Устройство для упрочнения винтовых поверхностей

(51) Н 3 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 5 Н т жно ных илиа мена бработк инн со осится етение металл пользо винтов би, хоЦел рение за сч талей НаустройЛиг. 1на Фиг 9трой ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРР 538794 кл, В 21 Н 3/06,30.09.7(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧЙЕНИЯ ВИТОВНХ ПОВЕРХНОСТЕЙ(57) Изобретение относится к обра ке металлов давлением и может бы использовано для упрочняющей обр ки винтовых поверхностей. Цель - расширение технологических возмо стей за счет обработки длинномер деталей. Устройство содержит оди несколько корпусов, укрепленных платАорме, обрабатывающие инстру ты, установленные в корпусе в дв ряда, охватывающее коль о и вибров ов давлением и может быть исвано для упрочняющей обработк ых поверхностей, например рез дових винтов и пр.ью изобретения является расши технологических возможностей т обработки длинномерных детипа ходовых винтов.фиг.1 изображено предлагаемое ство; на Лиг.2 - разрез А-А нна Фиг.З - вид Б на фиг.2 ,4 - вариант исполнения ус 2будитель, Обрабатывающий инструмент имеет центрирующий и дейормирующий участки, расположенные на его внутренней поверхности, а также ударный участок на наружной поверхности. В процессе обработки деталь ввинчивают между центрирующими участками инструмента, а затем сообщают корпусу колебания. При этом охватывающее кольцо, размещенное на корпусе, вращается, взаимодействуя с ударными участками обрабатывающих инструментов, которые деАормирующими участками воздействуют на деталь, упрочняя ее, В процессе обработки осуществляется вибрационное перемещение детали относительно корпуса,при этом новые участки винтовой поверхности подвергаются упрочнению. Устройство позволяет обрабатываь длинномерные детали типа ходовых винтов и обеспечивает регулировку величины упрочнения.2 з.п. А-лы, 4 ил,ства при обработке о бо дл ых деталей.Устройство для упрочнения винтових поверхностей содержит подпружиненную, те, установленную на упруги элементах 1 на плите 2 платформу 3. К платформе 3 присоединен вибровоз- будитель колебаний, состоящий из оси 4, на которой на опорах 5 качени установлена обойма с дебалансом б. Через эластичную муфту 7 дебаланс соединен с электродвигателем 8. На платформе 3 жестко укреплен цилиндри 1620192ческий корпус 9 с Фланцами 10, между которыми на опорах 11 качения с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости установлено охватывающее кольцо 12. В корпусе 9, внутренний диаметр которого больше наружного диаметра резьбы упрочняемой резь" бовой детали 13 равномерно по его окружности и с осевым смещением друг относительно друга выполнены наклонные пазы 14, угол наклона ю которых относительно плоскости платформы равен углу подъема резьбы упрочняемой детали. Осевое смещение й пазов друг относительно друга равно где с - шаг резьбы обрабатываемойдетали 13;и - количество пазов.В каждом из пазов корпуса под таким же углом наклона 06 к плоскости платформы установлены в два ряда с 25 возможностью поворота на осях 15 об рабатывающие инструменты 16, твердость материала которых выше твердости материала обрабатываемой детали, Каждый обрабатывающий инструмент 16 выполнен в виде криволинейного тела и содержит три участка: центрирующий А, деформирующий В и удар" ный С. Центрирующий и деформирующий участки расположены на внутренней поверхности обрабатывающего инструмента, при этом центрирующий участок ограничен окружностью радиуса Е. Ударный участок расположен на .наружной поверхности обрабатывающего 40 инструмента и взаимодействует с охватывающим кольцом 12.Деформирующий и ударный участки ограничены окружностью одного радиуса К 1, причем Я.1 , К, Профиль45 центрирующего А и деформирующего В участков обрабатывающего инструмента 16 выполнен соответствующим профилю резьбы обрабатываемой детали 13, а ширина обрабатывающего инструмен 50 та 16 больше величины шага резьбы с детали 13. В том случае, когда из Я.условий эксплуатации детали 13 ставится задача упрочнения лишь впадины резьбы угол деформирующего участЭ55 ка В обрабатывающего инструмента 16 выполнен на 4-6 меньшим угла профиоля резьбы детали. В каждом из наклонных пазов 14 на осях 15 между обрабатывающими инструментами 16 установлена дистанционная втулка 17. Ее длину, толщину обрабатывающего инструмента и ширину паза выбирают такими, чтобы расстояние с между кромками центрирующих А участков обрабатывающего инструмента 16 соответствовало нескольким шагам Сг резьбы обрабатываемой детали 13. Диаметр внутренней поверхности охватывающего кольца 12 выполнен равнымП = й+ 4 Р+ 2 Я,овгде Д - внутренний диаметр упроч-,няемой резьбы;= 4 А - эксцентриситет охватывающего кольца 12;А 1 - амплитуда колебаний платформы 3,Величина эксцентриситета Е обусловлена верхней границей диапазонавибрационного поддержания вращенияохватывающего кольца 12 под действием колебаний платформы 3. Корпус 9 взоне установки на нем охватывающегокольца 12 выполнен цилиндрическим снаружным диаметром П, удовлетворяющим неравенство1 к ( й + 4(что обеспечивает контактирование охватывающего кольца 12 с ударными участками С инструмента 16 при его обкатке по наружной поверхности корпуса 9. На кронштейне 18 с возможностью регулирования осевого положения относительно корпуса 9 установлен концевой переключатель 19, связанный электрической цепью с системой управления электродвигателя 8.Упрочнение винтовых поверхностей осуществляют следующнм образом.Подлежащую упрочнению деталь 13 устанавливают вкручиванием в центрирующие участки А обрабатывающих инструментов 16. Включением электродвигателя 8 через эластичную муфту 7 сообщают вращение от вала электродвигателя дебалансу 6, При вращении дебаланса 6 возникают круговые колебания платформы 3 н закрепленного на ней корпуса 9. Под действием этих колебаний установленное иа корпусе 9 на опорах качения охватывающее кольцо 12 вовлекается в режим вибрационного вращения. Набегая при своем вращении10 5 5 162019 на выступающие за пределы цилиндрического корпуса 9 ударные участки С, охватывающее кольцо 12 взаимодействует с ними, поворачивая обрабатывающий инструмент 16 вокруг оси 15 до контакта их деформирующих участков В с обрабатываемой деталью 13. Средняя за период величина усилия взаимодействия охватывающего кольца 12 с обрабатываемой деталью 13 прямо пропорциональна его массе, эксцентриситету и квадрату круговой частоты колебаний платформы 3. Посколькутвердость материала обрабатывающегоинструмента 16 превышает твердостьматериала обрабатываемой резьбовойповерхности детали 13, материал еев местах контакта пластически деформируется и упрочняется. Так как обрабатывающий инструмент установлен равномерно в два ряда через несколько витков резьбы детали, то этим обеспечивается ее надежное центрированиеи исключается смятие витков. В ходеупрочнения имеет место эффект вибрационного поддержания вращения детали 13 относительно корпуса 9, При 2 6тель 8 привода, удапяют упрочненную деталь 13, на ее место устанавливают очередную подлежащую обработке, изменяют направление вращения вала электродвигателя 8 и цикл обработки повторяют в описанном порядкеУпрочнение особо длинномерных резьбовых деталей типа ходовых винтов (фиг.4) осуществляют с использованием устройства, содержащего установленную на упругих элементах 1 на плите 2 платформу 3, к которой присоединены вибронозбудигели круговых колебаний, Количество и корпусов 9 выбирают в . зависимости от длины и жесткости обрабатываемой детали 13. Чем длиннее и менее жесткая обрабатываемая деталь, тем больше устанавливают корпусов 9.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обрабатывать длин- номерные детали типа ходовых винтов и обеспечивает регулировку величины упрочнеиия за счет изменения частоты колебаний, а также массы и эксцентриситета охватывающего кольцаФормула изобретения30 50 55 этом наличие резьбы, взаимодействующей с центрирующими участками А,приводит к ввинчиванию или вывинчиванию детали 13 в корпусе 9 в зависимостиот направления колебаний платформы 3.В процессе винтового движения всеновые участки обрабатываемой поверхности подвергаются ударному контактированию с деформирующими участкамиВ, чем обеспечивается равномерностьупрочнения всей резьбовой поверхности обрабатываемой детали 13. Послетого, как обрабатываемая деталь 13на всю подлежащую упрочнению длинуввинтится в корпус 9 своим торцом,она воздействует на концевой переключатепь 19, подающий сигнал на схемууправления электродвигателем 8, которая обесточивает электродвигатель и .после остановки включает в противоположном направлении. При этом изменяются на противоположные: направление вращения вибровозбудителя с дебалансом 6, колебания платформы 3 ивращение охватывающего кольца 12.Происходит вывинчивание детали изкорпуса 9, сопровождающееся повторным упрочнением ее резьбовой поверх"ности. После почти полного вывинчивания обрабатываемой детали 13 из корпуса 9 останавливают электродвигаУстройство для упрочнения винтовых поверхностей, содержащее плиту, корпус, в котором на осях свободно расположены обрабатывающие инструменты, установленное с возможностью взаимодействия с последними и перемеще-, ния охватывающее кольцо и внбровозбудитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработки длннномерных деталей, оно снабжено установленной на плите с возможностью колебаний подпружиненной платформой, причем корпус закреплен на упомянутой платформе, оси с обрабатывающими инструментами расположены параллельно оси корпуса, а инструменты на них размещены в два ряда.2. Устройство по п,1о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый из обрабатывающих инструментов выполнен в виде криволинейного тела с деформирующим, ударным и круглым центрирующим участками, при этом ударный участок расположен на наружной поверхности обрабатывающего инструмента с возможностью взаимодействия с охваты"- вающим кольцом, а центрирующий н де. формирующий участки расположены на его внутренней поверхности.1 Ь 201923. Устройство по п.2, о т л име соосно укреплены несколько корпуч а ю щ е е с я тем, что на платфор- сов1620192 Составитель С,Чукаеваактор И,Середа Техред 31,Сердюкова орректор Н,Корол водственио-издательский комбинат нПатент", г. Ужгород,гарина, 10 Заказ 420 б Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5