Устройство для поверхностно-упрочняющей обработки

(71) Тол ьятт 7 инавкой 9 и ющим и вн ногогра ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИ АНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 3, Бюл, М 6инский политехнический ин ексеенко ое свидетельство СССР кл. В 23 В 39/02, 1980, ое свидетельство СССР кл, В 24 В 39/02, 1988. ЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТЩЕЙ ОБРАБОТКИ(57) Сущн поверхнос полнено в установле версе, дву дель 3 гол корпусом элементы Ость изо тно-упр виде мн нной нд хстоечно овки сн 1, Включ 8 в виде сопряга утренни ной опра бретения:устроиство для очняющей обработки выогошпиндельной головки, каретке с санями на траго станка, Каждый шпинабжен переходником 2 с ающим деформирующиероликов с кольцевой кающиеся по своим образуми стенками корпуса 1 и акой 7, Последние снаб, которые служат для ус1794634 5 10 15 20 30 40 тановки пластин - фиксаторов 11 иудерживают элементы 8 от выпадэния из корпуса 1, Оправка 7 установлена соосно плунжеруштоку 15, который одновременно служит нижней опорой пружин 16, 17, снабженных регулируемой опорой - гайкой 18. Между плунжером - штоком и деформирующими элементами 8 размещены подшипниковые шарики 22, находящиеся в плотноупакованИзобретение относится к технологическим операциям обработки деталей поверхностным пластическим деформированием,Известно устройство, выполненное в виде инструментального блока и содержащее корпус в виде толстостенного стакана, в перфорациях которого размещены деформирующие элементы в виде роликов ступенчатой формы, одним торцем опирающиеся на упругий промежуточный элемент в виде металлического гофрированного резервуара, заполненного жидкостью,. полость которого соединена с источником колебаний расположенного на шпинделе оппозитно корпусу, К недостатку устройства относится следующее, деформирующие элементы нацилиндрической поверхности корпуса в случае обработки плоских поверхностей остаются ненагруженными, в результате колебательная система: резервуар - торцевые упрочнители работают с отставанидм (запаздыванием в амплитудно - частотной характеристике по отношению к работе источника колебаний, То есть, нарушается жесткая кинематико-динамическая связь за счет выборки мертвого хода при каждом периоде колебания упругого резервуара относительно стенок корпуса (гарантированный зазор в 1,0 , 1,5 мм). И наоборот, при обработке цилиндрических внутренних г 1 оверхностей незамкнутыми (ненагруженными) остаются деформирующие ролики торцевой части инструмента. Для исключения этих недостатков можно было бы в первом случае боковые ролики замкнуть на сьемную бандажную обойму, а во втором случае, - на зэкрепляемый торцевый диск, но тогда происходил бы непроизводительный износ сферы роликов, Кроме того, рабочие сферические поверхности роликов торцевой части инструмента расположены между собой на значительном расстоянии, что при обработке особенно плоских поверхностей способствует формированию регулярных 45упрочненных и неупрочненных зон, при ном объемном взаимном расположении под действием пружин 16,17, при этом СОЖ с добавками ПАВ поступает в зону деформи-. рования через центральный канал оправки 7 и радиальные отверстия в нем и далее через пространственные зоны между промежуточными 22 и деформирующими 8 элементами. 3 з,п.ф - лы, 4 ил. этом сама схема деформационного нагружения преимущественно носит контактно - сдвиговой характер, и в случае увеличения числа оборотов шпинделя с инструментом с целью формирования большей сплошности упрочненных зон, значительно снижается интенсивность наклепа по глубине поверхностного слоя и степени наклепа деталиЦель иеобретения - расширение технологических возможностей и улучшения качества обработанной поверхности,Указанная цель достигается тем, что в устройстве для поверхностно - упрочняющей обработки, содержащем шпиндельную головку, каждый шпиндель которой оснащен оппозитно закрепленными на нем источником колебаний и корпусом с переходным фланцем, размещенным в корпусе, деформирующими роликами промежуточными элементами и истоком, кинематически связанным с источником колебаний, и с деформирующими роликами, согласно изобретению каждый из корпусов выполнен сменным и снабжен нажимной гайкой с пилонами и оправкой, аксиально установленной внутри корпуса и выполненной с наружной поверхностью, ответной внутренней поверхности корпуса, шток расположен между корпусом и оправкой и оснащен пружинами и плунжером, установленным с возможностью взаимодействия с промежуточными элементами, при этом нажимная гайка связана с переходным фланцем резьбовым соединением, э упомянутые пилоны расположены на торцевой поверхности нажимной гайки с равным угловым шагом и сопряжены с выполненными.нэ наружной поверхности корпуса пазами.С целью обработки плоских поверхностей оправка выполнена с призматической наружной поверхностью и оснащена фиксаторами, деформирующие ролики выполнены с кольцевыми проточками и установлены между оправкой и корпусом, при этом ролики сопряжены по образующим цилиндриче10 20 устанавливаемой на каретке с санями 5 тра-,версы 6 двухстоечного станка, для случаяобработки плоских поверхностей. 25 30 35 40 45 50 точника колебаний 23 (электромагнитным 55 вибратором) и гибким шлангом 24 для подвода смазывающе-охлаждающей жидкости (трансформаторное масло с добавлением поверхностно-активных веществ - ПАВ) под давлением, поступающей через скихповерхностей друг с другом и соответственно с внутренней и наружной поверхностью корпуса и оправки. Оправка оснащена реэьбовой пробкой с конусной наружной поверхностью, установленной с возможностью взаимодействия с фиксаторами. С целью обработки внутренних цилиндрических поверхностей корпус выполнен в виде стакана с отверстиями в боковых стенках, а деформирующие ролики установлены в упомянутых отверстиях и выполнены с цилиндрическим уступом,На фиг,1 изображена шпиндельная головка, общий вид; на фиг,2 - корпус блока для отделочно-упрочняющей обработки плоских поверхностей; на фиг,З - сечение . А - А на фиг,З; на фиг.4 - корпус инструмента для отделочно - упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей.Устройство содержит корпус 1, который посредством переходного фланца 2 крепится к шпинделю 3 шпиндельной головки 4 Внутри корпуса 1 между державкой 7 и корпусом 1 размещены деформирующие элементы 8,выполненные в виде роликов с цилиндрическим уступом (проточкой) 9 и сферическими торцами 10, многоугольные пластины - фиксаторы 11, которые установлены в окнах образованными уступами 9 и пазами 12, 13 соответственно в корпусе 1 и оправке 7, При этом фиксаторы в державке 7 выполнены в виде секций, которые зафиксированы конусным участком резьбовой пробки 14. Между стенками. корпуса 1 и державкой 7 размещен по скользящей посадке плунжер - шток 15 являющийся нижней опорой пружин 16, 17, а в верхней части- с регулируемой нажимной опорой - гайкой 18, которая посредством, по крайней мере трех пилонов 19, равнорасположенных относительно оси корпуса 1 и проходящих через окна - пазы 20, опираются на торец опоры - гайки 18. С внешней стороны корпуса 1 имеется шкала 21 для контроля силы натяжения пружин 16, 17, Между плунжером - штоком 15 и роликами 8 расположены промежуточные элементы 22 (подшипниковые шарики под натягом пружин 16, 17, диаметром 3/32 - 1/8).Плунжер-шток 15 в верхней части соединен с подвижной системой (якорем) исвнутренний канал плунжер в што 15 в оставшееся пространство между промежуточными 22 и деформирующими роликами 8.Головка 4 снабжена по крайней мередвумя шпинделями 3 и установлена на каретке 4 с возможностью фиксированных поворотов в двух взаимно перпендикулярныхнаправлениях.Инструментальный блок работает следующии образомВ. зависимости от физико-механических свойств, исходной шероховатости и вида обрабатываемой поверхности, а такжетехнических условий на окончательно обра 5 ботанную поверхность, устанавливаетсятребуемый корпус 1, с соответствующимидеформирующими. элементами 8 снабженные заданным радиусом сферы 10,В случае обработки плоских поверхностей, например направляющих станин металлорежущего оборудования, последниеустанавливаются и закрепляются на столепродольно - шлифовального двухстоечногостанка, на траверсе которого закрепленамногошпиндельная головка 4. После окончания операции шлифования направляющих, по траверсе отводится шлифовальнаяголовка и подводится головка 4 с деформирующими элементами, и в зависимости отширины направляющих, геометрии поперечного сечения направляющих прямоугольная,(треугольная) производят разворот головки4 относительно плоскости обработки и ширины охвата поверхности, то есть корпуссо шпинделями устанавливают так, чтобыслед от блока инструментов перекрывал ширину обрабатываемой поверхности. Осевойподачей подводят деформирующие инструменты к обрабатываемой поверхностина заданную величину натяга пружин 16,17 протарированной в Н (смотрят по шкале на корпусе 1). Включают подачу СОЖ,электромагнитный вибратор 23 и продольную подачу стола. В результате ударных нагружений плунжера - штока 15 напромежуточные 22 и деформирующие 8 элементы и горизонтальной подачи обрабатываемой поверхности детали производитсяее уплотнение и отделка - создается регулярность впадин и выступов (декорирование) топографического рельефа, адобавки поверхностно - активных веществв СОЖ обеспечивают режим хемосорбцииизбирательного переноса, что дополнительно увеличивает износостойкость направляющих поверхностей, особенно если ониработают с контртелом в виде латунных накладных пластин.Меняя величину подачи, амплитуду, частоту колебаний подвижной системы вибра1794634 тора 23 осевых колебаний плунжера-штока 15, радиус сферы 10 обеспечивается качественное получение показателей топографического рельефа и физико в механическ свойств,Введение обработки направляющих станин настоящим устройством заменяет малопроизводительную ручную операцию шабрения,Формула изобретения 1, Устройство для поверхностно-упрочняющей обработки, содержащее шпиндельную головку, каждый шпиндель которой оснащен оппозитно закрепленными на неи источником колебаний и корпусом с переходным фланцем, размещенным в корпусе, деформирующими роликами, промежуточными элементами и штоком, кинематически связанным с источником колебаний и с деформирующими роликами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения качества обработанной поверхности, каждый из корпусов выполнен сменным и снабжен нажимной гайкой с пилонами, и оправкой, аксиально установленной в корпусе и выполненной с наружной поверхностью, ответной внутренней поверхности корпуса, шток расположен между корпусом и оправкой и оснащен пружинами и плунжером, установленным с возможностью взаимодействия с промежуточными элементами, при этом нажимная гайка связана с переходным фланцем резьбовым соединением, а пилоны расположены на торцевой поверхности нажимной гайки с равным угловым В случае обработки цилиндрических поверхностей и, в частности, блоков цилиндров ДВС, в зависимости от количества отверстий блока на каретке 5 станка ус танавливается соответствующее числошпиндельных модулей с подсоединением последних к соответствующим системам энергоснабжения, после чего устанавливаются корпуса с деформирующими злемента ми для обработки отверстий и процесс ведутв известной последовательности. шагом и сопряжены с выполненными на наружной поверхности корпуса пазами,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения обработки плоских поверхностей, оправка выполнена с призматической наружной поверхностью и оснащена фиксаторами, деформирующие ролики выполнены с кольцевыми проточками и установлены между оправкой и корпусом, при этом ролики сопряжены по образующим цилиндрических поверхностей друг с другом и соответственно с.внутренней и наружной поверхностями корпуса и оправки.3. Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оправка оснащена резьбовой пробкой с конусной наружной поверхностью, установленной с возможностью взаимодействия с фиксаторами,4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения внутренних цилиндрических поверхностей, корпус выполнен в виде стакана с отверстиями в боковых стенках, а деформирующие ролики установлены в упомянутых отверстиях и выполнены с цилиндрическим уступом.. Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро аз 391 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5