Устройство для поверхностного упрочнения деталей

 

Сущность изобретения: устройство для поверхностного упрочнения деталей содержит диск трения и привод его вращения. Диск трения выполнен в форме усеченного конуса с возможностью его поворота вокруг вертикальной оси, при этом ось диска трения пересекает в горизонтальной плоскости направление подачи диска под углом, определяемым по формуле: α = arctg h/D, где α - угол между осью диска и направлением подачи: h - высота диска: D - диаметр основания диска. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции устройств для упрочнения поверхностей деталей металлургических машин методом высокоскоростного циркуляционного трения.

Целью изобретения является улучшение качества обработанного поверхностного слоя за счет повышения его глубины и равномерного его распределения по всей поверхности детали с уменьшением шероховатости получаемой поверхности, снижение низкочастотных вибраций устройства и повышение эксплуатационной надежности его за счет стабильности режимов циркуляционного трения.

На фиг.1 представлено взаимное расположение диска и детали; на фиг.2 - схема устройства для поверхностного упрочнения деталей.

Устройство для поверхностной обработки материалов содержит диск 1 трения диаметром 300 мм (R = 150 мм) и толщиной 25 мм. Вращение диску передается от электродвигателя 2 мощностью N = 10 - 15 кВт и номинальным числом оборотов n = 3000 об/мин через клиноременную передачу 3 с передаточным числом 1/3 - 1/4 (повышающая передача). Устройство смонтировано на собственной раме, закрепленной на поперечном суппорте токарного станка вместо салазок с возможностью поворота его на любой угол в зависимости от размеров диска (R и h). В данном случае R = 150 мм, h = 25 мм.

α = arctg = 4,76^o Угол α пересечения осей вращения детали и диска трения равен половине угла при вершине усеченного конуса рабочей поверхности диска α = 0,5 β .

Устройство работает следующим образом. Деталь устанавливают на токарно-винторезном станке, закрепляют ее в трехкулачковом патроне, подпирают вращающимся центром задней бабки и при необходимости предварительно протачивают. С помощью продольного и поперечного суппортов подводят диск трения к детали до их касания. Отводят продольный суппорт в сторону задней бабки за габарит детали. Поперечным суппортом подают диск в сторону детали на глубину 0,1-0,2 мм. Включают главный привод станка, привод вращения диска трения, подачу продольного суппорта и осуществляют обработку детали на заданном участке, после чего отключают продольную подачу, отводят поперечный суппорт от детали до прекращения соприкосновения и включают приводы.

Разворот осей вращения детали и диска трения (их пересечение) и использование диска в форме усеченного конуса позволит устранить возможность самопроизвольного заглубления диска в деталь и возникновения процессов резания. Это ведет к тому, что толщина упрочненного слоя будет максимальной (до 2,2 и более мм) и равномерной по всей поверхности упрочняемой детали. Обработанная поверхность будет иметь минимальную шероховатость, что позволит избежать последующей механической обработки. Кроме того, отсутствие самопроизвольного заглубления диска трения в деталь устраняет возможность появления низкочастотных колебаний диска и устройства в целом, что дополнительно увеличивает глубину упрочненного слоя и снижает вероятность поломок деталей.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, содержащее оснащенный приводом вращения диск трения, установленный на суппорте токарного станка, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества обработанного поверхностного слоя за счет повышения его глубины и равномерности и увеличения эксплуатационной надежности устройства путем обеспечения стабильности режимов циркуляционного трения, диск трения выполнен в виде усеченного конуса и смонтирован с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости суппорта, и под углом к оси центров станка, определяемым из следующего соотношения: α = arctg h/D, где α - угол между осью диска и осью центров станка, град; h - высота диска, мм; D - диаметр большего основания диска, мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2