Способ рихтовки прецизионных дисков и установка для его осуществления

, 144 504 В 21 Р ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРС О ДЕЛА ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54) ДИСК бработно ки преовыВМ.(57) Изобретение отн ке металлов давлени средствам и технолог зиционных дисков, на магнитных дисков нак Цель изобретения - п ится к а ими рихтовример оспителей ышение качес И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4239215/31-27 29.04.87 23.12.88, Бюл. В Пензенский полититут Ю.М.Передрей, ВГрузин и А.М.Эфен 621.97.016(088.8 Островский В,П, тора по холоднойМашгиз, 1957, сСПОСОБ РИХТОВКИОВ И УСТАНОВКА ва, Способ состоит в том, что к заготовке 3 одновременно к торцовым ее поверхностям прикладывают нормальные силы посредством шариков 20, В ссе рихтовки точки приложения сил синхронно перемещают в плокости заготовки 3, чем достигается перераспределение и выравнивание внутренних, особенно в поверхностных слоях, напряжений, Основными функциональными узлами устройства являются рихтовочные плиты 8 и 13, соединенные между собой через штоки 11 пневмоцилиндров 12. В расточках плит 8 и 13 установлены сепараторы 17 и 18, в .которых размещены шарики 20. Прий включении приводов качания плит 8 и 13 последним сообщаются колебания и шарики 20 осуществляют деформирова ние. 2 с,п. ф-лы, 7 ил,Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, точнее к способам и устройствам для рихтовки прецизионных дисков например основы магу5нитных дисков накопителей ЭВМ,Цель изобретения - повьппение качества рихтовки.На фиг. 1 изображена установкадля рихтовки дисков (разрез А-А нафиг, 2), на фиг, 2 - вид Б на фиг,1на фиг, 3 - разрез В-В на фиг. 11 нафиг, 4 - кинематическая схема установки, на фиг, 5 - то же, вид сверху, на фиг. 6 - узел 1 на фиг. 1, на 15фиг. 7 - узел 11 на фиг 1.Способ включает в себя пластическое деформирование заготовки путемодновременного приложения к обеимторцовым поверхностям диска оппозитно расположенных нормальных сил посредством внедрения в его тело деформирующих элементов в виде шариков,при этом точки приложения всех силсинхронно перемещают в плоскости 25диска до полного деформирования обеихторцовых поверхностей диска.Установка для осуществления данного способа состоит из неподвижного основания 1, к которому прикреплен привод 2 вращения заготовки 3,приводы 4 и 5 качания. На выходныевалы приводов 4 и 5 эксцентрично насажены ролики 6 и 7, взаимодействующие с нижней подвижной рихтовочнойплитой 8. Плита 8 размещена на основании 1 на аэростатическом подвесе,образованном карманами 9 в основании 1, Сжатый. воздух в карманы 9 подается через дроссели 10 от системы 40подготовки воздуха (не показана). Снижней плитой 8 через штоки 11 пневмоцилиндров 12 соединена верхняя рихтовочная плита 13, Корпуса пневмоцилиндров жестко соединены с нижней 45плитой 8 (или выполнены в ней) .Плита 8 подвешена на растяжках 14.Ось растяжек 14 наклонена к гориэонту под небольшим углом Ы ( Ы= 2-10,фиг. 1 и 5) и создает постоянныйподжим плиты 8 к основанию 1.В расточках 15 и 16 плит 8 и 13размещены сепараторы 17 и 18 соответственно. Сепараторы 17 и 18 взаимодействуют с плитами 8 и 13 черезшпоночные канавки 19 (вместо шпоночного соединения возможно также шлице.вое или зубчатое соединение сепараторов с плитами). В осевом направлении сепараторы имеют свободу перемещения в расточках относительно плит. В сепараторах размещены закаленные шарики 20 по спиралям (фиг, .3) или по концентрическим окружностям (фиг, 4), Выступы 21 и 23 ограничивают осевое перемещение сепараторов.На валу 23 на шлицах (или на скользящей шпонке) насажены втулки 24 и 25. На ступице втулки 25 размещен подпятник 26 (шариковый или аэро- статический), Перемещение подпятника 26 вниз ограничивается выступом 27. Подпятник размещен в расточке 28 плиты 13 с возможностью перемещения в радиальном направлении в пределах зазора 29. Подпятник 26 и втулка 25 взаимно разжаты пружиной 30.В плитах 8 и 13 размещены электронные датчики 31 и 32 типа соплозаслонка сближения плит. Сжатый воздух для питания датчиков подается по каналам 33 и 34 от системы подготовки воздуха (не показана), выходные сигналы с датчиков снимаются по каналам 35 и 36 и подаются в систему управления (не показана), Измерительные сопла 37 и 38 взаимодействуют с заготовкой 3 торцами 39 и 40. Датчики 31 и 32 образуют измерительную скобу.Установка работает следующим образом.В исходном положении в полости 41 пневмоцилиндров 12 подается высокое давление, При этом поршни 42, поднимаясь вверх, через штоки 11 поднимают верхнюю плиту 13, Сепаратор 18 удерживается в расточке 16 выступом 21, Втулка 24 отжимается вверх, Втулка 25 при крайнем верхнем положении поршей 42 снимается с вала 23 так, что при этом между нижним торцом втулки 25 и верхним торцом вала 23 имеется зазор, несколько больший толщины заготовки 3, Втулка 25 пружиной 30 отжимается вниз и удерживается подпятником 26. Подпятник 26 удерживается в. расточке 28 выступом 27.Приводы 2, 4 и 5 выключены. Сжатый воздух, подаваемый по каналам 33 и 34 к датчикам 31 и 32, истекает в атмосферу через сопла 37 и 38. В каналах 35 и 36 будет разрежение.Заготовка 3 устанавливается на верхний фланец втулки 24 своим посадочным отверстием, Зажим заготовки осуществляется подачей давления в40 45 50 55 3 14458 полости 43 пневмоцилиндров 12. Верхняя плита 13 начинает опускаться, Втулка 25 своим отверстием насаживается на вал 23, а затем своим нижним торцом касается заготовки 3. При,5 дальнейшем движении плиты 13 вниз пружина 30 сжимается, создавая зажимное усилие на заготовке 3. В момент, когда подпятник 26 упирается в дно расточки 28, перемещение втулок 24 и 25 прекращается. Плита 13 продолжает движение вниз до тех пор, пока торцы 39 и 40 датчиков 31 и 32 вступят во взаимодействие с поверхностью 15 заготовки 3. При этом давление в соплах 37 и 38 и соответственно в каналах 35 и 36 повышается. Усиленный выходной суммарный сигнал датчиков подается в полость 41 пневмоцилиндра 12, При достижении давления заданной величины усилия на поршень 42 со стороны полостей 43 и 41 уравновешиваются. Величина давления на выходе датчиков настраивается величиной иэ мерительного зазора, образованного торцом 39 с нижней стороной заготовки, Величина измерительного зазора настраивается с учетом деформации поверхности заготовки шариками 20. З 0 Таким образом в момент, когда измерительный зазор достигает заданной величины, поршень 42 останавливается, находясь в равновесии, При этом глубина деформации заготовки 3 шариками 20 достигает заданной величины, На этом заканчивается процесс зажима заготовки. Включается привод 2 вращения заготовки 3 и приводы 4 и 5 качания. При этом на заготовке остается след деформации от каждого шарика 20 шириной а и глубиной й (фиг, 7). Каждый шарик эа счет вращения заготовки 3 оставляет на ее поверхности след деформации в виде окружности. А посколь ку шарики располагаются в сепараторе по спирали, то эти следы проходят близко один к другому. Так, при диаметре шариков г = 5 мм и глубине деформации= 0,01 мм расстояние между следами будет равно не более 0,08 мм на минимальном радиусе спирали, равном 15 мм (при этом ширина следа деформации составляет "0,2 мм). На радиусе спирали, равйом 30 мм, уже будет перекрытие следов деформа- циив 364При включении приводов 4 и 5 качания плит плите 8 (а вместе с нею и плите 13), а значит, и сеператорам 17 и 18 сообщаются колебания за счет эксцентричной посадки роликов 6 и 7. В зависимости от соотношения амплитуд и частот вращения выходных валов приводов 4 и 5 можно получить различную степень перекрытия следов деформаций. Это позволяет изменять в широких пределах степень деформации материала заготовки. Таким образом, поскольку деформирование осуществляется одновременно с двух сторон в совпадающих точках поверхности заготовок и одновременно по всей поверхности заготовки, то этим достигает" ся перераспределение и выравнивание внутренних, особенно в поверхностных слоях, напряжений, что и является целью операции рихтовки.П р и м е р, Рихтовку осуществляют на заготовках из сплава 1541Размеры заготовки: диаметр 200 мм, отверстие в центре 68 мм, толщина 2,4 мм. Сила прижатия оппозитно расположенных шариков диаметром 5,0 мм к по-. верхности заготовки 7 кг. Качание сепараторов осуществляют с частотой 5,0 Гц в направлении диаметра. Скорость вращения заготовки составляет 3 об/мин. Формула изобретения 1. Способ рихтовки прецизионных дисков, включающий пластическое деформирование заготовки путем одновременного приложения к обеим торцовым поверхностям диска нормальных сил посредством внедрения в тело заготов ки деформирующих элементов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества, нормальные силы к одной торцовой поверхности диска прикладывают оппоэитно нормальным силам, прикладываемым.к другой торцовой поверхности диска, причем точки приложения всех сил синхронно перемещают в плоскости диска до пол ного деформирования обейх торцовых поверхностей диска, а внедрение в его тело каждого деформирующего эле" мента осуществляют по сферической. поверхности,2. Установка для рихтовки прецизионных дисков, содержащая основание и установленные в виде дисков нижнюю5 1 и верхнюю плиты, на обращенных одна к другой поверхностях которых смонтированы деформирующие элементы, образующие между собой зазор для размещения заготовки, и привод вертикального перемещения верхней плиты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества, она ,снабжена жестко закрепленными на основании приводом вращения заготовки с соосно расположенным относительно плит шлицевым валом, на котором смонтированы с возможностью осевого перемещения две втулки, и двумя при" водами качания плит с эксцентриковыми роликами, установленными с возможностью взаимодействия с наружной цилиндрической поверхностью нижней плиты с двух взаимно перпендикулярных сторон, при этом деформирующие эле 445836 6менты выполнены в виде размещенныхв сепараторах по спирали шариков,привод перемещения верхней плиты - ввиде двух пневмоцилиндров, штоки которых жестко соединены с верхнейплитой, а корпуса - с нижней, на обращенной к нижней поверхности основания выполнены карманы с отверстиямидля подвода сжатого воздуха, причемверхняя втулка привода вращения заготовки смонтирована на верхней плитепосредством пяты н подпружинена относительно последней, а нижняя втулка подпружинена относительно основания, нижняя плита подпружинена коснованию при помощи растяжек, а деформирующие элементы верхней плитырасположены оппозитно деформирующим о элементам нижней плиты.каэ 66687/14 Тираж 709 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/