Устройство для образования регулярного микрорельефа

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для образования регулярного микрорельефа на поверхностях тел вращения с криволинейным профилем. Цель изобретения - повышение качества поверхности за счет обеспечения однородности профиля регулярного микрорельефа. Устройство снабжено механизмом поворота, размещенным на основании, закрепленном на каретке суппорта. Механизм поворота состоит из зубчатого сектора с водилом, кулачка и зубчатого колеса, закрепленного соосно на ступице кулачка. устройство снабжено также зубчатой рейкой, закрепленной на суппорте и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом. На корпусе деформирующего инструмента закреплена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором. Профиль кулачка выполнен в соответствии с приведенными математическими соотношениями. Конструкция устройства обеспечивает требуемую стабильность угла наклона оси инструмента к обрабатываемой поверхности, что позволяет производить непрерывный процесс обработки всей криволинейной поверхности заготовки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 39/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4489634/25-27 (22} 30 » 08 ° 88 (46) 15 10»90» Бюл 11 38 (71). Всесоюзный проектно-конструктор. ский институт технологии электротехнического производства (72):ûРКруглов,.С.И,Копылов, :В Л.Левенгарц и В.В,Полежаев (53) 621 ° 923,77(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1220243, кл. В 24 В 39/04. 1984»

ÄÄSUÄÄ 1599179 A 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ РЕГУЛЯРНОГО МИКРОРЕЛЬЕФА (57.) Изобретение относится к машиностроению, в частности к ус гройствам для образования регулярного микрорельефа на поверхностях тел вращения с криволинейным профилем. Цель изобретения - повышение качества поверхности эа счет обеспечения однородности профиля регулярного микрорельефа, Устройство снабжено меха1599179

10 низмом поворота, размещенным на основании, закрепленном на каретке суппорта, Механизм поворота состоит иэ зубчатого сектора с водилом, кулачка и зубчатого колеса, закрепленного соосно на ступице кулачка. Устройство снабжено также зубчатой рей кой, закрепленной на суппорте и находящейся в зацеплении с зубчатым колесом, На корпусе деформирующего инструмента закреплена шестерня, наИзобретение относится к машиностроению, конкретнее к отделочной обработке деталей поверхностным плас тическим деформированием, Целью изобретения является повышение качества поверхности путем обеспечения однородности профиля регулярного микрорельефа, На фиг 1 представлена оснастка к 25 токарно винторезному станку, общий вид; на фиг ° 2 - схема механизма поворота, Устройство содержит основание 1, на котором установлен с возможностьк поворота корпус 2 с закрепленной на нем шестерней 3, приводным инст» рументом 4 и роликовым упором;5 ° На основании 1 вертикально закреплены оси 6 и:7» На оси 6 установлен с воэможностью поворота зубчатый сектор

8, находящийся в зацеплении с шестер ней:3» На зубчатом секторе 8 закреплено водило 9, контактирующее с.кулачком 10, который установлен с воз можностью вращения на оси:7, На сту пице кулачка 10 закреплено зубчатое колесо 11, Основание 1 закреплено на каретке 12 суппорта 13 станка. На суппорте 13 закреплена параллельно направляющим каретки 12 зубчатая рейка 14, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом 11 Натяжное устройство 15, выполненное, например, в виде пневмоцилиндра, закреплено на суп50 порте 13 станка и соединено с кареткой 12, Устройство работает следующим об» разом, Подачей воздуха в пневмоцилиндр натяжного,устроиства 15 выводят каретку 12 суппорта 13 токарно-винторезного станка в крайнее положение. (на себя), а включением продольной ходящаяся в зацеплении с зубчатым сектором, Профиль кулачка выполнен в соответствии с приведенными математическими соотношениями ° Конструкция устройства обеспечивает требуемую стабильность угла наклона оси инструмента к обрабатываемой поверх» ности, что позволяет производить непрерывный процесс обработки всей криволинейной поверхности заготовки, 2 ил, Ф подачи выводят суппорт 13 в крайнее левое положение, Переключив кран пневмосистемы оснастки, осуществляют перемещение каретки 12 до касания поверхности заготовки в ее наибольшем сечении приводным инструментом 4 и роликовым упором 5. При перемеще нии каретки 12 зубчатое колесо ll, находящееся в зацеплении с зубчатой рейкой 14, установленной на суппорте

13, поворачивается вокруг оси 7 одно временно с кулачком 10, на ступице . которого оно закреплено. При повороте кулачка 10 контактирующее с ним во дило 9, описывая профиль кулачка !О, поворачивает вокруг оси 6 зубчатый сектор 8 и находящуюся с ним в за» цеплении шестерню 3 вместе с корпусом:2 ° Размеры элементов оснастки подобраны таким образом, что при касании инструментом 4 заготовки на участке с наибольшим диаметром сече» ния (в начале обработки) инструмент расположен .перпендикулярно к поверхности заготовки, а водило 9 касается кулачка 10 на участке с наименьшим радиусом его профиля, С включением главного движения станка, привода ос цилляционного движения инструмента

4 и продольной подачи суппорта 13 основание 1 перемещается вместе с суп портом 13 вдоль оси вращения заготовки, а с кареткой 12 суппорта под действием прижимного устройства - поперек оси вращения заготовки вдоль зубчатой рейки 14 ° При этом зубчатое колесо ll с кулачком 10, водило 9 с зубчатым сектором 8 и шестерня 3 с корпусом 2 поворачиваются таким образом, что инструмент 4 в любой точке контакта с обрабатываемой криволи нейной поверхностью перпендикулярен ей, 10

D(LI

Уi Уо+ < с где у угловая координата водила о в крайнем положении зубча- 25 того сектора в начале обработки, град; где, - текущий угол наклона инстI румента к линии, соединяющей центры зубчатого колеса, зубчатого сектора и шестерни;

- начальный угол наклона о инструмента к вышеупомянутой линии, град;

Dö диаметр шестерни, мм;

D - диаметр зубчатого сектос ра, мм, На фиг.2 представлена схема к расчету механизма поворота, где элементы механизма поворота изображены

s начальном положении (начало обработки). г, — радиус вектор хтой точки профиля купачка определяют реше кием треугольника СРВ по формуле

35

45

Г sing;

r. — — — — — — — — — — — - - — (2) Г R1 3" » У(1

cos srctg - — c tg — )- — 1

R+1 2 2

50 где R — расстояние между осями зуб чатого сектора и кулачка,мм;

, + д g — по формуле (1);

D lLI

1 Dc 55

1 — плечо водила, мм.

Угловая координата профиля ку лачка g. определяется величиной S„ !

5 15991

Необходимым условием для обеспечения перпендикулярности инструмен та к криволинейной поверхности заготовки в точке контакта с этой поверхностью при движении каретки 12 суппорта относительно образующей поверхности заготовки от точки к точке является равенство угла поворота шестерни 3 разности углов наклона касательных к образующей поверхности заготовки в этих точках. Следовательно, текущим координатам Х; и

У . точки контакта инструмента с об1 рабатываемой поверхностью должна соответствовать определенная угловая координата . точки В, зубчатого секй;

I тора 8 (фиг,2).

Угловая координата . рассчиты7I вается по формуле 20

79 6 поперечного перемещения инструмента по мере огибания криволинейного про филя заготовки с учетом поворота ЗбО S

+ = -„-.-- - (3) ,Ык

1 где S; = X, — Х,, +(cos y - cos y.)L;(4)

XII - координата точки контакта инструмента с обрабатывае» мой поверхностью в начале обработки, мм;

Х, - текущая координата точки

1 контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью мм;

- расстояние между деформи рующим элементом инструмек та и осью шестерни;

П „ диаметр зубчатого колеса, MMi

Оснастка позволяет сократить время на обработку поверхностей тел spaщения с криволинейным профилем

Известные формы деформирующего элемента (конические и сферические) инструментов для вибронакатывакия и ударного вибронакатывания позволяют получить регулярный микрорельеф с однороцкым профилем при отклонении продольной оси инструмента от корма» ли к обрабатываемой псверхностч не более, чем на +5 град, При большем отклонении инструмент в виде конуса со сферической вершиной контактирует с поверхностью заготовки не по сфере, а по сложной поверхности, профиль зависит от величины отклонения оси инструмента. Инструмент в виде шарика, установленного в державке, в случае отклонения более +5 град,контактирует с поверхностью заготовки частью поверхности державки и остав» ляет также неоднородный след.

Поскольку разность угла наклона касательной к образующей поверхности обрабатываемой детали в начале и в конце обработки составляет для pasличных типоразмеров оправок 50бО град, то в процессе обработки не» обходимо 5-6 раз устанавливать де формирующий инструмент, Для этого необходимо выключить оборудование, ослабить крепление инструмента, установить инструмент в требуемое поло» жение и закрепить его, включить обо» рудование и продолжать обработку до очередной установки инструмента. о

Предлагаемая оснастка позволяет повысить качество поверхности путем

1599179

R sin { +д — ) Пш о

10 где

25 р в. °

D с

35 обеспечения однородности профиля РМР, так как возможен непрерывный процесс обработки всей поверхности заготовки, поскольку обеспечивается требуемая стабильность угла наклона оси инструмента к обрабатываемой поверхности благодаря наличию механизма поворота.

Формула изобретения

Устройство для образования регулярного микрорельефа, содержащее корпус с основанием, инструмент, на" тяжное устройство для прижима инструмента и привод осцилляционного движения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ейия качест ва поверхности за счет обеспечения однородности профиля регулярного микрорельефа, оно снабжено механизмом поворота и зубчатой рейкой,размещенными на основании, упорным роликом и шестерней, размещенными в корпусе, а также осями, закрепленными перпендикулярно основанию, при этом механизм поворота выполнен в виде зубчатого сектора с водилом, профильного кулачка со ступицей и зубчатого колеса, закрепленного соосно с кулачком на его ступице с возможностью взаимодействия с зубчатой рейкой, а сектор с водилом и кулачок установлены на осях, причем корпус установлен на основании, с возможностью поворота, зубчатая рей) ка - параллельно последнему, а шес» терня установлена с возможностью взаимодействия с зубчатым сектором механизма поворота, при этом координаты профиля кулачка определяются иэ соотношений

+ DUI Du)

ГН-1: Т" -D ), E0+ D, cos arccg — - cd (— — — «с) - — — — ) (2+1 . 2 ) 2 радиус вектор точек профиля кулачка, мм, - расстояние между осями зуб чатого сектора и кулачка,мм; угловая координата водила в крайнем положении зубчатого сектора, град;

- разность текущей и начальной величины угла накпона инструмента к линии, соединяющей центры зубчатого колеса,зубчатого сектора и шестерни, град; диаметр шестерни, мм; диаметр зубчатого сектора, мм;

- плечо водила, мм; угловая координата профиля кулачка, град; величина перемещения инструмента, мм; диаметр зубчатого колеса,мм, 1599179

Составитель С,Чукаева

Редактор . АДолинич Техред M. Дидык Корректор М.Иаксимишинед

Заказ 3110 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101