Инструмент для поверхностного пластического деформирования

 

Изобретение относится к области отделочно-упрочняющей обработки поверхностей поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для обработки жестких деталей машин. Целью изобретения является повышение стойкости инструмента и качества обработки за счет дополнительного периодического поворота деформирующих элементов вокруг центра их масс. Поставленная цель достигается тем, что в известном инструменте для поверхностного пластического деформирования, содержащем ротор, износостойкие щечки, образующие кольцевую камеру, деформирующие элементы, установленные в кольцевой полости с возможностью пространственного перемещения и источники магнитного поля, согласно изобретению инструмент снабжен обоймой, установленной в полости щечек, эксцентрично оси ротора и кольцевой камеры, а источники магнитного поля расположены на периферийной части обоймы. Это обеспечивает периодическую смену находящихся в контакте с деталью участков поверхности деформирующих элементов и исключает образование на них острых кромок. 3 ил.

Изобретение относится к отделочно-упрочняющей обработке поверхностей поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано для обработки отверстий нежестких деталей.

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента и качества обработки за счет дополнительного периодического поворота деформирующих элементов вокруг центра их масс.

На фиг. 1 представлен общий вид инструмента; на фиг. 2 сечение А А на фиг. 1; на фиг. 3 -условно взаимодействие деформирующих элементов с деталью в момент соударения двух смежных деформирующих элементов.

Инструмент содержит ротор 1, износостойкие щечки 2, 3, образующие кольцевую камеру 4, деформирующие элементы 5, источники магнитного поля 6. Деформирующие элементы 5 установлены в кольцевой камере 4 с возможностью пространственного перемещения (см. фиг. 1, 2). Инструмент снабжен обоймой 7, установленной в полости щечек 2, 3. Обойма 7 установлена эксцентрично продольной оси 8 ротора и кольцевой камеры 4. Источники магнитного поля 6 расположены на периферийной части обоймы 7.

Инструмент работает следующим образом.

Деталь 9 закрепляют в патроне станка, а ротор 1 инструмента в шпинделе 10 станка. Ротор 1 вводят в отверстие обрабатываемой детали до совмещения плоскости расположения деформирующих элементов с торцовой поверхностью обрабатываемой детали 9. После этого детали 9 и шпинделю 10 сообщают вращательные движения и перемещают инструмент вдоль обрабатываемой поверхности.

В результате вращения ротора 1 вращается и эксцентрично установленная обойма 7 с источниками магнитного поля 6. Деформирующие элементы 5, расположенные в замкнутой кольцевой камере 4, под действием силового магнитного поля разгоняются в окружном направлении и выходят на периферию инструмента. Возникающая при этом центробежная сила прижимает деформирующие элементы 5 к обрабатываемой поверхности детали 9. При этом деформирующие элементы 5 скользят по микронеровностям обрабатываемой детали и пластически их деформируют. В процессе вращения деформирующих элементов 5 по кольцевой камере 4 (вследствие эксцентричного расположения обоймы 7 с источниками магнитного поля 6) они то удаляются, то приближаются к источникам магнитного поля 6 (фиг. 2). Причем при нахождении деформирующих элементов 5 вблизи источников магнитного поля 6 степень воздействия магнитного поля на деформирующие элементы максимальна. При удалении же деформирующих элементов 5 от источников магнитного поля 6, степень воздействия магнитного поля на деформирующие элементы минимальна. Разность силового воздействия магнитного поля приводит к изменению скорости вращения деформирующих элементов 5. Имея различную скорость окружающего вращения, деформирующие элементы периодически сталкиваются друг с другом при взаимодействии, например, двух деформирующих элементов друг с другом они теряют кинетическую энергию. Обрабатываемая поверхность детали вращаясь, под действием силы трения поворачивает столкнувшиеся деформирующие элементы 5 относительно центра их масс на единичный угол Δϕ (фиг. 3). На смену элементарной поверхности контакта а деформирующего элемента приходит элементарная поверхность а'. Поворот деформирующего элемента на угол Dv прекращается при увеличении их скорости окружного вращения до номинальной.

Таким образом, в процессе обработки предложенным инструментом, деформирующие элементы 5 (вследствие динамического воздействия на них магнитного поля) периодически сталкиваются друг с другом. Это вызывает "встряхивание" деформирующих элементов 5, а следовательно, обеспечивает периодическую смену находящихся в контакте с деталью элементарных участков поверхности деформирующих элементов. Это приводит к равномерному износу поверхности деформирующих элементов и исключает образование на них кромок (граней). Долговечность инструмента вследствие этого повышается в 1,5-3 раза. Качество обработанной поверхности улучшается, т. к. на ней отсутствуют глубинные риски, превышающие величину шероховатости поверхности.

Предложенный инструмент обеспечивает увеличение долговечности инструмента в 1,5 3 раза, а также повышение качества обработки.

Формула изобретения

Инструмент для поверхностного пластического деформирования, содержащий ротор с износостойкими щечками, образующими кольцевую камеру, в которой размещены деформирующие элементы с возможностью пространственного перемещения и источники магнитного поля, оличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и качества обработки за счет дополнительного периодического поворота деформирующих элементов вокруг центра их масс, он снабжен обоймой, установленной в кольцевой камере эксцентрично продольной оси ротора, причем источники магнитного поля расположены на периферийной части обоймы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3