Инструмент для чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации Советский патент 1981 года по МПК B24B39/02 

1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, к инструментам для чистовой и упрочняющей обработки внутренних поверхностей дета.лей и может быть использовано при обработке деталей типа тел вращения, например, цилиндров, гильз, втулок и других, поверхностным пластическим деформированием.

Известен инструмент для чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации, содержащий корпус, с размещенной на нем кольцевой камерой, образованной неподвижно установленными на корпусе кольцами, в которой свободно (насыпью) помещены деформирующие элементы. В корпусе выполнены отверстия для подачи рабочего агента, например, сжатого воздуха, расположенные тангенциально в плоскости движения деформирующих элементов .

Недостатком известного инструмента является отсутствие колебательных движений деформирующих элементов в направлении оси инструмента. Это приводит к снижению производительности процесса при получений заданной шероховатости поверхности вследствие уменьшения рабочих подач инст{)умента и введения дополнительных проходов или ухудшает качество обработанной поверхности при сохранении рабочей подачи инструмента.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. повышение 5 производительности и качества обработки. Эта цель достигается тем, что кольцевая камера установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством плоских пружин, одни концы которых закреплены на корпусе, а другие - на кольцах камеры, инструмент снабжен пластиной с поводками, установленной между деформирующим элементом и одним из колец камеры.

15 На фиг. 1 изображен предлагаемый инстрзшент для чистовой обработки; на фиг. 2- разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по Г-Г на

20 фиг. 4; на фиг. 6 - разрез по Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 - разрез по Е-Е на фиг. 5 (в момент совпадения пазов заслонки с отверстиями кольца кольцевой камеры); на фиг. 8 - разрез по Е-Е на фиг. 5

25 (в момент закрытых отверстий кольца кольцевой камеры).

Предлагаемый инструмент состоит из корпуса 1, на котором закреплены концы двух параллельно расположенных плоских

30 пружин 2 и 3, причем пружина 2 непосредственно размещена на корпусе 1, а пружина 3 - смонтирована на нем через проставку 4. На противоположных концах пружины 2 и 3 установлены соответственно кольца 5 и 6, образующие кольцевую камеру 7, с размещенными в ней деформирующими элементами, например, щариками 8. В корпусе 1 выполнен осевой канал 9 сообщающийся через щтуцер 10 с источником сжатого воздуха (на чертеже не показан). Осевой канал 9 соединяется с кольцевой камерой 7 посредством трубки Ни трубок 12, 13, входящих в кольцевую полость 14, образованную кольцами 5 и 6, и тангенциально расположенных отверстий 15, размещенных в кольце 6. Между корпусом 1 и трубкой 11 смонтировано уплотняющее кольцо 16, выполненное из эластичного материала. В кольцевой камере 7 и кольце 6 установлена с возможностью вращения вокруг оси инструмента заслонка 17 с подводками 18, размещенными между деформирующими элементами 8. В заслонке 17 выполнены пазы 19, а в кольце 6 - отверстия 20.

Работа предлагаемым инструментом осуществляется следующим образом. Предварительно устанавливают и закрепляют заготовку, затем сообщают ей вращательное движение, а инструменту - осевое перемещение с рабочей подачей. Одновременно включают подачу сжатого воздуха, который через щтуцер 10 поступает в осевой канал 9 и через трубки 11, 12, 13 - в кольцевую полость 14, из которой через тангенциально расположенные отверстия 15 - в кольцевую камеру 7. Под воздействием струй сжатого воздуха, истекающего из тангенциально расположенных отверстий 15, деформирующие элементы 8 разгоняются в кольцевой камере 7, начинают соверщать движение по круговой траектории и прижимаются к обрабатываемой поверхности,t

Пластическое деформирование микронеровностей поверхности отверстия заготовки осуществляется за счет центробежных сил, развиваемых деформирующими элементами 8 и периодического их силового воздействия от струй сжатого воздуха, поступающего через отверстия 15.

Одновременно с вращением деформирующих элементов начинает вращаться заслонка 17, поскольку ее поводки 18 размещены между деформирующими элементами 8, что приводит к периодическому совпадению пазов 19, расположенных в заслонке 17 с отверстиями 20 кольца 6.

В момент совпадения пазов 19 с отверстиями 20 из-за наличия избыточного давления воздуха, находящегося в кольцевой камере 7, по сравнению с давлением воздуха за ее пределами, происходит истечение сжатого воздуха через отверстия 20, вследствие чего кольца 6 и 6, образующие кольцевую камеру 7 с размещенными в ней деформирующими элементами 8, получают силовое воздействие, направленное вдоль оси инструмента, которое перемещает коль5 цевую камеру 7 по направлению к корпусу 1 (вправо) изгибая плоские пружины 2 и 3. Поскольку кольца 5 и 6 соединены с корпусом 1 параллельно расположенными плоскими пружинами 2 и 3, то перемещение

0 колец 5, 6 и, соответственно, деформирующих элементов 8 будет происходить вдоль оси инструмента.

При дальнейшем вращении заслонки 17 отверстия 20 перекрываются последней, сн15 ловое воздействие от сжатого воздуха, истекающего через отверстия 20 прекращается и кольцевая камера 7 с деформирующими элементами 8 под действием сил упругости пружин 2 и 3 возвращается в исход0 ное положение.

Так осуществляется колебательное движение кольцевой камеры 7 и, соответственно, деформирующих элементов 8 вдоль оси инструмента, что приводит к более сложному силовому воздействию деформирующих элементов 8 на обрабатываемую поверхность отверстия заготовки.

Уплотнительное кольцо 16 не препятствует колебательным движениям кольцевой

g камеры 7, поскольку оно выполнено из эластичного материала.

Автоколебательный режим колебаний кольцевой камеры 7, при котором силовое воздействие на нее в направлении оси инструмента за счет истечения сжатого воздуха через отверстия 20 производится только в крайнем левом положении (наиболее удаленном от корпуса 1), осуществляется путем подбора жесткости пружин 2 и 3, а такQ же длительности периодов силового воздействия вдоль оси инструмента, регулируемого длиной пазов 19.

Таким образом, выполнение предлагаемого инструмента для чистовой обработки с

g кольцевой камерой, размещенной с возможностью перемещения относительно оси инструмента путем колебательных движений ее вдоль оси инструмента, позволяет получить более сложную (гармоническую) траQ екторию деформирующих элементов, а, следовательно, интенсифицировать их силовое воздействие на обрабатываемую поверхность отверстия заготовки, что дает возможность улучщить щероховатость обg рабатываемых деталей в пределах первыхвторых классов и повысить производительность процесса.

Формула изобретения

0 Инструмент для чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации, содержащий корпус, в котором расположена кольцевая камера с деформирующими элементами, воспринимающими воздействие рабочего агента, подаваемого через осевой канал, и соединенные с ним отверстия, выполненные в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, кольцевая камера выполнена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси инструмента посредством введенных в инструмент и установленных по наружным поверхностям колец камеры плоских пружин, одни концы которых закреплены на корпусе, а другие - на кольцах камеры, инструмент снабжен установленной между деформирующим элементом и одним из колец камеры пластиной с поводками, на которой выполнены фигурные пазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 512043, кл. В 24В 39/02, 1972.

4 3 I А Г8 5

/J

iZ

15

13 ZO lit 13

V

/

7

/4

220

I . ./

/7

-19

V«

16

//,

19

fS

13

20

/7