УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 1994 года по МПК B24B31/06 

Изобретение относится к упрочняющей обработке деталей машин поверхностным пластическим деформированием уплотненной средой стальных или твердосплавных шаров, находящихся под виброударным воздействием, и может найти применение в различных отраслях машиностроения для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей практически любой формы.

Известно устройство для упрочнения внутренних поверхностей деталей (авт. св. N 1286394, кл. В 24 В 31/06, 1987), содержащее расположенные между подвижным и неподвижным ограничителями рабочие тела и механизм их перемещения в виде оси с расположенным на ней многозубым ударником.

Недостатком такого устройства является ограничение области его применения обработкой только внутренних поверхностей определенной формы, соответствующей форме ограничителей.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для вибрационной абразивной обработки [1], содержащее контейнер, в котором на боковых стенках жестко закреплены одним концом упругие разрыхлители, выполненные в виде пластин.

Недостатком такого устройства является наличие в местах жесткого присоединения интенсификаторов (разрыхлителей) к стенкам рабочей камеры "мертвых" зон, в которых скорости и ускорения элементов массы загрузки малы, за счет чего снижается равномерность и производительность обработки деталей.

Целью изобретения является расширение номенклатуры обрабатываемых деталей, а также увеличение равномерности и повышение производительности обработки путем увеличения энергии соударений частиц рабочей среды с поверхностью обрабатываемых деталей за счет сочетания уплотнения рабочей среды и сообщения ей дополнительных периодических импульсов.

Это достигается тем, что в устройстве для вибрационной абразивной обработки, содержащем упруго установленный на основании контейнер с крышкой и вибратор, согласно изобретению на внутренней поверхности боковых стенок контейнера установлены с возможностью возвратно-поступательного движения в перпендикулярной основанию плоскости гофрированные пластины с формой гофров в виде правильных треугольников с углом наклона гофров к плоскости основания, равным 35 - 55^о, причем упомянутые пластины подпружинены со стороны подвижной относительно контейнера крышки, а гофры пластин, установленных на противоположных боковых стенках контейнера, имеют противоположные направления наклона.

Размещение на внутренней поверхности боковых стенок контейнера подпружиненных со стороны крышки и имеющих возможность возвратно-поступательного движения в перпендикулярной основанию плоскости гофрированных пластин обеспечивает повышение энергии динамического взаимодействия частиц рабочей среды с обрабатываемой поверхностью за счет сообщения массе загрузки дополнительных периодических ударных импульсов, а также за счет создания непостоянной во времени степени уплотнения массы загрузки, что позволяет увеличить интенсивность обработки.

Расположение зубьев вкладышей под углом 35 - 55^о к плоскости основания, причем на противоположных боковых стенках контейнера направление наклона гофров противоположное друг другу, позволяет в условиях обработки с уплотнением массы загрузки увеличить скорость циркуляции последней за счет противоположного направления периодических импульсов, сообщаемых массе загрузки гофрированными пластинами, что также увеличивает интенсивность и равномерность обработки. При углах, меньших 35^о и больших 55^о, скорость циркуляции массы загрузки снижается. Выполнение каждого гофра в виде правильного треугольника обеспечивает одинаковую величину ударного импульса, сообщаемого массе загрузки пластиной при движении ее вверх и вниз, что способствует увеличению равномерности обработки поверхностей деталей.

На фиг. 1 показано устройство в процессе обработки деталей в незакрепленном состоянии, общий вид; на фиг. 2 - направление наклона гофра пластин на взаимно противоположных боковых стенках контейнера; на фиг. 3 - устройство при обработке детали в закрепленном состоянии, общий вид.

Устройство для упрочнения поверхностей деталей состоит из упруго установленного на основании 1 контейнера 2, содержащего поджатые сверху пружинами 3 и имеющие возможность возвратно-поступательного перемещения в перпендикулярной основанию плоскости гофрированные пластины 4, укрепленной на жестко закрепленных на основании 1 кронштейнах 5 крышки 6, имеющей специальные бортики для предохранения от попадания частиц рабочей среды и мелких деталей в зазор между крышкой и вкладышем, подобные буртики имеются и на дне контейнера 2, и вибратора 7.

Некрупные детали обрабатываются в контейнере 2 в незакрепленном состоянии. Крупные детали, обрабатываемые в закрепленном состоянии, укрепляются на крышке 6 при помощи специального приспособления 8, при необходимости и для обеспечения большей равномерности обработки деталь может получать медленное вращение от двигателя 9.

Устройство для упрочнения поверхностей деталей работает следующим образом.

В контейнер 2 через загрузочный люк в крышке 6 загружается рабочая среда и обрабатываемые детали. При обработке в закрепленном состоянии деталь закрепляется в приспособлении 8, которое устанавливается в специальном люке, используемом при обработке внавал в качестве загрузочного, а рабочая среда при периодическом встряхивании загружается через боковой люк в крышке.

Далее включается вибратор 7, приводящий контейнер 2 в колебательное движение, при этом фаза колебаний подпружиненных сверху гофрированных пластин 4 запаздывает от колебаний контейнера 2, за счет чего колеблется степень уплотнения массы загрузки и сообщаются последней дополнительные различные по направлению ударные импульсы, что повышает производительность обработки.

При данных условиях происходит процесс обработки. После обработки деталей в незакрепленном состоянии масса загрузки выгружается полностью, а при обработке детали в закрепленном состоянии предварительно выгружается рабочая среда через люк в дне контейнера, а затем деталь снимается вместе с приспособлением и открепляется. Далее цикл повторяется.

Использование: упрочняющая обработка деталей машин поверхностным пластическим деформированием уплотненной средой стальных или твердосплавных шаров, находящихся под виброударным воздействием и может найти применение для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей практически любой формы. Предлагаемое устройство состоит из упругого установленного на основании 1 контейнера 2, содержащего поджатые со стороны крышки 6 пружинами 3 и имеющие возможность возвратно-поступательного движения в перпендикулярной основанию плоскости гофрированные пластины 4, укрепленной на жестко укрепленных на основании 1 кронштейнах 5 крышки 6, и вибратора 7. Некрупные детали обрабатываются в контейнере 2 в незакрепленном состоянии. Крупные детали укрепляются на крышке 6 при помощи специального приспособления 8 и могут получать медленное вращение от двигателя 9. Конструкция устройства обеспечивает повышение энергии динамического взаимодействия частиц рабочей среды с обрабатываемой поверхностью, увеличение скорости циркуляции массы загрузки, что способствует увеличению равномерности и производительности обработки. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ, содержащее упруго установленный на основании контейнер с крышкой и вибратор, отличающееся тем, что на внутренней поверхности боковых стенок контейнера установлены с возможностью возвратно-поступательного движения в перпендикулярной к основанию плоскости гофрированные пластины с формой гофр в виде правильных треугольников с углом наклона гофр к плоскости основания 35 - 55^o, причем упомянутые пластины подпружинены со стороны подвижной относительно контейнера крышки, а гофры пластин, установленных на противоположных боковых стенках контейнера, имеют противоположные направления наклона.