Инструмент для чистовой обработкиТЕл ВРАщЕНия МЕТОдОМ плАСТичЕСКОйдЕфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК B24B39/02 

Изобретение относится к.обработке металлов давлением, в частности к ин.струментам для чистовой и упрочняющей обработки внутренних цйлийдрических поверхностей деталей, и может быть использовано при обработке деталей типа тел вращения, например цилиндров, гильз, втулок, поверхностным пл астиче.ским деформированием. По основному авт. св. 512043 известен инструмент для чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации, содержащий корпус с размещенной в нем кольцевой камерой, образованной кольцами, в которой сйободнО ,Снасыпью) размещены деформирующие элементы. В корпусе выполнены отверстия для подачи рабочего агента, например сжатого воздуха, расположенные тангенциально с плоскости движения деформирукядих элементов, причем выходные концы отверстий смещены от радиёшьного направления в сторону движения деформиру1эдих элементов } Недостатком известного инструмента является отсутствие дополнительных колебательных движений деформирующих элементов вдоль оси инструмента, что приводит к. снижению производитель;ности процесса за счет уменьшения подачи или необходимости введения дополнительных проходов, а также к ухудшению качества обработаннойПоверхности при сохранении заданных рабочих подач. Цель изобретения - повышение про изводительности и качества обработки. Поставленная цель достигается тем, что в инструменте для чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации отверстия для, подачи рабочего агента смещены друг относительно друга в ооевом найравлении, а по меньшей мере одна из поверхностей кольцевоа.-камеры выполнена криволинейной. , На фиг. 1 изображен предлагаемый инструмент, вариант i; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 инструмент, вариант 2) на фиг. 4 то же, вариант 3} на фиг. 5 - траектрия двшхения деформирующего элемента в кольцевой камере, вариант 1; на фиг. 6 - то же, вариант 2 на фиг. 7 - то же, вариант 3. Предлагаемый инструмент состоит из корпуса 1 с установленной в нем втулкой 2 с кольцами 3 и 4, образукоими кольцевую камеру 5 с размещенними в ней деформирующими элементами - шариками б. В корпусе 1 и втулке 2 выполнен канал 7, сообщающийся через штуцер 8 с источником сжатого воздуха (не показано). Осевой канал 7 соединяется с кольцевой камерой 5 посредством отверстий 9, отклоненных от радиального направления в сторону движения деформирующих элементов б,

Дли сообщения дополнительных колебаний деформирующими элементс1М б вдол оси инструмента отверстия 9 смещены друг относительно друга и от плоскости центров шариков 6 в осевом направ.лении, причем деформирующие элементы б расположены в кольцевой камере 5 с возможностью осевого перемещения (первый вариант).

Во втором варианте одна из поверхностей 10 кольца 3 кольцевой камеры 5 выполнена криволинейной.

В третьем варианте кольца 3 и 4 снабжены дополнительными отверстиями 11 и 12, размещенными с возможностью подачи сжатого воздуха к противоположным поверхностям колец 4 и 3, обращенным к деформирующим з1лементам б. При этом отверстия 11 кольца3 смещены в окружном направлёйииотносительно отверстий 12 кольца 4. Отверстия 11 и 12 сообща|ЮТс;ясУ осевым каналом 7 через отверстия 13 и 14 втулки 2, кольцевые полости 15 и 16 колец 3 и 4 и отверстия 17 и 18.

Устройство работает следующим образо м. - .

Обрабатываемую заготовку устанавливают и закрепляют в патроне стака и сообщают ей вращательное движение, а инструменту - осевое перемещение. При подаче воздуха через штуцер 8 в канал 7 он через отверстия 9 воздействует на деформирующие элементы б, разгоняет их в кольцевой камере 5 и прижимает к обраба1 Щаемо поверхности. Пластическое деформирование микронеровностёй обрабатываемой поверхности осуществляется за счет периодического силового воздействия и центробежных сил,развиваемых деформирующими элементами б от кинетической энергии струй сжатого воздуха. При этом вследствие того, что шарики б pat:положены в копъиёзоЛ камере 5 с возможностью осевого перемещения, а отверстия 9 смещены друЬотносительно друга в осевом напргшлении, каждый из деформирующих б испытывает периодическое воздействие сжатого воздуха, обеспечивающее образование дополнительных осевых колебательныхдвижени шариков б в пределах кольцевой камеры с амплитудой а .

Траектория движения деформирующего элемента 6 в кольцевой камере 5 определяет также траекторию дЬижения пятна контакта шарика б с обра841939

батываемой поверхностью заготовки. В пбложёШй В шарик б (фиг. 5) испытывает одностороннее воздействие струи сжатого воздуха, истекающейиз1 отверстия 9, смещенного относительно J-центра tUcipTfiKa б к стенке кольца 3, и вследствие этого при своем движении по кольцевой камере 5 деформирующий элемент б смещается вправо, к стенке кольца 4 (положение В). Здесь

Q на него воздействует струя окатого воздуха, истекаКвдего из отверстия 9, смещенного относительно центра шарика б к стенке кольца 4, что заставляет перемещаться деформирующий элемент б влево, к стенке кольца 3 (положение Г)йа величину амплитуды а. При дальнейшем движении шарика б по кольцевой камере 5 колебательный цикл повторяется (положение Д) и т.д.

В случае выполнения поверхности

0 10 кольца 3 волнистой (фиг. б) деформирующий элемент б в положении В испытывает одностороннее воздействие струи сжатого вбздуха из отверстия 9, смещенного к стенке кольца 4, от ко5 торОй шарик б прижимается к волнистой поверхности кольца 3 и перемещается ё положение В. При этом деформирующий элемент б смещается в Осевом направлении на величину амплитуды колебаний а. Отверстия 9 в положений В и последугацих ( Г, Д и т.д.) тоже смещены к стенке кольца 4,вследствие чего шарик б постоянно прижат к волнистой поверхности 10 кольца 3

C и при дальнейшем движении деформирую щего .элемента б в кольцевой камере 5 он копирует профиль этой волнистой поверхности 10, совершая колебательные движения вдоль оси.

0 Поджатию шарика J к волнистой поверхрсрстй 10 способствует также составля С)щая силы пластического деформиров ания в зоне контакта деформирующего элемента б с обрабатываемой заготовкой, направленная нормально плоскости вращения Шариков б.

При наличии и кольцах 3 и 4 дополнительных отверстий 11 и 12 для подачи сжатого воздуха (фиг. 1) шарик б в положении В испытывает помимо импульса от струи сжатого воздуха, истекающего из отверстия 9, перемещающей деформирующий элемэцт б по коль- цёвой камере 5, воздействие струи воздуха, проходящего через отверстие 11 кольца 3, в результате которого liiajpHK б перемещается в положение В к станке кольца 4. В этом положении на дёфор мйрующйй элемент 6 действуют

0 струи сжатого воздуха из отверстий 9 и 12, причем последняя отклоняет шарик 6 к стенке кОльца 3 в положении Г на величину а 1мплйтуды а. Далее колебательный цикл повторяется в положе5 НИИ Д и последующих. Таким образом совершаются дополнительные колебатель кые движения деформирующих элементов 6, которые приводят к дополнительным колебательным перемещениям пятен контакта шариков 6 с обрабатываемой поверхностью заготовки, что йо&ышает производительность Процесса и качество обработки. После прохождения деформирующими элементами обработанной поверхности прекращают вращатель оЛ движение деформирующих элементов и подачу сжатого воздуха, инструмент выводится из отверстия, Деталь сншлается, устанавливается новая заготовка и цикл обработки повторяется .

Риг.1 Формула изобретения Инструмент для чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации по авт. св. 512043, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, по меньшей мере одна из поверхностей кольцевой каме-. ры выполнена криволинейной, а отверстия для подачи рабочего агента оме-. щёны друг относительно друга в осевом направлении. Йст6ч1(шкйинформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 512043, кл. В 24 В 39/02, 1972.