Инструмент для поверхностного пластического деформирования

БРЕТ САНТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам 1(76) Довгалев Александр Михайлович(54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ (5) Использование: поверхностное пластическое деформирование, упрочняющая обработка поверх-. ностей отверстий маложестких деталей машин. Сущность. изобретения: инструмент для поверхностного пластического деформирования содержит корпус, изготовленный из немагнитного материала; внутренние магнитные и периферийные немагнитнце щечки, образующие внутренноо и периферийную часть кольцевой камеры, деформирующие ементы, установленные в кольцевои камере с(51) 5 824339 02 возможностью осуществления пространственных колебательных перемещений, устройство разгона деформирующих элементов кольцевой камеры, выполненное в виде вращаемого немагнитного ротора с источником магнитного поля, муфты и электродвигателя. Инструмент снабжен устройством торможения. деформирующих элементов периферийной, части кольцевой камеры, выполненным в виде двух постоянных кольцевых магнитов с осевой намапиченностыо. Магниты закреплены на периферийных щечках, соосно.с продольной осью инструмента симметрично плоскости. симметрии кольце- вой камеры, со стороны кольцевой камеры периферийных щечек и обращены друг к другу разноименными попюсами. 1 ил.Изобретение относится к поверхностному пластическому деформированию и может быть использовано для упрочняющей обработки поверхностей отверстий маложестких деталей машин.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является инструмент для поверхностного пластического деформирования, содержащий корпус, щечки, образующие кольцевые камеры, деформирующие элементы, установленные в кольцевых камерах с возможностью осуществления пространственных колебательных перемещений, устройство разгона деформирующих элементов кольцевой камеры, выполненное в виде вращаемого ротора с источником магнитного поля 11,К недостаткам указанного инструмента следует отнести то, что деформирующие элементы, сталкиваясь, разгоняются в окружном направлении кольцевой камеры. Вследствие этого снижается частота ударного воздействия деформирующих элементов. Производительность. формирования на поверхности детали лунчатообразного профиля снижается.Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет увеличения плотности формируемых на поверхности детали лунок в единицу времени,Это достигается тем, что инструмент для поверхностного пластическогодеформирования, содержащий корпус, изготовлейный из немагнитного материала, внутренние и периферийные немагнитные щечки, образующие внутреннкио и периферийную части кольцевой камеры, деформирующие эле-. менты, установленные в кольцевых камерах с возможностью осуществления пространственных колебательных перемещений, устройство. разгона деформирующих элементов внутренней кольцевой камеры, выполненное в виде вращаемого немагнитного ротора с источником магнитного поля, муфты и элек. тродвигателя, оснащен устройством торможения деформирующих элементов периферийной части кольцевой камеры, выполненным в виде двух постоянных кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, магниты закреплены на периферийных щечках, соосно с продольной осью инструмента, симметрично плоскости симметрии периферийной кольцевой камеры, со стороны кольцевой камеры периферийных щечек и обращены друг к другу разноименными полюсами,Такое выполнение инструмента позволяет уменьшить скорость окружного перемещения деформирующих элементов, периферийной кольцевой камеры, Это приводит к увеличению частоты ударного взаи" . модействия деформирующих элементов внутренней и периферийной кольцевых ка 5 мер между собой. Плотность формируемых на поверхности детали лунок в единицу времени увеличивается, что приводит к повышению производительности обработки,Изобретение поясняется чертежом.10 Инструмент содержит корпус 1, изготовленный из немагнитного материала, магнитные внутренние 2, 3 и немагнитные периферийные 4,5 щечки, изготовленные иэ немагнитного материала и образующие 15 внутреннюю 6 и периферийную 7 частикольцевой камеры, В кольцевых частях 6, 7 размещены с возможностью осуществления пространственных колебательных перемещений деформирующие элементы 8, 9. Инс трумент содержит устройство разгонадеформирующих элементов 8 внутренней части кольцевой камеры, выполненные в виде немагнитного ротора 10 установленного в корпусе 1 с возможностью вращения), муфты 11, электродвигателя 12. На периферии ротора 10 закреплен источник13 магнитного поля, действующего на деформирующие элементы 8 (в качестве источников магнитного поля может быть 30 использован как электромагнит, так и постоянный магнит с осевой или радиальной намагниченностью).Инструмент снабжен устройством торможения деформирующих элементов 9, вы полненным в. виде двух постоянныхкольцевых магнитов 14, 15 е осевой намагниченностью. Магниты закреплены на периферийных щечках 4, 5, соосно с продольной . осью 16,инструмента, симметрично плоско . сти 17 симметрии кольцевой камеры, со стороны кольцевой. камеры периферийных щечек 4, 5. Магниты обращены друг к другу разноименными полюсами (это обеспечивает торможение (удержание) деформирую щих элементов 9 в кольцевой части 7камеры. Б противном случае деформирующие элементы 9 будут выталкиваться из зоны кольцевой каяеры и их торможение осуществляться не будет),50 Деталь 18 устанавливаютв приспособлении, а корпус 1 инструмента - в шпинделе 19 станка. Деформирующие элементы 9 вводят в полость обрабатываемой детали 18 и совмещают плоскость симметрии кольце вой камеры с торцом детали. Посредствомэлектродвигагеля 12 ротору 10 сообщают вращение и перемещают инструмент вдоль обрабатываемой поверхности, Под действием магнитного поля от вращаемцх магнитов 13 деформирующие элемен 1, Р раагонают2003455 нил деформирующих элементов в кольцевой камере, последняя выполнена в виде сообщающихся внутренней и периферийной части, имеющих разные диаметры, а устройство торможения выполнено в виде двух постоянных кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, закрепленных на щечках периферийной части камеры соосно с продольной осью инструмента, симметрично относительно перпендикулярной продольной оси инструмента плоскости симметрии кольцевой камеры со стороны внутренней поверхности щечки и обращенных друг к другу разноименными полюсами, при этом корпус и ротор выполнены иэ немагнитного материала, а щечки выполнены составными из внутренних магнитных и периферийных немагнитных частей. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВА" 35 НИЯ, содержащий корпус, щечки, образующие кольцевую камеру, открытую в на 40 возможностью осуществления пространст. венных колебательных перемещений, устройство разгона деформирующих элементов, включающее ротор с приводом его вращения, источник магнитного полл, 45 отличающийся тем, что, с целью повыше. ния производительности эа счет увеличения плотности размещения формуемых на поверхности детали лунок в единицу времени, .он снабжен устройством торможе ся в окружном направлении кольцевой камеры 6 и взаимодействуют с деформирующими элементами 9 части 7 кольцевой камеры. Деформирующие элементы 9 осуществляют при этом колебательные перемещения и наносят удары по обрабатываемой поверхности детали 18; формируя на ней лунчатообразный профиль, Так как деформирующие элементы 9 удерживаются в части 7 кольцевой камере магнитами 14 и 15, то скорость их окружного вращения минимальна. В связи с этим возрастает частота взаимодействия деформирующих элементов 8 и 9 между собой, Следовательно, на обрабатываемой поверхности детали в единицу времени формируется большое число лунок (увеличивается скорость формирования лунок на обрабатываемой поверхности). Производительность обработки повышается.В качестве примера конкретного выполнения можно привести обработку отверстия втулки на станке 16 К 20 ПФ 1 иэ магниевого сплава МА 1.,Диаметр обработки 140 мм; толщина стенки втулки 3 мм; длина обработки 100 мм. В качестве деформирующих элементов использовали шарики диаметром 11 мм (устано;лены в периферийной кольцевой камер -.) и 14 мм(установлены во внутренней кольцевгй камере) из ШХ 15 (НЯСз), В качеФ. рмул а и зоб рете н ил правлении от продольной оси инструмента .к его периферии, деформирующие злементы, размещенные в упомянутой камере с 5 10 15 20 25 30 стае источника магнитного поля на роторе использовали кольцевой постоянный магнит с размерами (Э х б х и) 70 х 40 х 15 мм, Материал магнита ЯвСо 5. Величина магнитной индукции 0,6 Тл.Размеры кольцевых магнитов с осевой намагниченностью, закрепленных на периферийных щечках (О х о х и) 132 х 112 х 10 глм, Материал магнитов ЯаСо 5, величина магнитной индукции 0,4 Тл,Режимы обработки: скорость вращения ротора 1-5 м/с; охлаждение - масло индустриальное.Шероховатость обработанной. поверхности 0,62-0,32 мкм (по й). Глубина упрочнения поверхностного слоя детали 0,2 мм, глубина формируемых на поверхности детали лунок 0,3 мм.Оптимальная величича продольной подачи инструмента-прототипа составляла 250 мм/мин, оптимальная величина подачи заявляемого инструмента 1000 мм/мин.Заявляемый инструмент позволяет повысить производительность обработки в 4 раза, так как позволяет обрабатывать детали с большими подачами.(56) 1. Авторское свидетельство СССР. Кешел Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 аз 32 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго л,Гагарина, 101 Составитель А, Довгалевктор Л. Народная Техред М,Моргентал Коррект