Устройство для упрочнения плоских поверхностей деталей Советский патент 1981 года по МПК B24B39/00 

( 54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПЛОСКИХ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для отделочно- упрочияющей обработки плоских поверхностей деталей.

Известна виброголовка к токарному станку для обработки наружных цилиндрических и торцовых поверхностей, содержащая корпус, в котором расположены несущие деформирующие элементы державки, установленные с возможнос тью возвратно-поступательного перемещения, и кулачковый механизм в виде эксцентриковой втулки .

Недостатком известного устройства является его низкая производительность. Кроме того, оно не может быть использовано для обработки плоских поверхностей, например, на фрезерных станках.

Цель изобретения - повышение производительности обработки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой, на внутренней поверхности которой выПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ

полнены пшищл, контактирукицие со шлицами, выполненными на наружной поверхности введенного в устройство цилиндра с упором, прн этом цилиндр установлен с возможностью контакта с кулачковым механизмом.

Кроме того, державки, несущие деформируюоще элементы, могут быть снабжены дополнительньми бойками, установленными с возможностью возвратно-по- .

IQ ступательного перемещения и регулирования.

На ф«г. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 узел 1 на фиг. i; на фиг. 3 - вариант

IS исполнения устройства с дополнитель- нымн бойками, общий вид.

Устройство, состоит (фиг. 1) из корпуса 1, в вертикальных направляягщих отверстиях которого находятся штоки 2, несущие упрочняющие шарики 3. Штоки вьшолнены заодно с пальцами 4, на которых размещены ролики 5, удерживаемые от осевого смещения пружинньгми кольцами 6. Шарики прижимаются к обрабатываемой поверхности детали при помощ; пружин 7, верхним упором которых служит крышка 8, навинчиваемая на корпус. Для подъема штоков с шариками служит фланец 9 с выступами в виде клиновых кулачков на торцовой поверхности (фиг. 2). На наружной поверхности фланца 9 имеются шлицы для предотвращения его поворота. Фланец установлен в цилиндре 10, имеющем внутреннюю и внешнюю шлицевые поверхности и являющемся одновременно картером для сма|зочной жидкости. Для предотвращения , утечки смазки предусмотрено уплот- нение 1. Цилиндр снабжен также упореат 12, служащими для одновременного подъема кулачкового фланца и штоков при предварительном прижатии шариков к обрабатываемой детали. 1Цилиндр внешней шлицевой поверхности соединяется с внутренней шлицевой поверхностью конусной втулки 13 в верхней части которой имеются отверстия для сопряжения с фланцем шпин дельного узла станка, например фрезер ного, предназначенного для обработки детали 14. Устройство, снабженное дополнитель ными бойками (фиг. З), содержит корпус 15, в радиальньпс пазах которого размещеньг снабженные упорами 16 кассеты 17. В гнездах кассет 17 располо жены подпружиненные пружинами 18 и снабженные упорами 19 державки 20, несущие отделочно-упрочняющие инстру менты в виде шариков 21. С кассетами взага- одействуют бойки 22, подпружиненные пружинами 23, упирающимися в крьшшу 24. За одно целое с бойками выполнены штоки 25, имеищие оси 26, на которых установлены фиксируемые пружинными кольцами 27 неметаллические ролики 2 перекатывающиеся при работе головки по торцовым кулачкам 29 фланца 30 следний с помощью Шлицов размещен во втулке 31, имеющий отверстия для сопряжения с фланцем шпиндельного уз ла станка. Устройство закрыто кожухом 32. Устройство работает следуюпщм образомПосле установки устройства на ста ке упрочняющие шарики 3 (фиг. 1) . предварительно поджимаются с заданно силой к обрабатываемой детали 14. 8 14 При вращении птинделя станка штоки Г перекатывают ролики 5 по фигурной торцовой поверхности фланца 9. Перемещаясь по пологой части кулачка, ролики сжимают пружины 7, а при смещении к отвесной части они выталкиваются пружинами 7 в направлении упрочняемой поверхности. При возвратно-поступательных движениях штоков в направляющих отверстиях корпуса вибрирующие шарики оказьюают ударное воздействие на обрабатываемую деталь. Частота ударов зависит от частоты вращения шпинделя, величины подачи стола станка, количества шариков в устройстве, а сила удара - от геометрии кулачков фланца 9, характеристики пружин 7 и т.д.. Многократное ударное воздействие шариков упрочняет поверхность обрабатываемой детали, изменяет микрогеометрию поверхности. Движение штоков и упрочнителей мож- . но изменять путем установки сменного кулачкового фланца с необходимым про- филем торцовой фасонной поверхности, а направление следов обработки - путем изменения величины подачи стола. Аналогично работает устройство, снабженное дополнительными бойками {фиг. З). При перекатывании роликов 28 по рабочей поверхности кулачкового фланца 30 сжимаются пружины 23, аккумулируя энергию для удара. В момент соскока ролика с гребня кулачка боек 22 ударяет по кассете 17. При этом шарики 21 не отрываются от поверхности обрабатываемой детали, так как к постоянному накатьгоанию поверхности предварительно поджатыми шариками добавляется периодическое ударное воздействие на поверхность теми же щариками. Разделение кассет позволяет увеличить количество накатьгеания и ударяющих шариков без увеличения количества бойков, а также работать в различных режимах нагружения за счет регулируемого предварительного поджатия шариков, что, в свою очередь, сказывается на силе удара. Каждый шток за один оборот шпинделя, т.е. за один оборот корпуса устройства, делает столько двойных ходов. сколько кулачков на сменном кулачковом фланце. Количество элементарных ударов шариков по обрабатьшаемой поверхности детали за один оборот шпинделя равно произведению количества кулачков на кулачковом фланце на ко- личество штоков и на количество упрочняющих шариков в одной кассете.

При работе устройства на обрабатываемую поверхность наносится сетка мелких взаимно пересекающихся рисок. Заданная микрогеометрия и твердость поверхностного слоя материала, величина и знак остаточньк напряжеммй получаются соответствухщим назначением режимов обработки: величинами предварительного поджатия шариков, скорости вразцеиня шпинделя, подачи стола стан-, ка, радиуса, шероховатости, поверхкостной твёрдости и выбором материала шариков.

Резкое уменьшение шума при работе устройства обеспечивается тем, что бойки ударяют по кассетам не одиовременно, поскольку, количество кулачков и количество штоков не совпадает и не кратно друг другу. Это позволяет также уменьшить мгновенную нагрузку на станок. Тот же результат может быть достигнут и неравномерным расположением по угловому шагу Пазов в корпусе устройства, в которых установлены кассеты и штоки с бойками, или неравномерным расположением по угловому шагу кулачков в сменном кулачковом иске. Выполнение роликов 28 неметаишиЧескими, а кожуха 32 шумопоглощающим способствует уменьшению шума при работе устройства.

Устройство позволяет увеличить производительность отделочно-упрочняющей обработки, по| учить высокое качество

пйверхиости с заданной микрогеометрией и механическими характеристиками поверхностного слоя обрабатываемой детали.

Формула изобретення

1.Устройство для упрочнения плоских поверхностей деталей, содержащее корпус, в котором расположены несущие деформирую11р1е элементы державки, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и кулачковый механизм, отличающееся тем что , с целыо повьш1ения производительности, оао снабжено втулкой,

на внутренней поверхности которой выполнены шлицы, коятактирупоо е со шлица1 в1, выполиенньвш иа иаружной поверхности введенного в устройство цилицдра с упором, при зтом цилиндр установлен с возможностью контакта с кулачковьм механизмом.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, державки снабжены дополнительными бойками, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения и регулирования .

Источники информации, принятые во вшшание при экспертизе

. Шнейдер Ю.Г. Образование регулярных микрорельефов на деталях и их эксплуауациоинью свойстве. С.Д1, рис. 21, 1972.

J гн рнупю