Устройство для алмазного выглаживания поверхностей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при поверхностно-пластическом деформировании поверхности фасонных цилиндрических деталей, в частности типа шеек коленчатых валов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей при обработке фасонных поверхностей деталей . Устройство содержит корпус 1 и размещенные в нем шток 2 с деформирующим элементом 3 в виде сферы, средство нагружения, узел поворота. Шток 2 с деформирующим элементом 3 закреплен на раме 11 с возможностью осевого перемещения в ее плоскости и кинематически связан с пружиной 5 сжатия. Ось симметрии деформирующего элемента 3 выступает за ось вращения рамы 11 на величину натяга пружины. Рэма 11 связана с узлом поворота. 2 ил.

СО)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1685694 А1 (19) (11) (51)5 В 24 В 39/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

СО

Ql (о сО ! (21) 4694519/27 (22) 24.05.89 (46) 23,10,91, Бюл, ¹ 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) Л.Д.Мазурова, Б.В.Емец, С.Р,Абульханов и А,Ф.Шпатаковский (53) 621.923.77(088.8) (56) Одинцов Л.Г. Финишная обработка деталей алмазным выглаживанием и вибровыглаживанием. M. Машиностроение, 1981, с.71, рис. 32. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЛМАЗНОГО ВЫГЛАЖИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использоваИзобретение относится к устройствам упрочнения поверхностей деталей методом поверхностного пластического деформирования сложных поверхностей, преимущественно деталей типа коленчатых валов.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения обработки сложных поверхностей.

На фиг.1 изображена схема устройства до настройки; на фиг.2 — то же, после настройки.

Горизонтальная стрелка на фиг.1 и 2 с обозначением So движения осевой подачи со скоростью, равной S<, а круговая стрелка с обозначением (() — вращательное движеwe со скоростью в.

Устройство содержит корус 1, шток 2, деформирующий элемент (сферический нано при поверхностно-пластическом деформировании поверхности фасонных цилиндрических деталей, в частности типа шеек коленчатых валов. Цель изобретения — расширение технологических возможностей при обработке фасонных поверхностей деталей, Устройство содержит корпус 1 и размещенные в нем шток 2 с деформирующим элементом 3 в виде сферы, средство нагружения, узел поворота. Шток 2 с деформирующим элементом 3 закреплен на раме 11 с возможностью осевого перемещения в ее плоскости и кинематически связан с пружиной 5 сжатия. Ось симметрии деформирующего элемента 3 выступает за ось вращения рамы 11 на величину натяга пружины. Рама

11 связана с узлом поворота, 2 ил. конечник) 3, штифт 4, пружину 5, ограничитель 6, пружину 7, шестерни зубчатого зацепления 8, рукоятку 9 управления, косынку

10 для установки устройства в резцедержателе станка (не показан), раму 11 с боковой стенкой и верхней и нижней полками, штангу 12 и упор 13, обрабатываемая деталь 14.

При этом на одном из окончаний штока 2 укреплен деформирующий элемент 3, Шток

2 установлен на штанге 12 с возможностью возвратно-поступател ьного осевого перемещения. Штанга 12 жестко укреплена на раме 11. Рама 11 установлена в корпусе 1 с возможностью вращения относительно оси

А-А. Корпус 1 имеет жестко укрепленную на нем косынку 10 для установки устройства в резцедержателе станка(не показан), Шток 2 имеет штифт 4 и крепится в плоскости рамы

1685694

11..На штоке 2 устанавливаетсл пружина 5 сжатия, которая сжимается плоскостью рамы 11 и фиксируемым упором 13, установленным на штоке 2. На раме 11 установлен подпружиненный пружиной 7 ограничитель

6 вращения одной из шестерен зубчатого конического зацепления 8, которые также установлены на раме 11, Одна из шестерен зубчатого конического зацепления 8 имеет рукоятку 9 ручного привода, Положение упора 13 на штоке 2.определяющее сж;пие пружины 5, фиксируется.

Устройство работает следующим образом, Устройство при помощи косынки 10 устанавливается в резцедержателе станка (не показан) таким образом, чтобы oct симметрии штанги 12 пересекала ось симметрии детали 14. Г1осле этого включается привод станка, сообщающий вращение детали 14 и движение подачи устройства. Деформирующий инструмент 3 подводится е контакт с деталью 14 с натягом, соответствующим минимальному натяжению пружины 5, если упрочнение начинается с меньшего радиуса на больший, и наоборот. Пружина 5 выбирается таким образом, чтобы колебания радиуса детали 14 обеспечивало колебание силы упрочнения в пределах 1--2 кг. Штифт 4 на штоке 2 служит для ограничения осевого перемещения штока 2, Перед работой устройство с помощью штифта 4 настраивается аким образом, чтобы оси симметрии деформирующего инструмента 3 выступила за ось вращения рамы 11 на величину натяга пружины 5. По мере приближения деформирующего элемента 3 к торцовой поверхности детали 14 необходимо отжать ограничитель 6 и, вращая рукоятку 9; добиться Toro, чтобы ось симметрии элемента

3 была соориентирована по нормали к поверхности детали 14 (см.фиг.2), После достиженил элементом 3 той зоны детали 14, когда необходимо переключить подачу So c продольной на поперечную для упрочнения торцовой поверхности детали 14, происходит сжатие прух<ины 5 в течение времени, необходимого для переключения направления подачи Я>, Далее осуществляют корректировку ориентации оси симметрии элемента 3 относительно упрочняемой поверхности детали 14 с помощью рукоятки 9, предварительно отжав ограничитель 6. Во время работы устройства пру>кина 5 сжимается на необходимый натяг при контакте элемента 3 с обрабатываемой деталью 14, В результате происходит совмещение осей вращения оси деформирующего элемента 3 и оси вращения рамы 11. Совмещение оси вращения рамы 11 и оси симметрии сферы

40 элемента 3 вызвано тем, что при вращении рамы 11 в противном случае может быть и изменена величина подачи S< элемента 3, что приводит к снижению стабильности качественых параметров поверхностного слоя детали 4. А это нежелательно влияет на эксплуатационные свойства детали 14. Шестерни зубчатого конического зацепления 8 должны быть выполнены мелкомодельными для более точной корректировки ориентации инструмента 3. Эта величина обозначена как ЛX. Таким образом обеспечивается необходимое усилие упрочнения при с>катии пружины в результате перемещения устройства вместе с резцедержателем станка.

При этом необходимо, чтобы вертикальная ось элемента 3 находилась постоянно на оси вращения рамы 11, Это вызвано тем, что только в этом случае при вращении рамы 11 упрочняющая сила не изменяется. При изменении положения вертикальной оси элемента 3 относительно оси вращения рамы

11 в работе устройства будет нарушен силовой режим упрочнения, т.е. в этом случае становится невозможной упрочняющая обработка в одну операцию различных поверхностей (торцовой, радиусной, цилиндрической) фасонных цилиндрических деталей. Таким образом происходит упрочняющая обработка в одну операцию торцовой, радиусной и цилиндрической поверхностей деталей, В качестве деформирующего инструмента 3 могут быть выбраны твердые сплавы, алмаз и т.д. Использование предлагамого устройства позволяет в одну операцию обрабатывать торцовую, радиусную и цилиндрическую поверхности фасонных цилиндрических деталей.

Использование предлагаемого устройства для упрочнения поверхности бурильных труб, используемых для бурения морского шельфа, может повысить коррозионную стойкость поверхности и в результате этого может быть достигнут существенный экономический эффект.

Формула изобретения

Устройство для алмазного выглаживания поверхностей деталей типа шеек коленчатых валов, содержащее корпус, смонтированный в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения шток, несущий деформирующий элемент, средство нагружения и узел поворота деформирующего элемента, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения обработки сложных поверхностей. оно снабжено поворотной имеющей боковую стенку и верхнюю и нижнюю пслки рамой, смонтированной в корпусе, связанной с уз1685694

Составитель Г.Смирнов

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор Т.Шагова

Заказ 3561 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лом поворота деформирующего элемента и имеющей ось поворота, проходящую через свободные концы верхней и нижней полок, шток смонтирован в плоскости рамы пер- 5 пендикулярно ее боковой стенке, а деформирующий элемент расположен за пределами площади рамы, ограниченной осью ее поворота.