Устройство для поверхностного упрочнения деталей Советский патент 1983 года по МПК B24B39/04 

Устройство относится к упрочняю щей технологии машиностроения и может найти применение при обработ ке деталей, работающих в режиме переменных нагрузок, для повышения их надежности и сопротивления уста лости. По основному авт. св. 576203 известно устройство для поверхност ного упрочнения деталей, содержаще привод вращательного движения, се.паратор с шариками, расположенный между двумя дисками, выполненными с конусами, при этом диски установ лены неподвижно и эксцентрично от носительно оси сепаратора . Однако долговечность известного устройства невысокая, так как воспринимая удары шариков, сепаратор и подшипники двигателя быстро разрушаются. Кроме того, известное устройство при работе потребляет значительное количество электроэне гии. Цель изобретения - -повышение долговечности устройства, а также снижение мощности привода за счет использования энергии отскочивших шариков, Указанная цель достигается тем, что устройство для поверхностного упрочнения деталей снабжено предназначенными для размещения шариков стаканами с ограничителем их перемещения, при этом стаканы установлены в сепараторе с возможностью перемещения в ргщиальном направлении. При этом на дне стаканов выполне ны скосы, направленные в сторону вращения сепаратора. На фиг. 1 показано устройство дл упрочнения деталей; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1; на фиг. 3 второй вариант устройства для упроч нения с направляющими в виде наружного кольца шарикопощютпника, общий вид. На валу привода вращательного движения, например фланцевого двигателя 1 постоянного или переменног тока укреплен при помощи шпонки 2 сепаратор 3. Сепаратор выполнен в виде короткого полого цилиндра с днищем, посаженного на вал двигате ля. В цилиндрической стенке сепара тора 3 просверлены с одинаковым ша гом отверстия, в которые по свобод ной посадке помещены закаленные стальные стаканы 4 с ограничителями 5 их перемещения, предохраняющим их от вылета из отверстий под деис вием центробежных сил. Длина наруж цилиндрической частистакана приме но равна толщине боковой стенки се паратора. Внутри стакана имеется скос, направление которого совпада ет с направлением вращения двигателя (фиг.2). Стакан 4 может быть выполнен сборньад-в виде втулки со сквозный отверстием, в котором жестко закреплен, например, при помощи сварки цилиндрик, имеющий на одном торце скошенную поверхность. Для фиксации положения стакана 4 в отверстии сепаратора предусмотрены элементы ориентации положения скоса стакана, например, при помощи шпоночного сечения (не показано), В стакане 4 установлены шарики б, выпадению которого препятствуют два конических тарельчатых диска - верхний 7 и нижний 8. Нижний диск 8 укреплен на фланце двигателя 1. и является корпусом, на котором смонтированы остальные узлы устройства. Для выхода шариков б предусмотрено око, выполненное в прокладке 9. Диски 7 и 8 установлены соосно между собой и эксцентрично относительно оси сепаратора 3 и скреплены болтами. При такой конструкции устройством можно обрабатывать гладкие наружные и плоские поверхности. Для обеспечения обработки трудно доступных участков в устройстве предусмотрен промежуточный ударный механизм, установленный на дисках 7 и 8 таким образом, что в месте выхода шарика б из окна он периоди- . чески входит в контакт с толкателем 10, который установлен с возможностью осевого перемещения. Толкатель 10 удерживается и центрируется втулкой 11, которая закреплена на корпусе устройства. Зазор между толкателем 10 и шариками б в нерабочем состоянии устройства обеспечивается пружиной 12. Для уменьшения трения скольжения толкателя 10 внутри втулки 11 установлена втулка 13 из материала с низким коэффициентом трения. На конце толкателя 10 крепится сменный боек 14, например, шарик или профильный ролик для обработки галтелей, резьб, зубьев и т.д. .Для предотвращения поломки устройства, которая могла бы произойти при чрезмерном перемещении толкателя внутрь устройства, во втулке 11 установлен ограничитель 15 хода. I Вследствие того, что самым трудоемким является изготовление направляющей для движения шариков 6 ,х. предлагается второй вариант конструкции направляющей (фиг. 3), которая выполнена в виде наружного кольца 16 шарикоподшипника, на наружной поверхности которого сошлифована лыска шириной на 0,1 - 0,2 мм меньше диаметра шарика, приводящая к образованию сквозного окна. Окно

выполняется шлифовальным кругом прямоугольного сечения, но за счет того,что беговая дорожка наружного кольца шарикоподшипника 16 торояая, в плане паз имеет эллиптическую форму, что позволяет шарикам 6 после удара об упрочняемую поверхность :или толкатель 9 вернуться снова на :беговую дорожку. Наружное кольцо шарикоподшипника 6 установлено в корпусе 17 на прессовом посадке или иным способом, предохраняющим его от проворота во время работы Корпус 17 крепится к двигателю 1. Для предохранения беговой дорожки от попадания пыли и абразива извне и защиты направляющей дорожки от износа предусмотрена крышка 18, На боковой поверхности корпуса 17 в месте выхода шарика 6 просверлено отверстие, в которое входит толкатель 10, периодически контактирующий с шариками 5. Двигатель 1 при помощи кронштеййа может быть закреплен в резцедержателе станка.

Поэтому перед началом работы следует установи1;ь необходимую веЛИЧИН5 натяга, подводя суппортом все устройство к поверхности обрабатываемой детали и перемещая толкатель 10 по направлению к шарику 6 до получения требуемого зазора,

При включении электродвигателя 1 сепаратор 3 через втулки 4 передает вращение шарикам 6, которые начинают двигаться по неподвижной беговой дорожке направляющих 7 и 8 или наружного кольца шарикоподшипника 16, Под действием центробежных сил шарики 6 расходятся и, попадая в окно с силой ударяют по торду толкателя 10 и передают ударный импульс сменному бойку 14, После прямого о удара шарик 6 отскакивает к внутренней поверхности стакана 4 и ударяет по его скосу, производя силовое замыкание на стакан 4, КОТОЕШЙ имеет

0 возможность осевого перемещения к центру сепаратора 3, Так как на ста,кан 4 действует и центробежная сила, то под действием двух сил - силы отскока и центробежной силы - стакан лишь может переместиться jf центру

5 устройства, но при этом обратный ударный импульс шарика не будет передаваться на вал двигателя, В связи с тем, что шарик ударяется о скос втулки, силу обратного импуль0са можно разложить на две составляющие Рц и Ри , одна их которых направлена к центру сепаратора, а другая - в сторону его вращения, под действием силы Р втулка 4

5 отойдет к центру сепаратора, а сила PU создает дополнительный вращательный Момент PU -L (фиг, 2), нанаправленныйв сторону вращения двигателя, что позволит уменьшить мощ0ность двигателя.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает большей долговечностью и потребляет меньшую

5

мощность.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПО авТ. св. № 576203, отличающеес я тем, что, с целью увеличения долговечности устройства, оно снабжено предназначенными для размещения шариков стаканами с ограничителем их перемещения, при этом стаканы установлены в сепараторе с возможностью перемещения в радиальном направлении. 2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что, с целью снижения мощности привода, на дне стаканов выполнены скосы, направленные в сторону вращения сепаратора. (Л