончанию обработки участка сферической поверхности.При проведении ППД, например, алмазного выглаживания в тех случаях, когда отвод инструмента осуществляется быстро, на поверхности остается выступ из-за того, что перед алмазным индентором при обработке всегда "движется" волна из материа ла детали. Обеспечить плавный отвод алмазного индентора от обрабатываемой поверхности можно за счет смещения оси вращения оправки от центра сферы. Причем для того, чтобы выход алмазного индентора из контакта с обрабатываемой поверхностью произошел в данной зоне, соответствующей Рк, и без "волны", необходимо Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения качества внутренних сферических поверхностей,Известен способ отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) внутренних сферических поверхностей, в котором подача инструмента при обработке осуществляется за счет поворота его совместно с поворотной плитой относительно оси, проходящей через центр обрабатываемой сферической поверхности, в свою очередь совмещенный с осью вращения детали.Однако при обработке сферической поверхности алмазным выглаживанием при ограниченной зоне обработки, когда алмазный индентор не имеет выхода к краю сферы, по известному способу невозможно обеспечить отвод инсгрумента из зоны обработки без ухудшения качества обрабатываемой поверхности и без оставления волны материала изделия(идущей перед алмазным индентором) на обрабатываемой поверхности,.ель изобретения - повышение качества оорабатываемой поверхности посредством плавного отвода инструмента из зоны обработки,Указанная цель достигается тем, что согласно способу ось вращения инструмента смещают от центра сферы в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали в направлении начала обработки на величину Ь, которую определяют из уравнения 5 10 15 20 25 30 35величину смещения определить из уравнения л созе - созе,где К - радиус обрабатываемой сферическ поверхности;р - угол поворота оправки,Способ опробован при обработке сферической поверхности, которая представляет собой часть сферы с радиусом В 150 мм,причем у края поверхности была зона, которую нельзя было обрабатывать поверхностным пластическим деформированием из-заналичия специального покрытия Величинасвободного хода индентора до упора быларавна Ьур = 0,5 мм. Часть сферическойповерхности, которую подвергли обработкеППД, лежала в области от р = 15 до рк == 135, Величину смещения оси вращенияоправки вычисляют следующим образом: ои Это улучшает качество обработки сферы, сохраняя достоинства наклепанного поверхностного слоя, и не увеличивает отклонение формы поверхности от заданного профиля.На чертеже представлена схема обработки алмазным индентором внутренней сферической поверхности.Обрабатываемую деталь 1 закрепляют на шпинделе (не показан), который приводят во вращение вокруг оси 2, проходящей через центр сферической поверхности. Деформирующий инструмент, например алмазный индентор 3, закрепляют в оправке 4, которую вращают с заданной скоростью оси, перпендикулярной оси 2 вращения детали, осуществляя таким образом движение подачи Я.Перед обработкой на внутренней поверхности сферы определяют зоны, которые не подлежат поверхностному пластическому деформированию и соответственно определяются значения р и рк, С учетом конструктивного исполнения оправки 4 определяют Ыу,р. Причем Ьупр целесообразно выбирать минимальным, так как в этом случае происходит более плавный отвод алмазного индентора 3 от обрабатываемой поверхности, а также можно пренебречь погрешностью Д в определении изменения расстояния от оправки до поверхности сферы, При большихЛ 1 иЬур(- У - - 0,1) необходимо УчестьВпогрешность д, которая равна1726218 Ь 1 упр 0,5 Ы псозе - созесоз рн - соз Рк соз 15 - соз 135 ОТаким образом, благодаря смещению оси вращения инструмента.относительно центра сферы в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали, в направлении начала обработки на величину Составитель А.БахратовТехред М;Моргентал Корректор Л.Бескид Редактор М.Петрова Заказ 1234 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 После смещения оси вращения оправки от оси вращения сферы в плоскости, перпендикулярной ей, на величину Лв сторону начала обработки поворачивают на угол р =уЪ = 15 и освобождают индентор, обеспечив перемещение его на величину (вдоль собственной оси симметрии) Ьупр = = 0,5 мм. Алмазное выглаживание внутренней сферической поверхности осуществляют с режимами: сила выглаживания (Ру) 5 кг; радиус сферы индентора (й,ф) 2,0 мм; подача (Я) 0,05 мм/об.дет. Последующее исследование обработанной поверхности показало, что в зоне выхода алмазного индентора из контакта с обрабатываемой поверхностью отсутствуют наплывы "волна" и другие дефекты, снижающие качество обработки и величину отклонения формы от заданного профиля,улучшена качество и повышена точность, 5 Формула изобретенияСпособ обработки сферы поверхностным пластическим деформированием, при котором подачу инструмента осуществляют за счет его вращения в плоскости, проходя щей через ось вращения обрабатываемойдетали, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности посредством плавного отвода инструмента из зоны обработки, ось 15 вращения инструмента смещают от центрасферы в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали, в направлении начала обработки на величину Ь, которую определяют из уравнения20 где Лупр - величина свободного хода ин дентора до упора под действием упругогоэлемента;Ъ, рк - углы, соответствующие началуи окончанию обработки сферической поверхности.30