ВИБРОДИНАМИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА Российский патент 1997 года по МПК B24B39/00 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к финишной обработке давлением и образованию на поверхности отверстий корпусных деталей при их обработке на металлорежущих станках регулярного микрорельефа.

Известное устройство [1] имеет размещенные в цилиндрическом корпусе шарики для образования регулярного микрорельефа.

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет производить изменение давления шариков на обрабатываемую поверхность детали, т.к. шарики располагаются свободно в корпусе головки, и давление можно регулировать только за счет увеличения скорости вращения головки, т.к. в этом случае центробежная сила будет увеличивать силу давления шариков на обрабатываемую поверхность детали. Но этот способ имеет определенные границы, т.к. скорость вращения вибродинамической головки при образовании РМР составляет 3 30 м/мин.

Известна вибродинамическая головка 2, состоящая из корпуса, в котором размещен шарик, подпружиненный подпятник, регулируемый винтом.

Недостатком этого устройства является невозможность точного регулирования давления шариков.

Известна головка для вибродинамической обработки поверхности [3] используемая для реализации ультразвуковой обработки, содержащая установленные в корпусе с возможностью взаимодействия с обрабатываемой поверхностью деформирующие элементы в вид шариков, а также узел регулирования и фиксации положения деформирующих элементов с целью регулирования усилия прижатия деформирующих шариков к обрабатываемой поверхности. Узел регулирования содержит подпружиненные в радиальном направлении относительно продольной оси головки подпятники, упорные регулировочные винты и тарировочные шкалы, посредством которых задается положение деформирующих шариков.

Указанной известной головке присущ тот же недостаток, что и указанным выше известным решениям по источникам информации [1, 2]
В конструкцию предлагаемой вибродинамической головки введен кулачок с отверстием под ключ (профиль которого изменяется по определенному закону, т. е. может иметь постоянно изменяющийся профиль, что позволяет производить равномерное изменение давления шариков при повороте кулачка на один и тот же угол, либо профиль кулачка изменяется неравномерно, что, естественно, при повороте кулачка давление шариков будет изменяться неравномерно), накладка с радиусным пазом и компенсатор, что позволяет изменять давление шарика на обрабатываемую поверхность материала и дает возможность широко варьировать поверхностными характеристиками получаемого регулярного микрорельефа. В устройство введен компенсатор, выполненный в виде цилиндрического стержня, расположенного между пружиной и кулачком.

Подобное выполнение головки с кулачком с изменяющимся профилем для изменения силы давления шариков на обрабатываемую поверхность расширяет технологические возможности головки, т.к. дает возможность варьировать поверхностными характеристиками получаемого регулярного микрорельефа.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 3, где на фиг. 1 схематически показана вибродинамическая головка, на фиг. 2 вид А фиг. 1, на фиг. 3 - схема движений вибродинамической головки на многооперационных станках с ЧПУ.

Вибродинамическая головка состоит из тела, включающего в себя конус 1, который переходит в удлинитель 2, и расположенного на его конце корпуса 3, в котором размещен кулачок 4, контактирующий с компенсатором 5, находящимся в пазу круглого сечения корпуса и взаимодействующего с пружиной 6, подпятником 7 и шариком 8. К корпусу 3 присоединена крышка 9 со шкалой 10. В крышке 9, соединенной крепежными винтами 11 с корпусом 3, изготовлен сквозной радиусный паз 12 под ключ для поворота кулачка 4, для чего в кулачке 4 изготовлено отверстие 13 под ключ 13, располагаемое напротив радиусного паза 12.

Устройство работает следующим образом: при повороте кулачка с помощью ключа на определенный угол происходит смещение компенсатора, который сжимает или разжимает пружину, что приводит к изменению давления шарика при его контакте с обрабатываемой поверхностью, и тем самым можно легко в большом диапазоне и большой точностью достигать требуемого РМР при обработке конкретных поверхностей и материалов. При этом для образования различного вида РМР следует изменять следующие режимы: n частоту вращения вибродинамической головки; s поступательное движение шпинделя с вибродинамической головкой; N планетарное вращательное движение вибродинамической головкой; Д_ш - диаметр шарика.

Использование: изобретение относится к металлообработке, а именно к финишной обработке давлением и образованию на поверхности отверстий корпусных деталей при их обработке на металлорежущих станках регулярного микрорельефа. Сущность изобретения: в вибродинамическую головку, включающую в себя корпус с деформирующим элементом, который расположен в цилиндрическом отверстии, подпятник и пружину, введен кулачок с изменяющимся профилем. Между кулачком и пружиной расположен компенсатор, который может быть выполнен в виде цилиндрического стержня. Совокупность указанных выше элементов обеспечивает возможность регулирования положения деформирующих шариков относительно обрабатываемой поверхности, а следовательно, регулировать давление шариков на обрабатываемую поверхность. 3 ил.

Вибродинамическая головка, содержащая расположенный в цилиндрическом отверстии корпуса деформирующий элемент, узел регулирования и фиксации положения деформирующего элемента относительно продольной оси головки, включающий подпружиненный в радиальном направлении относительно оси головки и смонтированный с возможностью взаимодействия с деформирующим элементом подпятник, а также смонтированный с возможностью регулирования положения в радиальном направлении относительно оси головки упорный элемент с шкалой регулирования, отличающаяся тем, что узел регулирования и фиксации деформирующего элемента снабжен компенсатором, выполненным в виде цилиндрического стержня, расположенного между пружиной подпятника и кулачком, смонтированным с возможностью взаимодействия с компенсатором и с возможностью регулирования углового поворота и фиксации в заданном положении, при этом компенсатор установлен соосно с пружиной подпятника и деформирующим элементом.