Устройство для упрочнения поверхностей

Устройство для упрочнения поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам, предназначенным для чистовой обработки поверхностей поверхностным пластическим деформированием. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обработки плоских поверхностей с радиусными переходами. Устройство снабжено обоймами, в которые установлены деформирующие элементы в виде пучков, выполненных из отдельных стержней. Через упругие элементы обоймы соединены каждая со своим валом, установленным в нижнюю и верхнюю подвески. Верхняя подвеска своей внешней зубчатой поверхностью соединена с приводным зубчатым колесом, а в промежутке между подвесками на валы одеты зубчатые колеса, которые соединены с ведущим ступенчатым зубчатым конусом, одетым на основной вал. На последнем установлена вибропластина с зазором в пределах взаимодействия между ней и электромагнитами, регулируемым сбалансированными упругими элементами. Обоймы с деформирующими элементами установлены с возможностью вращения их вокруг собственных осей, планетарного их движения и возвратно-поступательного перемещения вдоль их осей. Рабочая часть каждого стержня-деформирующего элемента закруглена по радиусу, равному его диаметру. При работе обоймам сообщается три независимых движения, что позволяет обрабатывать поверхности с радиусами, уступами и галтелями, а также регулировать ширину обрабатываемой поверхности. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4. .

Е 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4408406/31-27 (22) 11.04.88 (46) .30.01.90. Бюл. Р 4 (7 1) Казанский авиационный институт им. А.Н.Туполева (72) П.Г.Балюра, i.ô.Вялков и Н.Н.Ухватов (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р2 9334 15, кл; В 24 В 39/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЗВ1 УПРОЧНЕНИЧ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к техно» логии машиностроения, в частности к устройствам, предназначенным для чистовой обработки поверхностей поверхностным пластическим деформированием. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обработки плоских поверхностей с радиусными переходами. Устройство снабжено обоймами, в которые установлены деформирующие элементы в виде пучков, выполненных из отдельных стержней ° Через упругие элементы обоймы соединены каждая со своим ваИзобретение относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам, предназначенным для чистовой обработки поверхностей пластическим деформированием.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет возможности обработки плоских поверхностей с радиусными переходами.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А

„„Я0„„1539048 А1 (51) 5 В 24 В 39/00

2 лом, установленным в нижнюю и верхнюю подвески. Верхняя псдHp.ñêà своей внешней зубчатой поверхностью соединена с приводным зубчатым колесом, а в промежутке между подвесками на валы одеты зубчатые колеса, которые соединены с ведущим ступенчатым зубчатым конусом, одетым на основной вал. На последнем установлена вибропластина с зазором в пределах взаимодействия между ней и электромагнитами, регулируемым сбалансированными упругими элементами. Обоймы с деформирующими элементами установлены с возможностью вращения вокруг собственных осей, планетарного их движения и возвратно-поступательного переЧР мещения вдоль их осей. Рабочая часть каждого стержня-деформирующего элемента закруглена по радиусу, равному С„ его диаметру. При работе обоймам сообщается три независимых движения, что позволяет обрабатывать поверхности с радиусами, уступами и галтелями, а также регулировать ширив обрабаты- > ваемой поверхности. 4 ил. Сл

©Э

Ж

Ю на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг.1; на фиг. 4 — вид В на фиг. 1.

Корпус 1 устройства устанавливают в шпиндель станка или крепят к нему.

Деформирующие элементы 2 и 3 в виде пучков, составленных из отдельных стержней, закреплены в обоймы 4, которые через соединительные стержни 5, упругие элементы 6 и 7 соединены со вспомогательными валами 8 и 9. Эти валы проходят через нижнюю подвеску

10 и соединены в ней с и лзунами 11

1539048 и 12 через подшипники 13 и 14. На вспомогательные вялы 8 и 9 посажены зубчатые колеся 15 и 16 на скользящих шпонкях. Далее валы соединены с верхней подвеской 17, которая пред5 стявляет собой цилиндрическое зубчатое колесо, и с зубчатыми колесами 18 и 19. В пазу верхней подвески 17 аналогично нижней подвеске 10 ус ановлены ползуны и подшипники для присое,динения к ней валов 8 и 9. Колесо 18 установлено на валу в стойках 20 и 21.

Верхняя 17 и нижняя 10 подвески ,соединены с основным валом 22, на

iKoT0pblJE посажены ступенчатый зубча тый конус 23, каждое колесо которого фиксируется подвижной ыпонкой 24, а также подшипники 25. Последний соединен с вибропластиной 26, которая че/ рез упру не элементы 27 и 28 соедине.на со стойками 21 и 29. К вибропластине 26 жестко присоединена шайба 30, на которую упирается пружина 31, а с другой стороны она упирается в стойку 32. В последней имеется скользящий подшипник 33, через который проходит вал 22 до шлицевого соединения с верхним вялом 34, а он через шайбу 35 с подыипником внутри соединен с редуктором 36 и далее с мотором 37.

Редуктор 36 соединен, кроме того, с конической передачей 38 и через вал

39 — с зубчатым колесом 19. Вал 39 установлен в стойках 40 и 41. Верхний вал 34 через ременную передачу 42 со3S единен с прерывателем 43 тока, который попеременно соединяет источник 44 тока с электромагнитами 45.

Устройство работает, обеспечивая

40 обоймам 4, в которые установлены элементы 3 и 2 в виде пучков, следующие три движения.

От электропривода 37 через редуктор 36, верхний вял 34 со шлицевым

45 хвостовиком, в который установлен основной вал 22 также со шлицевым хвостовиком, движение передается через одно из колес .ступенчатого зубчатого конуса 23, состоящего из отдельных

50 колес, соединенных с валом 22 подвижной ыпонкой 24, на зубчатые колеса

15 и 16, соединенные с валами 8 и 9 при помощи скользящих шпонок, установленных в верхней 18 и нижней 10

55 подвесках, Далее движение через упругие элементы 6 и 7 передается на обоймы 4, которые совершают вращение вокруг собственных осей вместе с деформирующими элементами 2 и 3, установленными в обойме 4 в виде пучков стержней, с заданной скоростью V .

Движение от редуктора 36 через зубчатую передачу 38, вал 39, зубчатое колесо 19 передается на зубчатое колесо — подвеску 17, которая за счет подшипников 25 может вращаться относительно вала 22. Зубчатое. колесо 18 выполняет роль опоры и также вращается.

Возвратно-поступательное перемещение обойм обеспечивается электромагнитами. Получив импульс энергии во время замыкания прерывателя 43, электромагниты 45 притягивают вибропластину 26 к своим торцам. Затем после размыкания цепи действием пружины 31 вибропластина 26 вместе с шайбой 30, всем механизмом и обоймами 4 с элементами 2 и 3 совершает рабочее движение в направлении обрабатываемой поверхности детали с целью упрочнения, а затем цикл повторяется..

Таким образом, обоймы 4 вместе с элементами 2 и 3 получают три независимых друг от друга движения: вращение вокруг собственных < сей V планетарное движение вокруг оси основного вала V,„ „(фиг. 4); возвратно-поступательное перемещение в направлении обрабатываемой поверхности детали d по стрелкам.

Регулирование ширины обрабатываемой поверхности L и степени наклепа производится следующим образом. Ползуны 11 и 12 в нижней подвески 10 вместе с валами 8 и 9 перемещаются в ее пазу и, соответственно, такие же ползуны и на такое же расстояние перемецаются в верхней подвеске 17.

При этом зубчатые колеса 15 и 16 входят в зацепление с одним из зубчатых колес конуса 23: при L „„ — с наименьшим и при L «, — с наибольшим.

Степень наклепа регулируется упругими элементами 31, 27, 28, б и 7 за счет постановки их на устройство с различной жесткостью, необходимой для обеспечения заданной величины наклепа обрабатываемой поверхности, и сбалансированными для этой цели.

Кроме того, устройство имеет отличие по конструкции деформирующих элементов 2 и 3. Они выполнены из отдельных стержней и в виде пучков установлены в обоймы 3 диаметра (фиг. 1, вниз ). Каждый стержень диа25

15390 метром 1-5 мм, а может быть и больне, изготовлен из быстрорежущей стали

ШХ15, термообработан и имеет закругленную рабочую поверхность по радиу су r, равном диаметру стержня.

Для опробирования устройства на работоспособность и производительность выполняют его модель на которой производятся экспериментальные исследования.

Обрабатывают панель из Д1Т при следующих характеристиках устройства.

6=40 мм; L=90 мм; частота вращения обойм п„=120 об/мин; частота планетарного движения па=70 об/мин; частота возвратно-поступательных перемещений обойм по стрелкам  — 5560 в 1 мин. Подача обрабатываемой детали после проведения ряда опытов

S=130 мм/мин, Следовательно, производительность равна И=11,7" 10 мм /мин.

При исходной нероховатости li = .

=2,5-2,0 мкм после упрочнения этой поверхности предлагаемым устройством высота неровностей снижается до ? =

=i,5-1,25 мкм. Степень упрочнения при этих режимах колеблется в пределах 12-18Х. Эта величина может быть увеличена или уменьнена для других материалов за счет изменения характеристик упругих элементов в устройстве.

48

Формула изобретения

Устройство для упрочнения поверхностей, содержащее корпус с размещенными в нем магнитами, обоймами с деформируюцими элементами и упругими элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью раснирения технологических возможностей за счет возмож-, ности обработки плоских поверхностей с радиусными переходами, устройство снабжено нижней и верхней подвесками, основным и вспомогательными валами, 1 установленными в укаэанных подвесках, ведущим и ведомыми зубчатыми колесами, расположенными между подвесками, а также вибропластиной, при этом на вспомогательных валах закреплены обоймы с деформиртюцими элемеНтами, упругие элементы и ведомые зубчатые колеса, а на основном валу расположены вибропластина и приводное зубчатое колесо с возможностью взаимодействия с ведомыми колесами, при этом обоймы с деформирующими элементами установлены с возможностью врацения вокруг собственной оси, планетарного движения и возвратно-поступательного перемещения вдоль своей оси, а деформирующие элементы выполнены в виде пучков стержней, при этом рабочая часть стержня выполнена с радиусом, равным его диаметру.

1539048

1539048 г.2

Вид Е

Составитель С.Чукаева

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор И.Касарда.Заказ 184 Тираж 588 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский- комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101