Вибрационная установка для снижения остаточных напряжений Советский патент 1980 года по МПК B23P25/00 

Изобретение относится к области вспомогательной обработки деталей д станочных операций или в процессе и выполнения, а именно для снижения остаточных напряжений в {зежущем инструменте с напайными пластинагии. Известна вибрационная установка для снятия остаточных напряжений, включающая электромеханический вибр тор и пульт управления для регулиров ния резонансной частоты вибратора. Электромеханический вибратор подвер гает обрабатываемые детали цикличес ким нагрузкам на определенной резонансной частоте, в результате чего в них протекают релаксационные и диффузные процессы, снижающие и пер распределяющие остаточные напряжени по всему объему обрабатываемого ма- лгериала 1 . Недостатком такой конструкции яв ляется то, что электромеханический вибратор используется только для крупногабаритных деталей. Использование же его для обработки более. . мелких деталей не лает необходимой производительности. Известна вибрационная установка для снижения ост-гг.тшых напряжений в сварных конструкциях 2, состоящая из электромеханического вибратора направленного действия, в котором источником возбуждающей силы служит вращающаяся несбалансированная масса-эксцентрик, датчика амплитуды, представляющего собой пьезоэлектрический преобразователь генераторного типа, пульта управления. Вибратор приводится в действие электродвигателем постоянного тока. Частота вибраций 10-120 Гц. Такие конструкции нецелесообразно применять для снятия остаточных напряжений в сварных деталях с малыми габаритами из-за низкой производительности и поэтому их используют на испытательных стендах или для стабилизации формы крупных деталей. Целью изобретения является повышение производительности вибрационной установки. Цель достигается тем, что в известной вибрационной установке для снижения остаточных напряжений, например, в режущем инструменте с напайными пластинами, с электромеханическим вибратором направленного действия, установленным на упругих элементах, и пьезоэлектрическим преобразователем, электромеханический вибратор снабжен двумя дисками, один из которых служит основанием вибратора и связан с электродвигателем его вращения, а второй диск установлен на указанных выше упругих элементах и имеет попость, в которой расположены подпрулсиненные направляющие качения.

Детали помещают в полость неподзи но установленного диска, которая выполнена по периметру в виде кольца. Подпружиненные направляющие поджимаю деталь к рабочей поверхности электромеханического вибратора и перемещают ее, одновременно подвергая циклическим нагрузкам, результате чего, в детали протекают релаксационные и диффузионные процессы, снимающие и перераспределяющие .остаточные напряжения .

На фиг. 1 изображена предлагаемая вибромашина; общий вид; на фиг. 2 разрез на фиг. 1 на фиг, 3 разрез Б-Б на фиг. 2 {зона загрузки и выгрузки); на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2 (загрузочное и разгрузочное окна) .

Вибрэдионная установка ,цля снижения остаточных напряжений, например, в режущем инструменте с напайнымз1 пластинами, содержит станину 1, диски 2 и 3. Диск 2 выполнен в виде основания вибратора 4 и получает вращение от электродвигателя 5 через редуктор 6. Диск 3 неподвижно установлен на упругих элементах 7 и имее полость 8, в .которой по BceNty диаметру размещены направляющие 9, которые расположены между гибкими элементами 10 и 11 и подпружинены пружинами 12. Пружины 12 выбраны таким о.бразом, чтобы усилие прижатия обрабатываемой поверхности детали 13 к рабочей поверхносги диска 2 было намного больше, чем рабочее действие вибратора. Т.олько при условии надежного прижатия детали 13 к диску 2 будет происходить не наклеп поверхности детали 13, а будут.протекать релаксационные и диффузионные процессы, снимающие и перераспределяющие оста™ точные напряжения по всему объему обрабатываемого материала. Вибрггтор 4 имеет дебалансы 14, которые приводятся во вралцение при помовд- электродвигателя 15 постоянного тока с частотой 10-120 Гц, который жестко установлен на станке. Диск 3.выпол.нен с пазами 16 и 17, через которые происходит загрузка и выгрузка деталей 13,. Нагфавляющая 18 жестко закреплена между 16 и 17 и служит для придания заданного направления обработанной детали 13 к бункеру.

Для сохранения рабочего зазора , .между вибратором- 4 и диском 3 устанойлёны кольца 19 и 20. Для вращения вибратора 4 относительно диска 3 между кольцами 19 и 20 установлены направляющие 21. Так как направляющие подвергаются износу, то для сохранения зазора направляющие подпружинены пружина ™ 22.

Вибрационная установка работает следующим образом.

Через пульт управления включается электродвигатель 15 постоянного

0 тока, который жестко установлен на станине .i, и электродвигатель 5, который приводит во вращение диск 2. Детали 13, через паз 16, загружают в рабочую камеру, непосредственно на

5 гибкий элемент 10, где детали 13 при помощи пружин 12 жестко прижимаются к рабочей поверхности диска 2, Диск 2, вращаясь вокруг оси, по направляющим .21,- захватывает детали 13, которые

0 перемещаются совместно с диском 2 в полости 8 диска 3 по .направляющим 9. За один оборот диска 2-деталь 13 совершает также один оборот. Элеткромekaничecкий вибратор 4, достигая резонансной частоты, передает коле5бания обрабатываемой детали, жестко прижатой пружинами 12 к диску 2. Деталь 13, совершая полный оборот выбрасывается при помощи направляющей 18 через паз 17 из рабочей ка0меры. Загрузка и выгрузка деталей 13 из рабочей камеры происходит непрерывно при рабочающем вибраторе 4 и вращающемся диске 2, Время обработки (один оборот диска 2) составляет 3-5 мин.

Вибрационная установка позволяет снизить и перераспределить остаточные напряжения 1-го и 11-го рода не только в поверхностном слое, но и во всем объеме обрабатываемого материала, а также в зоне соединения пластинки с державкой на 60%, что приводит к увеличению работоспособности резцов с напайными пластинами, повышается прочность рабочего инструмента в 1,2-1,35 раза.

Формула изобретения

Вибрационная установка для снижения остаточных напряжений, например, в режу1яем инструменте с напайными пластинafiM- с электромеханическим вибратором направленного действия, установленным на упругих элементах, и пьезоэлектрическим преобразователем, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки, электромеханический вибратор снабжен двумя дисками, один из которых служит основанием вибратора и связан с электродвигателем его вращения, а второй диск установлен на указанных выше упругих элементах и имеет полость, в которой

расположены подпружиненные направляющие-качения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании №1375859, кл. В 23 Р 25/00.

2,Авторское свидетельство СССР №382504, кл. В 24 В 31/06.

16

/ /

cfus.2

Ю

6-6

16

17