Шариковый центробежный упрочнитель Советский патент 1989 года по МПК B24B39/04 

Изобретение относится к машино- . строению и может быть использовано в любой отрасли машиностроения для упрочнения поверхностей, имеющих постоянный профиль поперечного сечения: галтелей валов, радиусных или эллипс- кых шеек на валах, дорожек качения колец шарикоподшипников, желобов с криволинейным профилем и прямолинейной образующей и т.п.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

На фиг. 1 показан упрочнитель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема расположения шариков.

Упрочнитель состоит из корпуса 1, сепаратора 2, по периферии которого выполнены отверстия 3, в которых с небольшим зазором вложены шарики 4 и др. Шарики от выпадения из отверстий удерживаются. Таким образом, шарики 4 свободно могут перемещаться в отверстиях.

4

о о

Профиль упрочнителя выполняют по кривой, эквидистантной к профилю об- . рабатываемой jioBepxHOCTH и смещенной в сторону оси упрочнителя на величи- ну 0,5d (фиг. 1,3). Торцы сепаратора 2 располагают симметрично- относительно плоскости А-А (фиг. 1), проходящей через центр упрочнителя О под углом 9.0 - Ч . Шарики в верхней половине упрочнителя располагают в осевом направлении на расстояниях S друг от друга, обеспечивающих, чтобы отпечатки от ударов соседних шариков на обрабатываемой поверхности в поперечном сечении обрабатываемого профиля перекрывали друг друга. Это достигается: тем, что шарики располагают на эквидистанте (фиг.З) на расстояниях t друг от друга. Затем центры шариков проектируют; по вертикали вниз до пересечения с плоскостью А-А. Таким образом, находят центры будущих отверстий под шарики.

Отверстия под шарики выполняют так, чтобы оси отверстий были перпендикулярны к поверхности сепаратора и корпуса, соблюдая, при этом условие

10

15

20

25

Шарики 4, встречаясь с поверхностью детали, с силой ударяют па ней, оставляя на поверхности сферические отпечатки.

Угол Ф выбирают по выражению:

tf: arctg a/D,

где а - расстояние между осями диаметрально расположенных шариков в крайнем положении упрочнителя (например, в положении его на фиг.О в направлении его оси, D - наименьший диаметр упрочнителя по шарикам. Расстояние t определяют:

ti:(0,8-0,9)b,

где b - размер отпечатка от удара шарика.

Технологические возможности упрочнителя достаточно широки. С его помощью можно упрочнять криволинейные поверхности с постоянным профилем поперечного сечения. Профиль поперечного сечения обрабатываемой поверхности может быть описан по радиусу, эллипсу и т.п. - любой кривой, в том

6i-:,30° (фиг.1).

Центры шариков нижней половины уп- 30 числе, с перегибами. Причем эти кри- рочнителя (фиг. 1 3, шарики н.ижней по- волинейные поверхности могут разме- ловины упрочнителя показаны невидимым контуром) смещают в направ лении

щаться на валах, в отверстиях, ,на

оси упрочнителя относительно осей шакорпусных; или ПЛОСКИХ деталях ( например, желоба с криволинейным профириков верхней половины упрочнителя на 35 лем). Можно обрабатават ь также цивеличину 0,58. Тем самым добиваются

того, что на эквидистанте (фиг.З) на

расстояниях t (по оси - на расстояни-

ях S) будет расположено не по два,

а по три шарика, что ведет к повьш1е- 40

ниго качества- обработанной поверхнос- .

ти (в частности, к уменьшёйию высоты

шероховатости).

Упрочнитель работает следующим образом.

линдрические и конические поверхности яа валах и в отверстиях с осевой подачей и без нее. Возможна обработка плоскостей.

Формула изобретения

1. Шариковый центробежный упроч- нитель дпя обработки поверхностей 45 сложной формы, имеющих постоянный профиль поперечного сечения, содерг жащий корпус с сепаратором, в отверстиях которого размещены с зазором шарики, центры которых расположены в одной плоскости, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, сепаратор с шариками установлен под углом к оси корпуса и профиль сепаратора смещен в направлении оси корпуса на величину 0,5d, причем центры шариков в верхней половине сепаратора расположены в осевом направлении друг от друга на расстояниях S (0,25-0,6)d, а

Детали 5 (фиг.1) дают вращение с невысокой частотой п -движение круговой подачи. Упрочнителю дают врадение с высокой частотой п, --главное движение. Под действием центробежных сил шарики 4 и другие разойдутся от оси упрочнителя , и прижмутся к сепаратору 2. . Упрочнителю дают движение радиальной подачи S рад до тех пор, пока между шариками 4 и другими и Профилем обрабатываемой детали.5 не образуется необходимый натяг. Движение подачи прекращают.

0

5

0

5

Шарики 4, встречаясь с поверхностью детали, с силой ударяют па ней, оставляя на поверхности сферические отпечатки.

Угол Ф выбирают по выражению:

tf: arctg a/D,

где а - расстояние между осями диаметрально расположенных шариков в крайнем положении упрочнителя (например, в положении его на фиг.О в направлении его оси, D - наименьший диаметр упрочнителя по шарикам. Расстояние t определяют:

ti:(0,8-0,9)b,

где b - размер отпечатка от удара шарика.

Технологические возможности упрочнителя достаточно широки. С его помощью можно упрочнять криволинейные поверхности с постоянным профилем поперечного сечения. Профиль поперечного сечения обрабатываемой поверхности может быть описан по радиусу, эллипсу и т.п. - любой кривой, в том

0 числе, с перегибами. Причем эти кри- волинейные поверхности могут разме-

числе, с перегибами. Причем эти кр волинейные поверхности могут разме

щаться на валах, в отверстиях, ,на

линдрические и конические поверхности яа валах и в отверстиях с осевой подачей и без нее. Возможна обработка плоскостей.

V

Формула изобретения

1. Шариковый центробежный упроч- нитель дпя обработки поверхностей 5 сложной формы, имеющих постоянный профиль поперечного сечения, содерг жащий корпус с сепаратором, в отверстиях которого размещены с зазором шарики, центры которых расположены в одной плоскости, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, сепаратор с шариками установлен под углом к оси корпуса и профиль сепаратора смещен в направлении оси корпуса на величину 0,5d, причем центры шариков в верхней половине сепаратора расположены в осевом направлении друг от друга на расстояниях S (0,25-0,6)d, а

5

центры шариков в нижней половине сепаратора смещены в направлении его оси относительно центров шариков верхней половины сепаратора на величину 0,5s, при этом углы « между осями отверстий под шарики и осью уп- рочнителя выбраны из условия , где d - диаметр шарика.

2. Упрочнитель по пЛ, о т Л- и - чающийся тем, что угол наклона сепаратора выбирается из выражения: arctg a/D,

где а - расстояние между центрами шариков;

D - наименьший диаметр упрочни- теля по тем же шарикам.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обработки различных поверхностей. Цель изобретения - упрощение конструкции. Упрочнитель содержит корпус с сепаратором, в отверстиях которого размещены с зазором шарики. Профиль сепаратора выполнен по кривой, эквидистантной профилю обрабатываемой поверхности, и смещен в направлении оси корпуса на величину 0,5 D, где D - диаметр шарика. Торцы сепаратора расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через центр упрочнителя под углом к его оси. Центры шариков в верхней половине сепаратора расположены в осевом направлении на расстояниях S =(0,25-0,6) D друг от друга. Оси этих отверстий выполнены перпендикулярно поверхности корпуса и сепаратора. При этом углы α между осями отверстий под шарики и осью упрочнителя выбраны из условия D≥30°. Центры шариков в нижней половине упрочнителя смещены в направлении его оси относительно центров шариков верхней половины сепаратора на величину 0,5 S. Изобретение позволяет обрабатывать сложные поверхности без использования копирных устройств поверхности без использования копирных устройств и продольной подачи упрочнителя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фив.1