Многороликовое устройство для вибронакатывания

 

Использование: обработка металлов давлением, нанесение микрорельефов, поверхностное пластическое деформирова.- ни. Сущность изобретения: устройство содержит оправку с размещенными на ней сепаратором с роликами, опорным конусом, выполненным из двух частей. Каждая часть опорного конуса смонтирована с возможностью осевого регулировочного перемещения . Рабочая поверхность роликов выполнена в виде двух участков, имеющих форму усеченных конусов, и цилиндрического участка , расположенного между конусными. На цилиндрическом участке выполнен выпуклый радиусный поясок, расположенный относительно оси ролика под углом/ arctg (2(3/л) dp, где д - величина осевого биения пояска; dp - диаметр пояска. Цапфы роликов выполнены в виде усеченных конусов. Образующие радиальных пазов колец сепаратора параллельны образующим конусов цапф. На оправке установлены упорные втулки, смонтированные с возможностью встречного регулировочного перемещения. Количество радиальных пазов колец сепаратора в целое число раз превышает количество роликов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. ел С

СО1ОЗ п8<1 КИх

СОЦИЛ ЛИС 1 И 1Г C. VI1X

РЕСПУГЛИК

<ч1 В 24 В 39/02, 39/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПЛТЕНТНОГ

8ЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССPI

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4889317/27 (22) 10.12.90 (46) 23,03.93. Бюл, N 11 (711 Минский радиотехнический институт (72) В,А. Горохов (56) Авторское свидетельство СССР йг 173628, кл. В 24 В 39/00, опублик. 1965. (54) МНОГОРОЛИКОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВИБРОНАКАТЫВАНИЯ (57) Использование: обработка металлов давлением, нанесение микрорельефов, поверхностное пластическое деформирование, Сущность изобретения: устройство соДержит оправку с размещенными на ней сепаратором с роликами, опорным конусом, выполненным из двух частей, Каждая часть опорного конуса смонтирована с возможностью осевого регулировочного перемещеИзобретение относится к механической обработке металлов и других материалов поверхностным пластическим деформированрем (ППД) и может использоваться в машино- и приборостроении.

Цель изобретения — обеспечение регуляризации микрорельефов рабочих поверхностей для улучшения их эксплуатационных свойств, расширение технологических возможностей оснастки для ППД, снижение затрат на обработку, Указанная цель достигается тем, что ролики выполнены в виде комбинации двух конических цапф, двух опорных конических поверхностей и рабочей цилиндрической повЕрхности, выполненной в виде выпуклости, наклонной к оси вращения ролика, на кольцах сепаратора выполнены радиальные конические пазы, на оправке нарезаны правая и левая цилиндрические резьбы. на коSU „„1803314 A 1 ния. Рабочая поверхность роликов выполнена в виде двух участков, имеющих форму усеченных конусов, и цилиндрического участка, расположенного между конусными. На цилиндрическом участке выполнен выпуклый радиусный поясок, расположенный относительно оси ролика под углом/3 = arctg (2д/л) dp, где д — величина осевого биения пояска; dð — диаметр пояска. Цапфы роликов выполнены в виде усеченных конусов. Образующие радиальных пазов колец сепаратора параллельны образующим конусов цапф. На оправке установлены упорные втулки, смонтированные с возможностью встречного регулировочного перемещения.

Количество радиальных пазов колец сепаратора в целое число раз превышает количество роликов. 1 з,п. ф-лы, 7 ил. торых размещен раздвижной механизм, состоящий из двух кониче ких втулок, соединенных между собой направляющими пальцами, а конусность втулок разной направленности равна конусности опорных поверхностей роликов.

На фиг.1 поясняется вариант конструкции устройства для обработки внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий); на фиг.2 — вариант устройства для обработки наружных цилиндрических поверхностей; на фиг.3 — особенности ролика; на фиг.4 — форма и расположение радиальных пазов на кольцах сепаратора; на фиг.5 и 6поперечное и продольное сечение пазов; на фиг.7 — развертка цилиндрической поверхности с регулярными микронеровностями в виде синусоидов. нанесенными при вибронакатывании ролика с различными подача1803314 ми на оборот заготовки (устройства); St, Sz и Sa.

Устройство для вибронакатывэния содержит оправку 1 (фиг,1,2), конические втулки 2, упорные шарикоподшипники 3, сепаратор 4, направляющие пальцы 5, ролики 6, упорные втулки 7 и контргайки 8.

При относительном вращении заготовки с частотой и устройство, размещенное . хвостовиком или державкой оправки 1 в патроне задней балки или резцедержателе, например токарного станка, перемещается с подачей s в осевом направлении. Ролики 6, размещенные своими цапфами в радиальных пазах Е колец сепаратора 4 и опирающиеся опорными коническими поверхностями на рабочие поверхности конических втулок 2, вращаются с частотой пр и наносят на обрабатываемую поверхность следы. в виде синусоида с амплитудой 2А =

=д(фиг.3,7)идлиной волныЛ =Ж - dp. Кольца сепаратора 4 (фиг,1,2), воспринимающие осевые нагрузки на ролики 6, опираются на упорные шарикоподшипники 3, размещенные в у порных втулках 7.

Для регулирования и переналадки устройства конические втулки 2 установлены на цилиндрических правой П и левой Л резьбах оправки 1 и соединены направляющими пальцами 5. При вращении оправки они, меняя свое осевое положение, сдвигаются или раздвигаются без относительного поворота, так как удерживаются пальцами 5.

Втулки 7 также установлены на резьбовых поверхностях оправки 1 и, в целях регулирования зазора между цапфами роликов и пазами колец и компенсации износа. при вращении меняют осевое положение. Стопорение втулок 2 и 7 в заданных осевых положениях, осуществляется контргайками 8.

Ролик имеет две конические цапфы А (фиг.3), две опорные конические поверхности Б и цилиндрическую рабочую поверхность В в виде выпуклости диаметром бр и осевым биением д, расположенной к оси вращения ролика под углом P arctg (4Атг/ бр), где 2А — амплитуда наносимых роликом синусоид; 2А- д(здесь д осевое биение выпуклости роликов), бя — диаметр рабочей поверхности-выпуклости роликов, бр

-А /л(здесь А- длина волны наносимых синусоид).

Кольца сепаратора (фиг,4) имеют несколько комплектов радиальных конических пазов. При изнашивании комплекта

a1,в1,c>,е1 ролики переустанавливаются в пазы а2,вз,c2,е2, а при изнашивании этого комплекта — в пазы аз,B3,сз,ез. Пазы (фиг,5,6) имеют наклон стенок в разные стороны относительно вертикальной оси и общий угол между ними, равный углу а„конуса цэпф роликов, Для регулирования зазоров и компенсации износа пар конические цапфы роликов — конические пазы колец сепаратора используются упорные втулки 7 (фиг,1,2), которые при их вращении перемещаются по резьбам вдоль оси оправки, сдвигаются(при износе пазов и раздвигаются (при новых пазах) и фиксируются в нужном положении гайками 8, В процессе вибронакатывания нэ поверхность наносятся следы — регулярные неровности в виде синусоид с амплитудой

2А (фиг,7), длиной волны Л и углом наклона ,В. Глубина h наносимых канавок, степень сглаживания неровностей поверхности и упрочнение приповерхностного слоя материала регулируется натягом - dn — Оз для отверстий и i - Оз — dn для наружных цилиндрических поверхностей, где dn — диаметр расположения рабочих поверхностей (выпуклостей) роликов устройства, 0з — диаметр обрабатываемой поверхности заготовки. В зависимости от подачи на поверхность могут наносится либо частично регулярные микрорельефы ЧРМР (ГОСТ

24773-81) в виде сетки канавок, повышаю30 щих маслоемкость поверхностей, либо может создаваться полностью регулярный микрорельеф — ПРМР с регулярными по вы. соте, форме и расположению микронеровностей. Изменение качества и

35 маслоемкости поверхностеЙ положительно сказывается на износостойкости, прирабатываемости, прочности посадок с натягом и других эксплуатационных свойствах деталей и соединений.

40 Применение предлагаемого устройства обеспечивает значительные преимущества: на обрабатывамых поверхностях образуются высокоработоспособные регулярные микрорельефы, обеспечивающие улучше-

45 we многих эксплуатационных свойств деталей и соединений; осуществляется обработка на различных станках по схемам заготовка вращается — устройство не вращается и подается, заготовка не вращается—

50 устройство вращается и подается, заготовка не вращается и подается — устройство вращается с охватом многих деталей с разными диаметрами . обрэ баты ваемых цил индрических поверхностей за счет регулирования радиального положения роликов, что компенсирует и износ деталей устройства; ээ счет длительности безотказной работы, высокой производительности многороликового накатывания и возможности обработки

1803314 разных деталей снижаются затраты на обработку, Варианты устройства позволяют осуществлять обработку не только отверстий, но и наружных цилиндрических поверхностей.

Пример. Для экспериментальной проверки достижения цели изготовлен опытный образец устройства и осуществлена на сверлильном станке мод. 2А135 обработка отверстий диаметром 52 мм в заготовках из силумина А Л4. Обработка осуществлялась с натягом I = 0,1 мм и подачи S = 3 мм/об роликами (их число Z = 4) с шириной выпуклости 05 мм, При этом на поверхности образовался ЧРМР. При вибронакатывании в подачами S < 0,5 мм/об на поверхностях создавался ПРМР. Анализ полученных регуляторных микрорельефов показал, что направление следов обработки соответствовало углу Р наклона ленточки роликов, ширина канавок оказалась близкой к ширине выпуклости роликов, длина волны А наносимых канавок оказалась равной кбр, а амплитуда 2А соответствовала биению выпуклости ролика д.

С помощью устройства путем его переналадки можно обработать отверстия диаметром от 50 до 56 мм. Ресурс безотказной работы за счет использования одного комплекта пазов в 2 раза, за счет всех трех — в 6 раз. Стоимость предложенного устройства пр сравнению с базовым возросла íà 19%, снижение затрат на обработку одной заготОвки при его использовании снижается в

4,9 — 6,4 раза.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает создание регулярных микрорельефов, улучшающих эксплуатационные свойства деталей и соединений, расширяет технологические возможности оснастки, снижает затраты на обработку заготовок, Устройство готово для использования в производстве, Рекомендуется применение устройства в единичном, мелкосерийном и серийном производстве, где большая номенклатура деталей с разными диаметрами обрабатываемых поверхностей

25

30 ролика; d> — диаметр выпуклого пояска, 35

5

15 и нужна переналаживаемая оснастка для уменьшения себестоимости обработки.

Формула изобретения

1. Многороликовое устройство для вибронакатывания, содержащее оправку с размещенными на ней сепаратором с роликом, установленными цапфами в радиальных пазах колец сепаратора, опорным конусом, выполненным из двух частей, одна из которых смонтирована с возможностью регулировочного осевого перемещения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработки как внутренних,так и внешних поверхностей различных типоразмеров деталей. а также компенсации износа цапф и поверхностей, ограничивающих пазы колец сепаратора, вторая часть опорного конуса смонтирована с возможностью осевого регулировочного перемещения, рабочая поверхность ролика выполнена в виде сопряженных между собой двух имеющих форму усеченных конусов участков, расположенных с торцев ролика и обращенных большими основаниями к среднему участку, выполненному цилиндрическим с выпуклым радиусным пояском, расположенным к оси ролика под угломP arctg (2 д/лир), где д— величина осевого биения радиусного пояска цапфы роликов выполнены в виде усеченных конусов, обращенных большими основаниями к торцам роликов, а образующие радиальных пазов колец сепаратора выполнены параллельными образующим конусов цапф.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сепаратор снабжен размещенными на оправке с торцевых поверхностей ролика упорными втулками, смонтированными с возможностью встречного регулировочного осевого перемещения посредством выполненных на оправке резьбовых участков соответственно правого и левого направления, а количество пазов на кольцах сепаратора превышает количество роликов в целое число раз.

1803314

1803314

1830331

Я-Б

ЕЕГ. 6. p idp фиг. 7.

Составитель В. Горохов

Редактор M. Кузнецова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А. Мотыль

Заказ 1027 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН1 СССР

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

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