Способ чистовой обработки поверхности деталей типа тел вращения

(51) ОБРЕТЕН И ЛЬСТВУ ратурно-механичеьные работы и ро- . М.: Машгиз, 1971,Й ОБРАБОТКИ ПОТИПАТЕЛ ВРАЩЕтся к машиностроебам чистовой обраности деталей - тел щение процесса и Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам чистовой обработки наружной поверхности деталей типа тел вращения, например втулок, колпачков с цилиндрической конусной и фасонной поверхностями, дисков, крышек со сферическим и плоским дном и т:д.Известен способ чистовой обработки наружной поверхности тел вращения йри помощи роликовой головки, установленной в шпинделе станка, перемещающейся вдоль оси обрабатываемой детали от гидропривода и двух спиральных пружин.При этом способе деталь неподвижна и зажата в патроне, а инструмент, вращаясь, перемещается вдоль оси детали, производя. обкатку поверхности детали,Недостаток способа заключается в том, что деталь необходимо зажимать в патроне, в связи с этим усложняется конструкция и ухудшается качество обработки особенно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Барнаульский аппский завод(54) СПОСОБ ЧИСТОВОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙНИЯ(57) Изобретение относинию, а именно к способотки наружной поверхвращения. Цель - упро ЯО 1722 повышение качестваОправка, зажатая в патроне силовой головки, приводится во вращение. На гладкую рабочую часть оправки надевается обрабатываемая деталь, и ей вместе с деталью сообщается осевое движение с определенной подачей. На пути их движения деталь своей внешней поверхностью с определенным радиальным усилием входит в контакт с подпружиненным шариком неподвижно закрепленного накатного инструмента. По окончании обкатки после схода шарика с поверхности деталь сбрасывается с оправки. Параметры обработки определяют по определенным зависимостям, Это позволяет уменьшить проскальзывание, а также производить обработку без зажимного патрона. 6 ил,тонкостенных деталей. Этот способ не позволяет обрабатывать детали с фасоннойповерхностью: Кроме того, значительно усложняется механизация загрузки деталей.Известно также устройство .для чистовой обработки наружных конических поверхностей тел вращения, содержащеедеформирующие ролйки, контактирующие споверхностью нажимной втулки, и подпружиненный упор; взаимодействующий с торцом детали,Это устройсво позволяет обрабатыватьдеталь без зажимного патрона, Закрепление детали от проворота осуществляется путем прижима детали к трехгранному центру,при этом неподвижная деталь обкатываетсяподвижным инструментом.Однако трехгранный центр деформирует деталь, оставляя след. Кроме того, наэтом устройстве нельзя обрабатывать детали с фасонной поверхностью,Наиболее близким к предлагаемому яв- На.фиг. 1 представлена схема реализаляется способ ротационного выдавливания, ции способа на фасонной детали; на фиг, 2при котором оправка установлена непод- - обрабатываемая деталь с фасонной повижно в осевом направлении, на нее плотно верхностью; на фиг. 3 - схема реализациинадевается цилиндрическая заготовка и да способа на колпачковой детали; на фиг. 4 -вильнь 1 е ролики, перемещающиеся в про- деталь колпачкового типа; на фиг. 5 - схемадальном направлении, реализации способа на детали типа диска;Детали должны надеваться на оправку на фиг. 6 - деталь типа диска,плотно. Это усложняет автоматизацию спо- Способ осуществляется следующим обсоба и требует дополнительной подготовки 10 разом.внутреннего диаметра заготовки повышен- Оправка 1(см. фиг. 1), зажатая в патроненой точности механообработка, калибров силовой головки, приводится во вращека, развертка и т,д.). По этому способу ние. На гладкую рабочую часть оправки 1нельзя обрабатывать детали, имеющие фа- надевается обрабатываемая деталь 3, и ейсонную поверхность, а также плоские дета вместе с деталью сообщается осевое движели и детали типа колпачков или крышек с ние с определенной подачей. На пути ихоб абатываемым сферическим дном. Кроме движения деталь 3 своей внешней поверхо ратого, деталь, надетая на оправку даже с на- ностью с определенным радиальным усилитягом, может проскальзывать на ней при ем входит в контакт с шарикомдеформациформации слоя металла между роликами 20 неподвижно закрепленного накатного инси оправкой, что снижает качество чистовойтрумента 5. При дальнейшем движении прообра отки, исходит чиставая обкатка наружнойЦельизобретения-упрощение процес- поверхности детали. При этом сила тренияса обработки и повышение качества дета- внутренней поверхности детали с поверхнолей за счет уменьшения проскальзывания. 25 стью оправки больше, чем числа трения наУказанная цельдостигается тем, что со- рукной поверхности детали с накатнымгласно предлагаемому способу деталь уста- шариком, Разности этих сил достаточно длянавливается на оправке с зазором, причем удержания детали от проворота на оправкев осевом направлении перемещают оправ- без дополнительного зажима, По окончаниику, а инструмент закрепляют неподвижно, 30 обработки после схода шарика с поверхнопри этом параметры обработки выбирают . сти детали осевая составляющая силы прииз условия жима шарика сбрасывает деталь с оправки,то не требуя дополнительного для сьема устщ1) ройства. После обкатки шероховатость погде в - толщина стенки, мм; 35 верхности уменьшается в 20 - 30 раз, приэтом внутренний диаметр при обкатке одВ - радиус оправки, мм;т - фф енттренияскольженияпо ним шариком несколько увеличивается, ато - коэффициент топравке; при обкатке несколькими шариками (по схепр - приведенный коэффициент тре- ме фиг. 3) внутренний диаметр детали малония, причем последний определяют по фор отличается от диаметра оправки.муле При чистовой обкатке торцовой поверх 2 К ности по схеме фиг. 5 Деталь 1 (фиг, б) уста-О навливается на вращающуюся оправку 2,цзажатую в шпиндель силовой головки, иК: ЦО - ф 45 подводится к подпружиненной державке 4со свободно размещенным на ней многоро . Оц - диаметр инструмента, мм; ликовым сепаратором 5. При соприкоснавей - величина деформации в радиальном нии торца детали с роликами б происходитнаправлении, мм.чиотовая обкатка торцовой поверхности деУстановка детали на оправке с зазором, 50 тали 1, Возникающие при обкатке силы треа так же перемещение в осевом направле- ния детали 1 с рцния етали 1 с то цом оправки 2 больше,нии оправки при неподвижне одвижно закреплен- чем силы трения между роликами б и обканом инструменте тываемой поверхностью детали 1, поэтомуавтоматизировать технологический про- они удерживают деталь 1 от проворота от. чесс простейшими средствами, Выбор па носительно оправки 2.П р и м е р 1. Для проверки отсутствияпозволяет уменьшить проскальзывание де- проворота детали, подвергаемой чистовойтали на оправке, что и ив дечто приводитк повышению обкатке, при ее установке на оправке с закачества, зором не имеет значения,.перемещается лив осевом направлении оправка с детальюпри неподвижном инструменте или наоборот, Поэтому чистовая обкатка поверхности детали (фиг. 2) производилась иа токарном станке ТВ 320, Рабочая часть оправки 1(фиг.1) была выполнена по внутреннему контуру детали с допуском 96, имела шероховатость Ва = 0,8 мкм и твердость НВСэ 45-50. Наименьший диаметр оправки 25 мм. Деталь - заготовка, штампованная из латунной ленты толщиной гп = 0,8 мм, имела шероховатость Ва = 6,3 мкм, Требуемая шероховатость детали Ва = 0,4 мкм, Коэффициент трения стали по латуни 1 о = 0,15. Диаметр шарика 8 мм. Вначале деталь проверялась на соответствие условию) пр.Величина деформации: Ь = 6,3 мкм - 0,4 мкм = 5,9 мкм, принимает Ь = 6 мкм.Коэффициент трения качения К = Ь(О - Ь) = О,ООО(О-О,ООО) = 0,22 мм.Приведенный коэффициенттренияпР 8Наибольшая допустимая толщина стенки детали, исключающая проворачиваниегпВ( - 1)=12,5 -- 1=21,6 мм.. о 0,151 пр.0 055Так как толщина стенки детали 0,8 мм, то деталь проворачиваться не будет,Затем проводилась практическая проверка, Оправку зажимали в патроне шпинделя, а шариковый накатной инструмент - в резцедеркателе станка, На оправку свободно надевали деталь-заготовку, Оправке сообщали 1600 об/мин, а суппорту - подачу 0,08 мм/об, Усилие поджима шарика 10 - 15 кг. Шарик смазывали машинным маслом. После схода в конце обработки шарика с поверхности детали деталь отстреливалась, снимаясь с оправки нэ 0,5 - 1 м. Замеры шероховатости на профилометре модели 253 показали величину В, = 0,10,05 мкм; Увеличение внутренних размеров - до 0,3 мм. При обработке проскальзывания детали на оправке не наблюдалось.Проверка этой же детали с теми же режимами на сверлильном станке показала аналогичные результаты.П р и м е р 2. Проводили испытание по схеме фиг. 3 нэ детали колпачкавого типа (фиг, 4) на токарном станке ТВ 320, Оправка 2 имела рабочую часть с конусом, равным конусу готовой детали. Шероховатость оправки, ее твердость, а так же режимы обработки и последовательность действий такие же, как в примере 1. Накатной инструмент имел три равномерно расположенных поокружности подпружиненных шарика. Съемдетали происходит с "отстреливанием".Внутренние диаметры после обкатки близки к рабочим размерам оправки и более5 стабильны, чем при обкатке одним шариком, Шероховатость после обкатки В, =0,20,1 мкм. Проскальзывания детали наоправке не наблюдалось.П р и м е р 3. Проводили испытание по10 схеме фиг, 5 на плоской детали типа диска(фиг. 6) с использованием токарного станкаТВ 320. Оправка 2 не была термообработана и имела шероховатость торца Ва = 6,3мкм Державка 4 имела твердость НВС, 5515 60 с шероховатостью торца Ва = 0,8 мкм.Осевое усилие пружин 15 - 20 кг. В сепараторе 5 размещалось три ролика 6 диаметром 6 мм с шероховатостью Ва = 0,05 мкм,На оправку 2 устанавливали деталь 1, сма 20 занную с обрабатываемого торца машинным маслом и имеющую шероховатость Ва,об/мин. Подачей пиноли задней бабки де 25 ржэвка 4, зарепленная в ней, подводилэсьдо соприкосновения роликов 6 с деталью.Выдержка обкатки при сжатых пружинахсоставляла 2 с. Затем производили отводпиноли. После обкатки деталь имела шеро 30 ховатость Ва = 0,2 - 0,1 мкм. Проскальзывания детали, установленной без зажима,относительно опарки не было.Проведенные испытания показали высокое качество. обработанной поверхности,35 что свидетельствует о том, что чистовую обработку поверхности деталей - тел вращения можно производить без зажима ихустановкой с зазором на оправках.Ф ор мул э изобретения40 Способ чистовой. обработки поверхности деталей типа тел вращения,. при котором оправка по форме внутреннего контурадетали установлена с возможностью вращения и закреплена консольно, а пластиче 45 ское деформирование осуществляютотносительным осевым перемещением элемента пары инструмент - оправка со стороны свободного конца оправки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения про 50 цесса обработки и повышения качества деталей путем уменьшения проскальзывания,деталь устанавливают с зазором на оправке, причем в осевом направлении перемещают оправку, а инструмент закрепляют55 неподвижно, при этом параметры обработки выбирают из условият, В( -- 1),1 опр.где гп - толщина стенки детали, мм;В - радиус оправки, мм;1, - коэффициент трения скольжения детали по оправке;1 р - приведенный коэффициент трения, причем последний определяют по формуле2 К1 пр = - ,Ои где К - коэффициент трения качения,О - диаметр инструмента, мм; 5 Ь - величина деформации в радиальном направлении,мм.1722797 б РСоставитель К,КрючковТехред МЛоргентал ктор Л:Веселовск ектор 1 Лалец аказ 1026 Тираж Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 ьский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гэгэринэ, 101 оизводственно-и