УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2009 года по МПК B23P25/00 B21D3/00 

Описание патента на изобретение RU2355546C2

Предлагаемое изобретение относится к области металлообработки, в частности к изготовлению длинномерных маложестких осесимметричных валов, и может быть использовано в механосборочных предприятиях.

Известен вибровозбудитель, содержащий ротор с нечетным количеством выступов в виде шариков, контактирующих с роликами в виде шарикоподшипников [авторское свидетельство СССР №1414473, кл. В06В 1/10, 1988].

Недостатком данного устройства является ограниченность технологических возможностей при обработке валов из-за необходимости дополнительного привода, возможность создания только изгибных колебаний.

Известно устройство для обработки длинномерных маложестких осесимметричных валов, наиболее близкое к заявляемому изобретению и взятое за прототип, содержащее переднюю опору с самоцентрирующим патроном, заднюю опору с пинолью, рабочий орган [Чернов Н.Н. Металлорежущие станки: Учебник для техникумов по специальности «Обработка металлов давлением». - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1987. - с.111].

Недостатком данного устройства является ограниченность технологических возможностей при обработке длинномерных валов из-за отсутствия возможности вибрационной стабилизации заготовок непосредственно на станке.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности и производительности обработки маложестких длинномерных деталей типа вал с достижением следующих технических результатов: повышение степени стабилизации геометрии вала в межоперационный и эксплуатационный периоды за счет максимального снижения уровня остаточных технологических напряжений и обеспечения его равномерности по длине детали за счет амплитудно-модулированного воздействия на заготовку, общее снижение времени обработки из-за сокращения промежуточных, стабилизирующих структуру материала операций, снижение энергоемкости процесса изготовления вала за счет исключения термических стабилизирующих операций.

Эта задача решается тем, что устройство для вибрационной обработки включает переднюю и заднюю опоры, рабочий орган и вибровозбудитель, содержащий ротор с выступами и упорные ролики, причем ротор с выступами выполнен в виде кулачков с многогранным профилем, устанавливаемых относительно заготовки в местах, соответствующих зонам образования пучностей соответствующих гармоник в заготовке, упорные ролики подпружинены к кулачкам с заданным усилием, а передняя и задняя опоры выполнены с возможностью подпружинивания заготовки, приводимой во вращение, с регулируемым коэффициентом жесткости.

Ротор в виде кулачков позволяет легко менять место приложения усилия путем их перестановки по длине заготовки, при этом расширяются технологические возможности за счет обработки валов различного диаметра.

Кулачки с многогранным профилем позволяют задавать различные частоты, а также обеспечивать комплексную изгибно-крутильную форму колебаний за счет того, что при повороте заготовки с кулачком последний, соприкасаясь с роликом, закручивается и отжимается вместе с заготовкой.

Расположение кулачков в местах пучностей колебаний соответствующих гармоник в заготовке позволяет обеспечить максимальную амплитуду за счет минимального демпфирования.

Использование нескольких кулачков позволяет одновременно проводить обработку на разных частотах, за счет чего модулировать амплитуду колебаний по длине детали, что позволяет проработать ее одновременно в нескольких необходимых сечениях.

Упорные ролики, подпружиненные к кулачкам с заданным усилием, задают амплитуду колебаний, обеспечивают непрерывность процесса за счет постоянного контакта кулачков и роликов.

Подпружиненные опоры позволяют дополнительно снизить энергоемкость за счет минимального гашения колебаний, а регулирование жесткости опор позволяет дополнительно снизить энергоемкость процесса виброобработки путем обеспечения для любых режимов виброобработки минимального демпфирования.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 приведена схема устройства для вибрационной обработки, на фиг.2. - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 приведен вид Б на фиг.1, на фиг.4 - схема возможных профилей кулачков.

Устройство для вибрационной обработки содержит опоры 1 и 2, которые крепятся соответственно в патроне станка 3 и обратном вращающемся центре в пиноли задней бабки 4 через конический хвостовик 5, который крепится к опоре винтами 6. Заготовка 7 (вал) фиксируется винтами 8 во втулках 9, которые упруго связаны пружинами 10. Кулачки 11 зафиксированы на хомутах 12 и имеют различный профиль рабочей поверхности 13. Винты 14 фиксируют кулачки 11 на хомутах 12, которые затянуты на валу 7 винтами 15. Ролики 16, контактирующие с профилем кулачков 11, свободно вращаются на осях 17. Держатель 18 через пружину 19 поджимается винтом 20 и перемещается в корпусе 21. Ограничителем хода держателя является стопор 22. Необходимое количество корпусов закрепляется в державке 23, которая крепится в резцедержателе станка (не показан). В опорах 1 и 2 направляющие 24 поджимают пружины 10.

Устройство для вибрационной обработки работает следующим образом. На заготовке 7 винтами 8 крепятся втулки 9. Направляющими 24 задается степень сжатия пружин 10. На хомутах 12 предварительно крепятся кулачки 11 необходимого профиля исходя из частоты колебаний. Винтом 20 задается усилие поджима держателя 18 с учетом необходимой амплитуды колебаний заготовки и ее жесткости. Зажимают опору 1 в патроне 3, а хвостовик 5 в пиноли 4. Заготовке 7 сообщают вращение с частотой n. При соприкосновении кулачков 11 и роликов 16 генерируются колебания заготовки 7 с частотой k·n, где k - число выступов на кулачке 11. Амплитуда колебаний определяется профилем кулачка. Если колебания модулируют по амплитуде, держатели 18 выставляют таким образом, чтобы они находились каждый в пучности колебаний своей гармоники. За счет этого можно проработать всю заготовку с максимально возможной амплитудой.

Похожие патенты RU2355546C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Расторгуев Дмитрий Александрович
  • Драчев Олег Иванович
RU2376093C2
СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Расторгуев Д.А.
  • Драчев О.И.
  • Солдатов А.А.
RU2254192C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 2010
  • Лбов Андрей Александрович
RU2434729C1
ТОКАРНЫЙ СТАНОК 2012
  • Драчев Олег Иванович
  • Расторгуев Дмитрий Александрович
RU2494840C1
Вибровозбудитель 1985
  • Саркисян Альберт Ервандович
SU1377154A2
Способ токарной обработки маложесткой длинномерной осессимметричной заготовки детали 2022
  • Драчев Олег Иванович
  • Горшков Борис Михайлович
  • Самохина Наталья Станиславовна
  • Кравцов Алексей Николаевич
RU2805022C2
СПОСОБ ВИБРООБРАБОТКИ МАЛОЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ В НИХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ 2008
  • Бойченко Олег Валентинович
  • Драчев Олег Иванович
  • Гранченко Дмитрий Викторович
RU2424101C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ 1999
  • Драчев О.И.
  • Бойченко О.В.
  • Расторгуев Д.А.
RU2169058C1
Резец для вибрационного резания 2017
  • Расторгуев Дмитрий Александрович
  • Бобровский Александр Викторович
  • Вайгандт Дмитрий Валерьевич
RU2660488C1
Люнет к металлорежущим станкам 1981
  • Тазетдинов Муллаян Мулланурович
  • Маслов Леонид Владимирович
  • Корепанов Альберт Федорович
SU1004066A2

Реферат патента 2009 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к вибрационной обработке. Устройство содержит переднюю и заднюю опоры, рабочий орган, вибровозбудитель, имеющий кулачки с многогранным профилем, и упорные ролики. Кулачки с многогранным профилем установлены относительно заготовки в местах, соответствующих зонам образования пучностей гармоник в заготовке. Упорные ролики подпружинены к кулачкам с заданным усилием. Передняя и задняя опоры выполнены с возможностью подпружинивания приводимой во вращение заготовки с обеспечением регулирования коэффициента жесткости. В результате снижается уровень остаточных технологических напряжений и обеспечивается его равномерное распределение по длине детали за счет амплитудно-модулированного воздействия на заготовку, снижается время обработки и снижается энергоемкость процесса. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 355 546 C2

Устройство для вибрационной обработки, содержащее переднюю и заднюю опоры, рабочий орган, вибровозбудитель, имеющий ротор с выступами, и упорные ролики, отличающееся тем, что ротор с выступами выполнен в виде кулачков с многогранным профилем, установленных относительно заготовки в местах, соответствующих зонам образования пучностей гармоник в заготовке, упорные ролики подпружинены к кулачкам с заданным усилием, а передняя и задняя опоры выполнены с возможностью подпружинивания приводимой во вращение заготовки с регулируемым коэффициентом жесткости.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2355546C2

СПОСОБ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Расторгуев Д.А.
  • Драчев О.И.
  • Солдатов А.А.
RU2254192C1
Вибрационная установка для снижения остаточных напряжений 1977
  • Шульгин Владимир Павлович
  • Юдин Виктор Иванович
SU733957A1
Способ обработки металлических изделий и устройство для его осуществления 1986
  • Бансявичюс Рамутис Юозович
  • Волков Виталий Витальевич
  • Долгин Марк Иосифович
SU1399355A1
Устройство для обработки изделий вибрацией 1990
  • Саковский Валерий Дмитриевич
  • Чинахов Александр Викторович
  • Крауиньш Петр Янович
SU1812223A1
US 4823599 A, 25.04.1989.

RU 2 355 546 C2

Авторы

Расторгуев Дмитрий Александрович

Драчев Олег Иванович

Даты

2009-05-20Публикация

2007-05-31Подача