Комбинированный инструмент для совмещенной обработки отверстий резанием и поверхностным пластическим деформированием

(21) 4 (22) 2 (46) 1 (75) Я (53) (56) ержива чение минимально воэвня колебаний ре- С можно жущего элемента,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 5.12.88, Бюл, У 46,М,Сургунт и А.М.Довгалев621.92377(088.8)Авторское свидетельство СССР У 946075, кл. В 24 В 39/00, 1980. (54) КОМБИНИРОВАНИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ СОВМЕ 1 ЦЕННОЙ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ РЕЗАНИЕМ И НОВЕРХНОСТНЬМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ(57) Изобретение относится к области обработки металлов резанием в сочетании с поверхностным пластическим деформированием и может быть исполь,зовано для отделочно-упрочняющей обработки отверстийдеталей машин, Цель - изобретения - повышение качества обработанной поверхности. Инструмент снабжен неподвижной опорой и механиз мом регулировки углового положениякорпуса. Корпус установлен внутриоправки соосно с ней с возможностьюрегулировочного углового перемещения.Оправка установлена в гнезде неподвижной опоры с воэможностью поворота,Механизм регулировки углового положения корпуса выполнен в виде червяч"ной пары. Ее колесо закреплено накорпусе инструмента, червяк - на неподвижной опоре, а механизмы поворотаоправки и регулировки углового положения корпуса относительно неподвижной опоры выполнены независимыми,приэтом в процессе совмещенной обработ"ки наряду со стабилизацией размера щдинамической настройки режущего эле 1444135Изобретение относится к обработке металлов резанием в сочетании с поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки отверстий деталейл машин.Цель изобретения в , повышение качества обработанной поверхности за счет уменьшения амплитуды относительных колебаний режущего лезвийного элемента инструмента.Иа чертеже показан предлагаемый инструмент.Комбинированный инструмент содео 15 жит корпус 1 с закрепленньи н.нем леэвийным режущим элементом 2, деформирующий элемент 3, устанонленныи з оправке 4, механизм поворота оправки 4 о20Ип: трумент снабжен неподвижной опорой 5, предназначенной для базирования оправки 4, и механизмом регулировки углового положения, корпуса 1 (имеется ввиду поворот режущего 25 лезвийного элемента 2 в плоскости, нормальной продольной оси инструмента), Корпус 1 инструмента установлен внутри оправки соссно с ней с возможностью регулнрсзочногс углового 30 перемещения, Оправка 4 установлена в гнезде 6 неподвижной опоры 5 с возможностью регулирсзсчногс углового леремещения (позсрота). Механизм регулировки углонсгс положения корпуса 1 инструмента выполнен в виде червячной павы колесо 7 которой закреплено на корпусе 1 инструмента, а червяк 8 - на неподвижной споре 5, Механизм поворота оправки 4 выполнен 40 в виде червячной гары с ":.ерзячным колесом 9 и червяком 10. Механизмы поворота оправки 4 и регулирон.и углового положения корпуса 1 инструмента отис"ительно неподвижной опоры 5 зы полнены независимь.ми (в противном случае при регулировочном повороте огранки 4 с деформирующим элементом 3 будет одновременно поворачиваться корпус 1 с режущим леззийным элементом 2, что с позиций независимого регулирования неприемлемо), для чего червяк 10 также закрепляют на неподвижной опоре 5, а червячное колесо 9 - на оправке 4.55Инст:умент работает следующим образом. Деталь 11 закрепляют в патроне станка, а неподвижную опору 5 ин струмента - на суппсрте станка, Детали 11 сообщают вращательное движение,а продольную ось инструмента с центральной осью станка (она же ссь нравщения детали) перемещают вдоль образующей обрабатываемого отверстия,Первым в работу вступает режущийлезвийный элемент 2, снимая с детали11 установленный на обработки припускЗатем н работу вступает деформирующий элемент 2, осуществляя ееокончатеггьное поверхностное пластическое деформирование,В процессе обработки с помощьюизвестных датчиков контролируют величину упругих перемещений з системеСПИД. Измеренное значение гсявляющихся з процессе непостоянства физико-механических свойств обрабатываемого материала детали упругих перемещений в системе СПИД, преобразованное з электрический сигнал, поступает н вычислительное устройство,тсрое рассчитывает требуемое значение угла поворота оправки 4 с деформирующим эл .ментом 3 вокруг центральной оси станка, После этого сиг -нал из вычислительного устройства поступает на испслнительнык механизм,Последний посредством червячной пары10 и 9 поворачивает справку 4 дс техпор. пока не будут компенсированвозникшие з системе СПИД. При полкойкомпенсации возникших в системе СЛЛДупругих перемещений ис.олнитегьнсмумеханизму поступает команда на окончание поворота червяка 10,Однсзреме;-,нс з процессе сбрабсткис помощью известных датчиков измеряют колебания режущегс леэзийнс-с элемента ин:трумента. При увеличении колебаний режущего леззийного элемента2 посредством червяка 8 осуществляютрегулировсчный -.:сзсрот корпуса 1 срежущим леэвийным элементом 2 до достижения колебаний минимального уровня, Прд этом поворот корпуса 1 осущестзляот в направлении вращения детали 11 или в направлении, обратномее вращению. В прсцсссе поворота ре -жущегс лезвийного элемента 2 смещается фаза возмущающего воздействия нанего со стороны детали (возмущающеевоздействие на режущий элемент 2 состороны детали обусловлено исходнымипогрешностями Формы отверстия обрабатываемой детали 1 в ее поперечномсечении, так как набгподается непостсян 1444135ство срезаемого припуска за оборотДетали). Пусть обрабатываемая деталь11 имеет исходную погрешность формыформа отверстия детали до чачаласовмещенной обработки) в поперечномсечении в виде огранки. Тогда возмущающая сила, действующая на режущий лезвийный элемент 2 со стороныдетали 11, определяется непостоянством снимаемого припуска на обработку.Причем воздействие возмущающей силыпри наличии погрешности формы детали в поперечном сечении в виде огранки) повторяется за один оборот детали 11 трижды, т.е, при каждом повороте детали на угол 2/3 происходит полный цикл действия возмущающейсилы со стороны детали на режущийлезвийный элемнт 2, В этом случаеугол регулнровочного поворота корпуса 1 с режущим лезвийным элементом 2необходимо изменять в пределах отнуля дс 2/3 ц, 11 оворачивать режущийэлемент 2 на угол более 2/3 и в этомслучае нецелесообразно, так как картина воздействия возмущающей силы отдетали 11 на режущий элемент 2 полностью повторяется, Если деталь 11в поперечном се еьии имеет исходнуюпогрешносгь в.виде овальности, режущий элемент 2 необходимо поворачивать на угол в пределах от нуля дойВ большинстве случаев деталь 11 имеетисходную погрешность в виде эксцентричн.,стн обрабатываемой поверхностиотносительно центральной оси станка,При этом действие возмущающей сипы отдетали 11 на ржущий лезвийный элемент 2 осуществляется при поворотедетали на один оборот, т.е. через2%, Таким образом, угол поворота режущего элемента 2 относительно неподвижной опоры 5 (с целью смещения фазы возмущающего воздействия детали11 на инструмент от нуля до Т ) необходимо изменять в пределах от нуля до 2 У Регулировочный поворот режущегоэлемента 2 относительно неподвижной опоры 5 прекращают, когда его дальнейший поворот на сколь угодно малую величину угла приводит не к уменьшению уровня колебаний, а к увеличению.Следовательно, в процессе совмеленной обработки резанием и ППД наряду со стабилизацией размера динамической настройки оежущего элемента 2 папдерживают минимально возможное значение уровня колебаний режущего элемента, что повышает качественные характеристики обработанной поверхи расширяе технологическиевозможности инструмента,20Формула изобретенияКомбинированный инструмент длясовмещенной обработки отверстий реза 25 нием и поверхностным пластическим деформированием, содержащий корпус сзакрепленным в нем лезвийным режущимэлементом, оправку с деформирующимэлементом и механизм поворота оправки, о.т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества поверхности за счет уь.еньшения амплитуды колебаний режущего элемента, .инструмент снабжен неподвижной опо-рой и механизмом регулировки углово 5го положения корпуса, при этом корпус режущего элемента установленвнутри оправки соосно с ней с возможностью углоього поворота, оправкаустановлена. в гнезде неподвижной опо;ры с возможностью поворота, а механизм регулировки углового положениякорпуса выполнен в виде червячнойпары колесо которой закреплено на4 корпусе режущего элемента, а червякна неподвижной опоре, причем механизмы поворота оправки и корпуса выполнены независимыми,1444135 Составитель В.КузнецовТехред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова едактор М.Петро аказ 6434/1 Тираж 678Государственнелам изобретеносква, Ж, Р одписно го ко и Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород роектная,ВНИИПИпо13035,итета СССРкрытийнаб., д. 4/