Способ автоматического управления процессом поверхностного пластического деформирования и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлен 20380 (21) 2900033/25-08с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 15,1281 Бюллетень Ж 46Дата опубликования описания 15. 12, 81 ГосударственныЯ комитет СССР яо дедам изобретениЯ н отнрытиЯ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРИИРОВАНИЯ И УСТРОВ.ТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к технологии машиностроения, преимущественнок Финишным процессам обработки и может быть использовано для обработкидеталей машин поверхностньм,пласти-.ческим деформированием (ППД).Известны способы автоматическогоуправления процессом поверхностногопластического деформирования, при Окоторых производят изменение величины радиального усилия..Известны устройства, осуществляющие указанные способы, содержащиедеформирующие ролики, установленныев опорах с возможностью вращения под 15действием сил трения в зоне контактас обрабатываемой поверхностью 11.достатком таких способов иустройств для его осуществления явля-,ется низкая стабилизация точности. и Юкачеств обработанной поверхности,отсутствие возможности автоматичес-,кого управления процессом.Цель изобретения - стабилизацияточности и качеств обработанной поверхности и автоматическое управление процессом.,Поставленная цель достигаетсятем,. что определяют отклонение частотй вращения вокруг оси скрещиваю щейся с осью обрабатываемой детали криволинейного ролика, имеющего с деталью общую дугу контакта от заданной частоты и сигналом рассогласования регулируют величину радиального сближения роликов и деталн , а устройство снабжено варнатором, ведущее звено. которого имеет общую ось вращения с деталью, а ведомое звено соединено со статором тахоге" нератора, ротор которого соединен с осями вращения роликов, причем ролики взаимодействуют со спиральньзеи пазами инструментального диска, привод которого осуществлен от двигате" ля, управляемого сигналом рассогласования скоростей вращения ротора и статора тахогенератора.На фиг. 1 - 2 представлена принципиальная схема автоматического управления процессом ППД,ДеФормирующие элементы (ролики) 1 имеют радиус образующих, величина которого выбирается из условия наличия общей дуги контакта с обрабатываемой деталью 2 при скрещивании их осей симметрии. Ролики 1 радиально перемещаются вместе.с кулачками 3 перемещающимися в направляющих, 4 при вращении диска 5 со спиральнойнарезкой, входящей в зацепление с нарезкой кулачков 3. Оси вращения роликов 1 посредством шестерен б, связаны с ротором 7 тахогенератора, а ось вращения детали 2 посредством вариатора, имеющего диски 8 и 9 и шестерни 10 - 13 связана со статором 14 тахогенератора. Электрический сигнал снимается токосъемником 15 при неравенстве частот вращения ротора 7 и статора 14 тахоген.ратора, возникающий электрический сигнал через преобразователь 1 Б поступаетна шаговый двигатель 17, который вращает червяк 18, входящий в зацепление с червячным колесом 19, зафиксированным на спиральном диске 5.При обработке детали 2 экспериментально определяют скорость вращения инструмента 6 и (роликов 1), соответствующую требуемому значению радиальной силы, скорости поступательного перемещения детали 2, условиям подачи и составу смазки и т.п. После чего устанавливают передаточное отношение 1 зпр с помощью дисков 8 и 9, обеспечивающее при передаточном отношении 1 ,ь шестерен 10 - 13, вращение статора 14 со скоростью Фс в одном чаправлении со скоростью Юр ротора 7 и с одинаковой частотой, т.е. Щ, = ц)р =- 0,Ь .При сохранении этого условия электрический сигнал не вырабатывается. При изменении скорости вращения Фр, вызванного изменением скорости проскальзывания в зоне контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью, обусловленного изменением шероховатости, размера детали, жесткости системы СПИД, состава смазки и т.пчастота вращения роликов 1 изменяется и обеспечивается относительный поворот ротора 7 и статора 14, при этом возникает электрический сигнал пропорциональный разности угловых скоростей ротора Юр = Юи и статора Мс =Ю.3. 1 = сопзр. Где Юд - угловая скорость детали. Электрический сигнал поступает с токосъемника 15 в преобразователь 16 и шаговый двигатель 17, который поворачивая черняк 18, вращает червяч" ное колесо 19 и вместе с ним диск 5, спиральная нарезка которого обеспечивает перемещение кулачков 3 в радиальном направлении и вместе с ними роликов 1, изменяя тем самым величину радиального усилия, т.е. силу прижатая роликов 1 и детали 2.Обеспечение .вращения статора 14 тахогенератора от обрабатываемой детали 2, вариатора с дисками 8 и 9Формула изобретения 1Способ автоматического управления процессом пластического деформирования, при котором производят изменение величины радиального усилия,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью стабилизации точности и качества обрабатываемой поверхности,определяют отклонение частоты вращения вокруг оси скрещивающейся сосью обрабатываемой детали криволинейного ролика, имеющего с детальюобщую дугу контакта, от заданнойчастсты и сигналом рассогласованиярегулируют величину радиального сближения роликов и детали.2. Устройство для поверхностногопластического деформирования, содержащее деформирующие ролики, установленные в опорах с возможностью вращения под действием сил трения взоне контакта с обрабатываемой поверхностью, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью автоматическогоуправления процессом, оно снабженовариатором, ведущее звено которогоимеет общую ось вращения с деталью,а ведомое звено соединено со статором тахогенератора, ротор которогосоединен с осями вращения роликов,причем ролики взаимодействуют соспиральными пазами инструментальногодиска , привод которого осуществленот двигателя, управляемого сигналомрассогласования скоростей вращенияротора и статора тахогенератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Иихелькевич В.Н, Автоматическое управление шлифованием. Машиностроением, М 1975. с. 155. 25 30 35 40 45 50 55 и шестерен 10 - 13, а не от отдельного двигателя расширяет возможности предлагаемого способа и облегчает его реализацию при обработке различных типоразмеров деталей 2, требующих их различной частоты вращения.Вращение всех 3-х роликов 1 за счет соединения их валов шестернями б, обеспечивает одинаковые условия их силового взаимодействия с обрабатываемой деталью. Таким образом, какие-либо изменения, обусловленные случайными факторами в зоне контакта одного из деформирующих элементов приводят к изменению частоты вращения всех остальных роликов и этим самым уменьшается влияние этого изменения на качество обработанной поверхности.889285 Диг. 0845/23 Тираж 1151 ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений иоткрытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ а 5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В.Платоноведактор Н.Воловик Техред А. Бабинец Корректор М.Кос