Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к упрочняющей обработке поверхностным пластическим деформированием, и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки внутренней поверхности стволов орудий, оружейных стволов и глубоких отверстий маложестких корпусных деталей. Цель изобретения - повышение качества обработки за счет вращения центра масс деформирующих элементов в одной плоскости и долговечности инструмента за счет уменьшения износа деформирующих элементов и щечек при холостом ходе. Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки содержит корпус, ротор с приводом, источник магнитного поля и щечки, установленные на роторе и образующие кольцевую камеру, заполненную деформирующими шарами. Одна из щечек подпружинена и выполнена подвижной в осевом направлении. Инструмент снабжен устройством осевого перемещения щечки, выполненным в виде подпружиненных толкателей, опорного подшипника, гильзы с осевыми каналами и пазом гайки и винта. Опорный подшипник закреплен на подвижной щечке. Толкатели размещены в осевых каналах гильзы и опираются на опорный подшипник. Корпус установлен в гильзе с возможностью осевого перемещения. Винт фиксируется в пазу гильзы с возможностью вращения, а гайка жестко соединена с корпусом инструмента, за счет такого выполнения инструмента обеспечивается равномерность силового воздействия на отдельные участки обрабатываемой поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к области упрочняюющей обработки поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки внутренней поверхности стволов орудий, оружейных стволов и глубоких отверстий маложестких корпусных деталей.

Цель изобретения повышение качества обработки за счет вращения центра масс деформирующих элементов в одной плоскости и долговечности инструмента за счет уменьшения износа деформирующих элементов и щечек при холостом ходе.

Изобретение поясняется чертежом.

Инструмент содержит корпус 1, ротор 2 с приводом 3, источники магнитного поля 4, щечки 5, установленные на роторе 2 и образующие кольцевую камеру 6. Кольцевая камера 6 заполнена деформирующими элементами 7. Щечки 5 имеют буртик "а", предохраняющий деформирующие элементы от выпадания.

Щечка 5, расположенная со стороны корпуса 1, подпружинена пружиной 8 и выполнена подвижной в осевом направлении. Инструмент снабжен устройством осевого перемещения щечки 5, выполненным в виде подпружиненных пружиной 9 толкателей 10, опорного подшипника 11, гильзы 12, гайки 13 и винта 14. Опорный подшипник 11 закреплен на подвижной щечке 5, толкатели 10 размещены в осевых каналах гильзы и опираются на опорный подшипник 11. Корпус 1 установлен в гильзе 12 с возможностью перемещения вдоль продольной оси. Винт 14 фиксируется в пазу 15 гильзы 12 и имеет возможность вращения. Гайка 13 жестко соединена с корпусом 1 инструмента.

Инструмент работает следующим образом. Деталь 16 закрепляют в патроне, а гильзу 12 инструмента в резцедержателе станка. Привод 3 (им может служить двигатель постоянного тока с устройством редуцирования крутящего момента) вращает ротор 2 с источниками магнитного поля 4. Под действием магнитного поля деформирующие элементы разгоняются вдоль кольцевой камеры 6 в окружающем направлении и за счет центробежной силы занимают периферийное положение. Поворотом винта 14 смещают корпус 1 (относительно неподвижной гильзы 12) в правое положение. При этом толкатели 10 передают усилие пружины 9 через опорный подшипник 11 на подвижную щечку 5. Под действием усилия пружины 8 сжимается, а подвижная щечка 5 смещается в осевом направлении, уменьшая ширину кольцевой камеры 6. При достижении шириной (Н) кольцевой камеры 6 величины, равной диаметру деформирующих шаров 7, поворот винта 14 прекращают. При этом между деформирующими элементами 7 и щечками 5 кольцевой камеры 6 натяг практически равен нулю. После этого инструменту сообщают подачу вдоль обрабатываемой поверхности 15. Деформирующие элементы 7, прижимаемые центробежной силой к обрабатываемой поверхности, осуществляют ее накатывание. Центры масс деформирующих элементов 7 осуществляют окружное вращение в одной плоскости, благодаря чему на обрабатываемой поверхности формируются эквидистантно расположенные следы обработки, с постоянным шагом удаления их друг относительно друга. За счет этого имеет место равномерность силового воздействия на участки обрабатываемой поверхности детали. Качественные характеристики обработки существенно улучшаются.

По окончании обработки, перед выполнением холостого хода инструмента для его вывода из зоны обработки в исходное состояние, поворотом винта 14 смещают корпус 1 инструмента в левое положение. При этом пружина 8 толкает неподвижную щечку 5, что приводит к увеличению ширины кольцевой камеры 6. Размер кольцевой камеры устанавливают в диапазоне D < Н < Н + в где Н ширина кольцевой камеры; Д диаметр шаров; в размер буртика, удерживающего деформирующие элементы от выпадания (в противном случае будет наблюдаться износ трущихся рабочих элементов инструмента или деформирующие элементы выпадут из кольцевой камеры).

После чего инструменту сообщают холостой ход и выводят его из зоны обработки. При этом силовое взаимодействие деформирующих элементов 7 с поверхностью щечек 5 минимально, что и приводит к исключению их износа.

Не останавливая вращение ротора 2 инструмента (т. к. торможение и разгон деформирующих элементов требует затрат времени, кроме того, приводит к уменьшению долговечности инструмента), осуществляют снятие обработанной и установку новой детали.

Перед взаимодействием деформирующих элементов 7 с обрабатываемой поверхностью детали 16, снова посредством поворота винта 14 устанавливают ширину кольцевой камеры 6, равной диаметру деформирующих элементов.

Предложенный инструмент обеспечивает повышение качества обработки и имеет долговечность в 1,5 2 раза большую.

Формула изобретения

Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий корпус, ротор с приводом, источники магнитного поля, деформирующие элементы и щечки, установленные на роторе и образующие кольцевую камеру, в которой размещены деформирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет вращения центра масс деформирующих элементов в одной плоскости и долговечности инструмента за счет уменьшения износа деформирующих элементов и щечек при холостом ходе, он снабжен устройством осевого перемещения щечки в виде гильзы с осевыми каналами и пазом, опорного подшипника, подпружиненных толкателей, гайки и винта, причем одна из щечек установлена на роторе с возможностью осевого перемещения, а опорный подшипник закреплен на подвижной щечке, толкатели размещены в осевых каналах гильзы с возможностью контакта с опорным подшипником, при этом корпус установлен в гильзе с возможностью осевого перемещения, а винт расположен в пазу гильзы с возможностью вращения, причем гайка закреплена на корпусе инструмента.

РИСУНКИ

Рисунок 1