Инструмент для обработки поверхностным пластическим деформированием Советский патент 1991 года по МПК B24B39/02 

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к инструментам для обработки отверстий деталей машин посредством поверхностного пластического деформирования .

Известен инструмент, содержащий деформирующие элементы в виде шаров, расположенных в канавках. Корпус инструмента имеет осевое отверстие, через которое, посредством тангенциальных каналов, поступает к шарам сжатий воздух fj .

Известный инструмент обладает сравнительно низкой производительностью и не может изменять характер микрорельефа на различных участках обрабатываемой поверхности,

Известен также инструмент, содержащий деформирующие элементы в виде шаров, расположенных в канавках, направленных по винтовой линии. Этот инструмент имеет пневматический привод и обладает большей производительностью Ј2J .

Однако инструмент не обеспечивает боль той глубину наклепа и, следовательно, не обеспечивает получение достаточной маслоемкости поверхности детали, получаемой в результате его использования.

Ьзибопее близким к предлагаемому является инструмент для обработки поверхностным пластическим деформи- рованием5 который содержит снабженный осевым отверстием для подачи рабочего агента корпус с двумя концентрически расположенными рядами деформирующих элементов, установленных с возможностью взаимного контакта и расположенных в камере, состоящей из внутренней и внешней кольцевых канавок, причем во внутренней канавке элементы расположены свободно, а во внешней канавке - е сепараторе и контактируют с опорными коническими поверхностями |д.

Известный инструмент обеспечивает глубокий наклеп обрабатываемой поверхности, однако, пользуясь этим инструментом, нельзя наносить различные микрорельефы на различных участ- ках обрабатываемой поверхности.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет нанесения различных микрорельефов на различных участках поверхности.

10

15

20

25

6997604

Поставленная цель достигается тем, что в известном инструменте для обработки поверхностным пластическим деформированием, содержащем снабженный осевым отверстием для подачи рабочего агента корпус с кольцевой канавкой на его периферии, которая связана с осевым отверстием тангенциальными каналами, два концентрич- но расположенных ряда деформирующих элементов, установленных с возможностью взаимодействия, при этом деформирующие элементы внутреннего ряда свободно расположены в кольцевой канавке корпуса, а деформирующие элементы наружного ряда снабжены сепаратором, сепаратор выполнен в виде упругих элементов, закрепленных в боковых стенках кольцевой канавки и проходящих внутри деформирующих элементов наружного ряда, а наружный ряд деформирующих элементов разделен интервалами на равномерно расположенные по окружности группы, причем величина интервала между двумя соседними группами превышает величину диаметра деформирующего элемента внутреннего ряда.

Деформирующие элементы наружного ряда инструмента могут быть выполнены в виде цилиндров, многогранников со скругленными ребрами или бочкообразной формы, а деформирующие элементы внутреннего ряда могут иметь сферическую или цилиндрическую форму.

Упругие элементы сепаратора могут быть выполнены в виде цилиндрических пружин.

На фиг.1 изображена схема инструмента для обработки поверхностным пластическим деформированием,11 на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - то же, в случае выполнения деформирующих элементов внутреннего ряда в виде цилиндров , на фиг.k - вид Б на фиг.2, с расположением упругих элементов сепаратора вдоль оси инструмента на расстоянии t друг от друга,1 на фиг.З - то же, с расположением упругих элементов сепаратора наклонно под углом оЈ к оси инструмента; на фиг.6 - то же, с расположением упругих элементов сепаратора в шахматном порядке группами с расстоянием t между элементами в группе; на фиг.7 - узел I на фиг.1; на фиг.8 - узел II нз фиг.2, в слу30

35

40

45

50

55

чае выполнения деформирующих элементов наружного ряда многогранной формы с закруглением по ребрам под радиусом R; на фиг.9 - то же,. в случае выполнения деформирующих элементов наружного ряда бочкообразной формы; на фиг.10 - то же, в случае выполнения деформирующих элементов наружного ряда цилиндрическими; на фиг.11 - вариант выполнения упругих элементов сепаратора в виде цилиндрических пружин.

Инструмент для обработки поверхностным пластическим деформированием имеет корпус 1 с кольцевой канавкой 2 и осевым отверстием 3, которые соединены тангенциальными ,, каналами k. В кольцевой канавке 2 свободно размещены деформирующие элементы внутреннего ряда, которые могут быть выполнены в виде шаров 5 или цилиндров 6. На краях кольцевой канавки 2 закреплены упругие элементы 7 сепаратора с насаженными на них деформирующими элементами 8 наружного ряда, которые могут быть выполнены в форме цилиндров 9, бочек 10 или иметь форму многогранников 11.

Упругие элементы 7 сепаратора могут быть выполнены в виде упругих нитей 12, в виде цилиндрических стержней 13 или в виде винтовой цилиндрических пружин 1А.

Инструмент работает следующим образом.

Корпус 1 инструмента помещают в отверстие детали и подают рабочую среду через осевое отверстие 3, тангенциальные каналы k в кольцевую канавку 2. За счет аэродинамического эффекта деформирующие элементы внут- реннего ряда приводятся в движение и под действием центробежных сил вступают во взаимодействие с обрабатываемой поверхностью 15 детали либо непосредственно, либо через деформирующие элементы 8 наружного ряда. При непосредственном контакте с поверхностью 15 деформирующих элементо внутреннего ряда они производят обработку на сравнительно небольшую глубину, но при взаимодействии этих деформирующих элементов с поверхностью 15 детали через деформирующие элементы наружного ряда за счет разницы в диаметрах и массах элементов внутреннего и наружного рядов глубина обработки существенно возрас0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тает и получается луночный микрорельеф. Расположение упругих элементов сепараторов группами, а также размещение деформирующих элементов наружного ряда в шахматном порядке позволяет получать на обрабатываемой поверхности регулярный (шахматный) луночный микрорельеф. Если в процессе обработки сообщать корпусу 1 вращательное движение с небольшой частотой и осевое перемещение, то можно получить дорожку регулярного микрорельефа спиральной или иной формы. При достаточно высокой частсте вращения корпуса в каждом элемент й-- участке обрабатываемой поверхности сочетание пневмоцентробежной и им- пульсноударной обработок создает возможность получения микрорельефа, благоприятного для удержания смазки.

Таким образом, технико-экономический эффект предлагаемого инстру- мента достигается за счет расширения его технологических возможностей .

Формула изобретения

1. Инструмент для обработки ю верхностным пластические деформированием, содержащий снабженный осе- аым отверстием для подачи рабочего агента корпус с кольцевой канавкой на его периферии, которая связана с осевым отверстием тангенциальными каналами, два концентрически расположенных ряда деформирующих элементов, установленных с возможностью взаимодействия, при этом деформирующие элементы внутреннего ряда свободно расположены в кольцевой канавке корпуса, а деформирующие элементы наружного ряда снабжены сепаратором, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет нанесения различных микрорельефов на различных участках поверхности, сепаратор выполнен в виде упругих элементов, закрепленных в боковых стенках кольцевой канавки и проходящих внутри деформирующих элементов наружного ряда, а наружный ряд деформирующих элементов раздепен интервалами на равномерно расположенные по окружности группы, причем величина интервала между двумя соседними группами превышает величину диаметра деформирующего элемента внутреннего ряда.

2.Инструмент по п.1, о т л и - чающийся тем, что деформирующие элементы внутреннего ряда имеют форму шаров и цилиндров.

3.Инструмент по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что деформирующие элементы наружного ряда выполнены в виде цилиндров, многогранников со скругленными ребрами или имеют бочкообразную форму,

k. Инструмент по п п.1-3, о т л и- чающийся тем, что упругие элементы сепаратора выполнены в виде цилиндрических пружин.v

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к инструментам для обработки отверстий деталей машин посредством поверхностного пластического деформироваг ния. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет нанесения различных микрорельефов на различных участках поверхности. Инструмент для обработки поверхностным пластическим деформированием имеет корпус 1 с кольцевой канавкой 2 и осевым отверстием 3, которые соединены тангенциальными каналами 4. Деформирующие элементы инструмента расположены двумя концентрично расположенными рядами. В кольцевой канавке 2 свободно размещены деформирующие элементы внутреннего ряда. На краях кольцевой канавки закреплены упругие элементы сепаратора с насаженными на них деформирующими элементами 8 наружного ряда. Наружный ряд деформирующих элементов разделен интервалами на равномерно расположенные по окружности группы, причем величина интервала между двумя соседними группами превышает величину диаметра деформирующего элемента внутреннего ряда. При работе корпус 1 инструмента помещают в отверстие детали и подают рабочую среду через осевое отверстие 3, тангенциальные каналы 4 - в кольцевую канавку 2. За счет аэродинамического эффекта деформирующие элементы внутреннего ряда приводятся в движение и под действием центробежных сил вступают во взаимодействие с обрабатываемой поверхностью 15 детали либо непосредственно, либо через деформирующие элементы 8 наружного ряда. В первом случае обработка произво- дится на незначительную глубину, а во втором - за счет разницы в диаметрах и массах деформирующих элементов наружного и внутреннего рядов, глубина обработки существенно воз- растает. Изменяя частоту вращения и скорость поступательного перемещения корпуса инструмента в отверстии, получают на поверхности детали различные микрорельефы на разных участках поверхности,3 з.п. ф-лы, 11 ил, 3 о

15

Фиг. 2

ДА

ФиаУ

8

Фиг.Ч

9

9

в т

/

99W

09/.66Ч1

фце.8

i

Фиг. 9

9

12

Фиг. 9

10

13

/

Фиа.10

Фиг.П