Способ обработки деталей типа тел вращения

ГОюз сОВе тскихсОциАлистичЕскихРЕСПУБЛИК ИС Е ИЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛ ЬСТВУ 21) 4939683/08(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПАТЕЛ ВРАЩЕНИЯ(57) Использование: в отделочных операциях в машиностроении, а именно при обработке деталей типа тел вращениямеханическими щетками, и может быть использовано в машиностроительной и металИзобре операциям Целью ние качеств вращения. Сущносение относится к отделочным в машиностроении.изобретения является повыше- а обработки деталей типа тел ть способа заключается в следубатываемая деталь устанавлиспособление, обеспечивающие вокруг оси.кл обработки можно разбить на г. 1-8). Ка первом этапе(фиг, 1) ндрическая щетка 1 вводится в оверхностью вращающейся омощью механизма. обеспепостоянный натяг 5. Зкспериустановлено, что наилучшие ские результаты могут быть полОсудАРстВеннЗе пАтенВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ С ющем. Обра вается в привращение ееВесь ци 8 этапов (фи первая цили контакт с и детали 3 с и чивающего ментально технологиче(5)5 В 23 С 3/12; В лургической отраслях. Цель изобретения - повышение качества обработки поверхностей. Сущность способа заключается в том, что обработку ведут парами щеток с разными диаметрами проволоки, при этом первой в работу включают щетку с большим диаметром проволоки, а вторую щетку включают в работу после поворота заготовки, как минимум на половину оборота, и выключает ее из работы, как минимум, через половину оборота заготовки после вывода из работы щетки с проволокой большего диаметра, кроме того щетки вращают в противоположных направлениях между собой. Диаметр проволоки щетки, включающейся в ръббту последней, составляет 0.5-0.8 диаметра проволоки щетки, включающейся в работу первой, 8 ил, 2 табл. учены при использовании пары щеток с раз ными диаметрами проволоки. На втором этапе (фиг. 2) обработки включается в работу щетка 1 с большим диаметром проволоки. При этом щетка 1 производит сьем матс иала с обрабатываемой поверхности с нанесением глубоких рисок, Третий этап (фиг, 3) обработки характеризуется поворотом заготовки, как минимум, на половину оборота. Это приводит к тому, что обработанная первой щеткой поверхность детали входит в контакт с второй гцетксй 2, которая подводится с натягом к детали 3, На четвертом этапе (фиг, 4) включается в работу вторая щетка, диаметр проволоки которой составляет 0,5 - 0,8 диаметра первой щетки. Включение в работу второй щетки заключается вее вращении в противоположном направлении относительно вращения первой щетки. Более тонкие иглы второй щетки, попадая в глубокие впадины микрорельефа, оставленные первой щеткой, не углубляют их, т. к., даже достигая дна впадины, тонкие, гибкие проволочки проскальзывают по наклепанной поверхности впадин. Контакт проволочек второй щетки с выступами микрорельефа приводит к их уменьшению за счет микрорезания, пластического деформирования, срезания микрозаусенцев по краям впадин, оставленных первой щеткой. Это приводит к уменьшению шероховатости поверхности детали. Кроме этого вращение второй щетки в противоположном направлении относительно вращения первой щетки приводит к пластическим деформациям, направленным в противоположную сторону направления пластических деформаций, возникших от воздействия первой щетки, Это позволяет устранить такой недостаток обработки по прототипу как наплывы и волнистости, тем самым повысить качество обработки,После контакта детали со второй щеткой обрабатываемая поверхность снова переходит в вону контакта с первой щеткой и процесс повторяется. Таким образом, установившийся режим обработки выглядит следующим образом - нанесение рисок первой щеткой с более толстой проволокой и последующие сглаживание второй щеткой с проволокой меньшего диаметра (пятый этап, фиг. 5),При достижении необходимого качества обработки деталей (снятие окалины, снижение шероховатости и т. и.) первая щетка, с большим диаметром проволоки, выводится из работы - отключается ее вращение и она отводится из зоны контакта (шестой этап, фиг. 6), Выключение из работы второй щетки производится после поворота детали, как минимум, на половину оборота после вывода из работы первой щетки (седьмой этап, фиг, 7). При необходимости (для достижения более высокого качества обработки) выключение второй щетки может производиться после нескольких оборотов детали.На восьмом этапе (фиг, 8) производят выключение вращения детали, снятие ее из установки,Установленные экспериментально предельные значения диаметров проволоки второй щетки 0,5-0,8 от диаметра проволоки первой позволяют повысить качество обработанных поверхностей, При этом установлено, что применение щеток с диаметром меньшим 0,5 диаметра проволоки первой щетки не приводит 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 к положительному эффекту, т. к. тонкаяпроволока. имеющая повышенную гибкость, не уменьшает микронеровностипредшествующей обработки первой щеткой. Тонкая проволока производит незначительную пластическую деформацию,поэтому не происходит уменьшения остаточных напряжений в поверхностномслое, возникших после воздействия первой щетки, поэтому возможно образование волнистости и наплывов металла.Более тонкая проволока проваливается вриски, нанесенные первой щеткой, не выполняя работы резания.Применение вторых щеток с диаметромпроволоки больше 0,8 диаметра проволокипервой щетки приводит к увеличению шероховатости, т. к, обработка второй щеткой, спрактически одинаковым диаметром проволок, приводит к углублению рисок, оставленных первой щеткой, Равная по величинепластическая деформация, произведеннаявторой щеткой, в этом случае, приводит кразупрочнению поверхностного слоя, т. к.она направлена в противоположную сторону, по сравнению с направлением деформации, вызванной первой щеткой, Этоснижает качество обработки.Каждый существенный отличительный .признак был индексирован по МКИ и УДКими являются В 23 К 1/00, Способы дляотделки проката: 621. 91. 039 - Механизация отделки проката.П р и м е р 1. Обработке подлежалиступенчатые валы после токарной обточки.Необходимо уменьшить шероховатость поверхностей ступеней вала.Исходная шероховатость обрабатываемых поверхностей Ва =3.2 мкм, требуелая -Ба=0,63 мкм,Использовали пары механических щеток, первая изготовлена из проволоки диаметром 0,2 мм, а вторые - иэ проволокидиаметром от 0,07 до 0,2 мм. При окружнойскорости вращения - 35 м/с, щетки сводились с обрабатываемой поверхностью с натягом 4 мм. Заготовка совершала 30 об/мин,Результаты обработки с различными параметрами приведены в табл. 1,Приведенные результаты показывают,что обработка деталей типа тел вращения позаявляемому способу всегда приводит к положительным результатам. При этом использование вторых щеток с проволокойдиаметром 0,12-0,14 мм приводит к эффектуполирования, Выбор диаметра проволокипервой щетки обусловлен тем, что обработку приведенных деталей по прототипу проводят такими щетками на указанныхрежимах,1825674 Таблица 1 Диаметр проволокипервой щетки, ми Направлениевращениящеток пп Диаметрпроволокивторой щетки, ин 01,слелпвательность вык 1 кт 1 ения парыиетк Отнскениедиаметровпроволокипары щеток Последовательностьвилнемил парыщеток 10 елоко" ватостьобработанной повеьркности Пв, ики 0,2 2 0,2 3 о,г о,оу 0,35 По знявляеюну способу По заявляемому спосо( у По заявляемому способу 1,2ф о,В о,ое 0,4 0,62 О,1 0,5 н н По заявляемому способу Оповременное включениеО,У 1 По заявляемому Лпноьрсиенюе По заявляв- О, 02способу иону способуОбратная пп срав- По эвявпяеиоиу способу 0,69нениь с эаявляе 1 лынспособои н н н н По заявляв,04иону способу Обратная по сравнению с заявляеини способои способу По эаявляеиоиуспособуо В одном на,93правлении н нПо эаявляеиону 4 о,г11 0,60 о,60,12н По эаявляенону слособу 0,69 По эаявляеному способу н Одновременно 1 н н По заявляв- О,У 2мону способу По заявляемомуспособу Одноврененно 1 Обратная по срав- По эаявляеиону способунению с эаявллемынспособон о,у н По эаявляемоиуслособу 0 одном на,94правлении н По эаявляеиону способу о,61 51 По заявляеиону способу 0,69 По заявляеюиу способу Одновреиенно 1 н По эаявляемоиу спо- Одновременнособу По эаявляе- О,У 3юиу способу П р и м е р 2. Обработка, подлежалкруглый прокат с целью очистки от окалиныи получения гладких поверхностей. Толщина окалины - в пределах 0,8 мм. Обработка производилась с окружнойскоростью цилиндрических механическихщеток - 50 м/с, Частота вращения заготовок иэ проката - 20 об/мин. Скорость продольной подачи заготовки 0,4 м/мин,Диаметр проволоки первой щетки - 0,4 мм 10принят по прототипу,Результаты обработки занесены в табл. 2,Приведенные данные показывают,что очистка окалины по предлагаемому 15способу всегда приводит к положительным результатам. Изменение последовательности включения и выключения парыщеток, а также направление вращениеприводит к увеличению шероховатости поверхности.Приведенные примеры показывают, чтопредлагаемый способ позволяет повыситькачество обработки деталей типа тел враще 25 ния и тем самым он найдет широкое применение в различных отраслях машиностроения и металлургии,Особую актуальность предлагаемый способ приобретает при обработке заготовок, используемых ГАП-ах, на станках с ЧПУ. Формула изобретения Способ обработки деталей типа тел вращения двумя оппозитно установленными относительно детали инструментами. которым задают вращение в разные стороны и движение подачи навстречу друг другу, о тличающийся тем,что,сцельюповышения качества обработки, в качестве инструментов берут щетку с разными диаметрами проволоки, соотношение которых выбирают в пределах 0,5-0,8, при этом первой вводят в контакт с деталью щетку с большим диаметром проволоки, а вторую вводят и выводят из контакта с деталью после поворота последней, как минимум на пол-оборота, после вывода из контакта первой щетки,Однувременна по По заявляв- О,ВЭсравнсник с заяв" нэиу способуляеиыи способом1825674 Продолжение табл. 1 Последовательностьвыключения парыщеток Отношение Последовательностьвключения парыщеток диаметр диаметровпроволокипары щеток проволокипервой щетпп 0,2 Обратная по срав- По заявляемому способунению с заявляеиынспособои Обратнад по срав- По задвляе- О,Е 4 нению с эаявлдеиыи мому способуспособои По заявляенонуспособу В одном на,95правлении По эадвляемзну способу 0,63 По заявляемому способу 0,69 н По заявляемоиу способу Олноврененно По заявлявноиу способу Одновреиенно По заявляемонуспособу 0,22 Обартная по сраа- По задвлделону способунению с заявляенынспосабон Обратная по сравнению с эаявляеиыисппсп(он По эаявляе" О,Е 3иону слособу По заявляенонуспособу По задвлденону способу В однои на, 1праолении 0,66,; П заполдеиоиу способу е 1,0 0,2 1,4 По залвпяеклу спосг(5 у Т аблица 2 Направлениевращения КачестПоследпательюе выключение ПослеРватепьое включение Отнощение Верохгпатость Г;оПф Да нотр прооолооо очи" стки, 4 пп оеркностн,Ва, нки щеток кч перво щетки, лч ЕО-Е 5 5,4 0,4 0,32 0,15 2 0,4 , 0,7 0,5 1 СО 3,1 100 Одноврененно По эаявлдогону способувключение 3,5 3,Е По эалвляемону способу По задолдеиому Одквремекоеспособу 3,6 По эадвпяелпиу способу 100 4,1 Обратная по По заявляв" сравнению с за- иону способу явпяенын сппсо- бон 100 4,3 В однои напраолении 00 гл, 62 3 0,4 О 25 2,6 2,Е ОО По заделкегону способу Однсереиенноевключение 100 Одквреленкз По задодекнуспособу По эадвлде 3,0 иону слосо(у Пп заяопяюииу Обратзд посравнению с за 100 способу 2,9 ДОЛДЕИКЛ ГПОСП(кн Лаетрпроволокиотарпл щетки, мл Паме ГРпрооогткио Горой диаметра проволокпары ще- ток По задппяезлу способуПо зпдвлпелону способу Обратная по сравнению с заявляемым спасо" СолПо задвлдеиомуспособу По задолдеиому способу По задвлдеиоиу способу Направлениевращениящеток шероховатостьобработанной повеРхности Оа,нки1825674 шероховатость по Последовательное выключение пп Отношение Направлениевращения Последовательное включение верннос Вя мкм н н н о эадаляеному Обратнад по пособу сравнение сзаявляемым способом о эаявляеному способу н По заявляенону способуПо заявляеиому способу 5 0,4,26 н о заявляетму способу 100,дновременноключение н По эаявляенонспособу По заявлявному способу ременно пособу 100 заявляемо за соунт н По заявляемоспособу у Обратная посравнению с заявляемым спосо- бои заявляву способу н н О одном на правлении аявляеиону способ 5 0,4 О тт н По заяйляемз Одновременно соб н н н о заявляемонпособу н Обратнад посравнению с заделаемым способом,6 о заявляемому способУ 1 Обнатная пп По заявляв 1 Осравнению с эа- мому способу о заявляемо 9 оосбу являенын спосо и н По эаявляенону способ 0 одном н правлении 10 2 6 0,4 0,357 0,4 , 0,4 эаявляеьтму слосабу 1,0 н Диаметрпроволоки первщетки,Дианетрпроволокивторойщетки ии диаметрапроволокпары щеток Обратная псравнениюявляеиым сбои По эаявляенонОлноврененк Продолжение тэбл,2 Качество очистки,О одном направлении100 100 способу 100