Способ раскатывания отверстий

В 24 В 39/02 с присоединением заявки Ле Гаоударставинмй комитет СССР(23) Приоритет Опубликовано 15.06,81 Бюллетень Ж 22 по делам изобретений и открытий(5 З) УДК 621.923,77 (088, 8) Дата опубликования описания 25.06.81 Фй а(72) Авторы изобретения С.Г.Лакирев, Я.М.Хилькевич и А.И.Карсунцев Челябинский политехнический институт им. ЛеййнСкотчт - комсомола(54) СПОСОБ РАСКАТЫВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ Изобретение относится к металлообработке, а именно к обработке отверстий поверхностным пластическим деформированием.Известны способы, чистовой обработ 5 ки пластическим деформированием, реализованные устройствами, состоящими из ролика, выполненного из двух или более соосных, сопряженных торцами частей, связанных одна с другой регулирующим элементом. Ролик вставлен в наклонное отверстие оправки и противоположными кромками контактирует собрабатываемой поверхностью. Обработка производится за два хода инструмента - рабочего и холостого 11,Недостатком этого способа является то, что раскатывающий роликобразует с оправкой подшипник скольжения, в котором вследствие сил, возникающих при раскатывании, наблюдается износ, что ведет к потере точности при обработке, Наличие подвипника ведет к увеличению габаритов, что затрудняет обработку отверстий малого диаметра. При обратном холостом ходе инструмента на обработанной поверхности остаются следы и задиры, так как раскатывающий ролик продолжает контактировать с обработанной поверхностью детали.Кроме того, раскатка регулируется на размер подбором регулирующего элемента, что не позволяет во время обработки получать требуемую величину деформации поверхностного слоя металла ввиду колебания припусков.Цель изобретения - обеспечение тарированных сил раскатывания, повышение качества обработанной поверхности и расширение технологических возможностей по обработке отверстий малого диаметра.Указанная цель достигается тем, что ролику сообщают перемещение и вращение посредством двух оправок и посредством их вращения в одном направлении с одинаковыми скоростями.3 837811На фиг. 1 изображена схема обработки при установке ролика в отверстие;на фиг. 2 - установка ролика в рабочее положение; на фиг. 3 - схема обработки; на фиг4 - конец цикла;5на фиг. 5 - схема обработки при сообщении оправкам одинаковой скорости; на фиг. б и 7 - схемы раскрепления абсолютных скоростей ролика;на фиг. 8 - схема распределения усилий.Способ осуществляется следующимобразом.Раскатывающий ролик (фиг. 1) встав. ляется в кольцо 2. Через кольцо 3 и 15деталь 4 ускоренно подводится оправка 5. Слева подводится оправка б,поджимающая ролик 1 к оправке 5 с силой Р. Оправкам 5 и б сообщается вращение в одном направлении с различными скоростями, за счет чего ролик 1занимает рабочее положение (фиг. 2).Затем оправкам 5 и 6 сообщают вращение с одинаковой скоростью Щ . Вращение от оправок 5 и 6 передается 25ролику 1, который совершает сложноедвижение, состоящее 4 из относительного вращения вокруг оси ОМ со ско ростью 1 Ю (фиг. 5) и переносного вокруг оси ОМ со скростью ЮЕ. Точка 30О - неподвижная точка. Точка Б - мгновенный центр качения ролика по поверхности детали, Через эти две точкипроходит мгновенная ось вращенияролика ОК. Точка А - мгновенный центр 35.качения ролика по торцу оправки.ф 6 ,Ъ =ЧАВА 1(1 )Ч =Гчв; (2)огде ЧА - абсолютная скорость точки 40А ролика;Чв - абсолютная скорость точкиВБ ролика;Ч - переносная скорость точкиА ролика;45ЧА - относительная скорость точки А ролика;ЧБ - переносная скорость точкиБ ролика;Ч - относительная скорость точ" 50ки Б ролика,ФЦЧА= Ш г, (3)где Ю- угловая скорость вращенияоправок; 55г - радиус обкатывания роликапо торцу оправки,ЧА: ИУ. г, (4)где И 2 - переносная угловая скоростьвращения ролика, а(ц 2где 1 ф - относительная угловая скорость вращения ролика;г 1 - радиус ролика,Чв=О, так как точка Б является мгновенным центром качения ролика по поверхности отверстия.=Ч (6)Переносная скорость точки Б ролика определяет собой скорость раска. тывания:е ер где Й радиус отверстияЧ= Ф (8) Щ 1 -Ш 1 Оз;)" (иИ 2 Л 2. 2;1 (фиг. 6, 7) (10) ер,Ю л 22 Е 12ИН" =И 1" +ЯД"фЕ 1+а(12) Скорость раскатывания Оправкам 5 и б.вместе с роликом 1 придают рабочее перемещение подачи 5 (фиг. 3). Происходит обработка поверхности, причем силы раскатывания ФР в процессе обработки можно регулировать путем изменения сил Р прижима оправок 5 и 6 к ролику 1. 2 Г=О, (15)где.йЕ - сумма проекций сил наось ОХ,где Р - сила прижима ролика к оправке 5; Р 4 - сила прижима ролика к оправнке 6; Силы раскатывания Р (фиг. 8) определяются следующим образом:837811 1 О Г - силы трения возникающие прираскатывании.С =Р". , (17)1 ггде Г - коэффициент трения.Р =Р+2 Р Г 1 (18)ЗМ 0 е (19) где 3 М - сумма моментов снл отноосительно точки О,2 Рф а=(Р+Р ) г, (20) 6Способ раскатывания осуществляется на модернизированном токарно-винто- резном станке мод. 1 К 62Использование предлагаемого способа раскатывания отверстий обеспечивает по сравнению с известным раскатывание отверстий, малого диаметра и создание тарированных сил раскатывания в широком диапазоне, что по-. зволяет повысить качество обрабатываемой поверхности.(23)После окончания обработки (фиг, 4)20 оправка 6 отводится влево, заменяется деталь 4 и цикл повторяется в обратной последовательности.П р и м е р Предлагаемым способом раскатывается отверстие диаметром 7,5 мм и длиной 600 мм в деталях.из стали ЗОХНМФА при следующих режимах обработки: времени опережения. начала вращения. левой оправки относительно правой. с целью установки ролика вЗО рабочее положение 0,2 со скорости вращения шпинделей 10000 об/мин; подаче 0,05 мм/об; силе прижима скалок 20 кгс; диаметре ролика 3,6 мм; длине .ролика 7,2 мм; шероховатости поверхности отверстия после раскатыва- З 5 ния 0,63-0,32; времени обработки,2 мин 1 формула изобретенияСпособ раскатывания отверстий при котором ролик устанавливают под углом к оси обрабатываемой детали, сообщают ему перемещение и вращение, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения качества при обработке отверстый малого диаметра и большой длины, перемещение и вращение ролику сообщают посредством двух оправок, установленных оппо" зитивно и сообщают им вращение.2, Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я . тем, что вращение оправкам сообщают.в одном направлении и с одинаковыми скоростями.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 368996, кл. В 2 Ф В 39/02, 1971.(Риа, б ие. Ри Составитель С.ЧукаеваТехред Т.Маточка Коррект дактор Л.Повх Синицка иал ППППатент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 4323/30 Тираж 915 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыт 113035, Москва, И, Раушская н