ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2001 года по МПК B24B39/00 

Изобретение относится к области механической обработки материалов, а именно к упрочняюще-чистовой обработке поверхностей методом поверхностного пластического деформирования, и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Известно устройство для чистовой обработки поверхностей тел вращения, содержащее корпус, в направляющих которого расположена обойма с возможностью осевого перемещения и в замкнутом ручье которой размещены деформирующие элементы, а для повышения долговечности за счет снижения сил трения и производительности за счет увеличения подачи при обкатывании, в качестве деформирующих элементов использованы гибкие игольчатые ролики, на внутренней поверхности ручья выполнена тороидальная лыска шириной 2d_р и в одном из радиусов кривизны, равным (16-40) d_р, где d_р -диаметр ролика, причем устройство снабжено пластиной и подвижной втулкой, при этом последняя установлена в обойме с возможностью взаимодействия с одними торцами роликов, а пластина - с другими.

Признаки, совпадающие - наличие корпуса, в направляющих которого расположена обойма, в которой размещен деформирующий элемент (см. авт. св. N 1486327 В 24 В 39/04, бюл. N 22, 1989 г.)
Причины, препятствующие поставленной задаче, сложность конструкции и нет возможности создать на поверхности детали сложнонапряженное состояние поверхностного слоя с формированием регулярного микрорельефа.

Известно устройство для поверхностного пластического деформирования тел вращения, содержащее корпус с отверстием, механизм нагружения, нажимной конус которого размещен в отверстии корпуса, и деформирующие шарики, установленные с возможностью контактирования нажимным конусом, оно дополнительно снабжено фланцем с рычагами, при этом механизм нагружения выполнен с обоймой, а каждый из упомянутых рычагов выполнен с отверстием под деформирующий шарик, причем фланец закреплен в отверстии корпуса, обойма установлена в отверстии корпуса с возможностью осевого перемещения, нажимной конус смонтирован в обойме с возможностью поворота, а рычаги установлены упруго в радиальном направлении.

Признаки, совпадающие - наличие корпуса, механизм нагружения и деформирующие шарики, обойма, в которой размещен деформирующий элемент (см. авт. св. N 1324833 В 24 В 39/04, бюл. N 27, 1987 г.)
Причины, препятствующие поставленной задаче, заключаются в том, что нет возможности создать на поверхности детали сложнонапряженное состояние поверхностного слоя с формированием регулярного микрорельефа.

За прототип принят известный инструмент для упрочняющей обработки, содержащий корпус с формирующими шариками и привод их перемещения с двумя кольцами, одно из которых закреплено на корпусе, шарик совершает сложное движение, а другое кольцо выполнено из фрикционного упругого материала и установлено на корпусе с возможностью вращения, а закрепленное кольцо выполнено из антифрикционного материала, причем оба кольца смонтированы с возможностью взаимодействия с формирующими шариками.

Признаки, совпадающие - наличие корпуса с формирующими шариками, шарик совершает сложное движение (см. авт. св. N 1266714 В 24 В 39/02 бюл. N 40,1986 г.).

Причины, препятствующие поставленной задаче, заключаются в том, что нет возможности сформировать регулярный микрорельеф при создании поверхностного сложнонапряженного состояния.

Задачей настоящего изобретения является возможность сформировать регулярный микрорельеф при создании поверхностного сложнонапряженного состояния для повышения усталостной прочности и стойкости к поверхностному истиранию и повышения качества поверхности обработанного материала.

Технический результат заключается в том, что инструмент для упрочняющей обработки содержит корпус с деформирующим шариком, который имеет возможность совершать принудительные возвратно-поступательные перемещения вдоль оси обрабатываемой детали, взаимодействуя с имеющим узел регулировки его усилия, дополнительно смонтированным в корпусе выглаживающим с волновым профилем на торцах роликом и подвижно установленной обоймой, а также содержит два шарика, расположенных симметрично относительно ролика, что дает возможность сформировать регулярный микрорельеф при создании поверхностного сложнонапряженного состояния поверхности обработанного материала, повысить усталостную прочность и стойкость к поверхностному истиранию.

Предлагаемый инструмент для упрочняющей обработки поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен его общий вид с местными разрезами, а на фиг. 2 вид А - вид спереди фиг. 1.

Инструмент для упрочняющей обработки содержит корпус 1 с деформирующим шариком 2, который имеет возможность совершать принудительные возвратно-поступательные перемещения вдоль оси обрабатываемой детали, взаимодействуя с имеющим узел регулировки 4 его усилия, дополнительно смонтированным в корпусе 1, выглаживающим с волновым профилем на торцах роликом 3 и подвижно установленной обоймой 5, а также может содержать два шарика 2, расположенных симметрично относительно ролика 3.

Предлагаемый инструмент для упрочняющей обработки закрепляется, например, на суппорте токарного станка, задается глубина и скорость подачи, вращающаяся деталь подвергается поверхностному пластическому деформированию, при этом шарик совершает возвратно-поступательные перемещения, формируя синусоидальный предварительный профиль на поверхности детали с последующим выглаживанием вторичным пластическим деформированием роликом, глубина подачи которого задается посредством узла регулировки. При использовании предлагаемого инструмента для упрочняющей обработки изменения в материале поверхностного слоя происходят более интенсивно, что позволяет снизить упругую деформацию вершин гребешков микропрофиля и остаточные напряжения и, не повышая глубину деформирования, повысить степень упрочнения. Это приводит к увеличению износостойкости поверхностного слоя, а также дает возможность получить поверхность детали более высокого качества. Использование предлагаемого инструмента для упрочняющей обработки особенно эффективно при обработке маложестких деталей, поскольку позволяет уменьшить количество ходов при давлении ниже оптимального.

Изобретение относится к области механической обработки материалов. Инструмент содержит корпус 1 с деформирующим шариком 2 и заглаживающим роликом с волновым профилем на торцах. В корпус с возможностью перемещения установлены обойма и узел регулирования усилия деформирующего шарика 2, установленного в контакте с торцом заглаживающего ролика и с возможностью принудительного возвратно-поступательного перемещения вдоль оси обрабатываемой детали. Технический результат выражается в возможности формирования регулярного микрорельефа при создании сложнонапряженного состояния обрабатываемой поверхности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Инструмент для упрочняющей обработки, содержащий корпус с деформирующим шариком, отличающийся тем, что он снабжен заглаживающим роликом с волновым профилем на торцах, установленной в корпусе с возможностью перемещения обоймой и узлом регулирования усилия деформирующего шарика, при этом шарик установлен в контакте с торцом заглаживающего ролика и с возможностью принудительного возвратно-поступательного перемещения вдоль оси обрабатываемой детали. 2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен двумя шариками, установленными симметрично относительно заглаживающего ролика.