Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки

 

Изобретение относится к области поверхностного деформирования и может быть использовано для упрочняющей обработки отверстий маложестких деталей. Цель изобретения - повышение качества обработки. Для этого в известном инструменте содержится ротор, кольцевые щечки, образующие кольцевые камеры, источники магнитного поля, равномерно расположенные на периферии ротора в области кольцевых камер и деформирующие элементы. Количество источников магнитного поля в смежных кольцевых камерах идентично, и источники магнитного поля в смежных кольцевых камерах повернуты последовательно друг относительно друга на угол, величину которого определяют по определенной формуле. Это позволяет уменьшить коробление детали, что повышает точность обрабатываемых деталей в продольном и поперечном сечениях. 4 ил.

Изобретение относится к области поверхностного пластического деформирования и может быть использовано для упрочняющей обработки отверстий маложестких деталей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению относится инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий ротор, кольцевые щечки, образующие кольцевые камеры, источники магнитного поля, равномерно расположенные на периферии ротора в области кольцевых камер, деформирующие элементы [1] Указанный инструмент, вследствие наличия нескольких кольцевых камер с деформирующими элементами, позволяет обрабатывать отверстия маложестких деталей с высокой производительностью. К недостаткам указанного инструмента следует отнести то, что он не обеспечивает равномерное распределение по периметру обрабатываемой детали усилий динамического воздействия деформирующих элементов на обрабатываемую поверхность детали. В результате на отдельные участки детали действуют (вследствие одновременного динамического воздействия нескольких деформирующих элементов на участках детали) значительные по величине динамические силы деформирования. Неравномерность силового динамического воздействия деформирующих элементов на отдельные участки детали приводит к короблению детали. Деталь после поверхностного пластического деформирования приобретает погрешность формы в продольном и поперечном сечениях, что снижает точностные параметры обработки.

Цель изобретения повышение точностных параметров обработки за счет исключения коробления детали.

Поставленная цель достигается тем, что в известном инструменте для отделочно-упрочняющей обработки, содержащем ротор, кольцевые щечки, образующие кольцевые камеры, источники магнитного поля, равномерно расположенные на периферии ротора в области кольцевых камер, деформирующие элементы, согласно изобретению, количество источников магнитного поля в каждой из кольцевых камер идентично, и источники магнитного поля в смежных кольцевых камерах повернуты последовательно друг относительно друга на угол, величину которого определяют из соотношения: где α угол относительного поворота источников магнитного поля в смежных кольцевых камерах; g угол между смежными источниками магнитного поля; n количество кольцевых камер в инструменте.

Такое выполнение инструмента обеспечивает равномерно-распределенное по периметру обрабатываемой детали динамическое силовое воздействие деформирующих элементов, расположенных в кольцевых камерах. Коробление (деформация) обрабатываемой детали исключается, что повышает точностные параметры обработки.

Так как заявляемые признаки в известных технических решениях не выявлены, а совокупность признаков обеспечивает достижение положительного эффекта, заключающегося в повышении точности обработки, то это позволяет утверждать, что заявленное техническое решение удовлетворяет критеpию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен общий вид инструмента; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 -условно распределение по периметру обрабатываемой детали динамических усилий деформирования.

Инструмент содержит ротор 1, кольцевые щечки 2, 3, 4, образующие кольцевые камеры 5, 6, источники магнитного поля 7, 8, деформирующие элементы 9. 10. Источники магнитного поля 7, 8 расположены соответственно в кольцевых камерах 5, 6 равномерно по периферии ротора 1. Деформирующие элементы установлены в кольцевых камерах 5, 6.

Количество источников магнитного поля 7, 8 на роторе 1 в каждой из кольцевых камер 5, 6 (одинаково). Источники магнитного поля 7, 8 в смежных кольцевых камерах 5, 6 повернуты последовательно друг относительно друга на угол, величину которого определяют из соотношения: (1) где α угол относительного поворота источников магнитного поля в смежных кольцевых камерах; g угол между смежными источниками магнитного поля; n количество кольцевых камер в инструменте (см. фиг. 2, 3).

Инструмент работает следующим образом.

Деталь 11 закрепляют в патроне, а ротор 1 инструмента в шпинделе 12 станка. Деформирующие элементы 9, 10, вводят в полость обрабатываемого отверстия. Шпинделю 12 сообщают вращательное движение и перемещают инструмент с подачей вдоль обрабатываемой поверхности.

Под действием магнитного поля от источников 7, 8 деформирующие элементы 9, 10 в кольцевых камерах 5, 6 разгоняются в окружном направлении, сталкиваются с обрабатываемой поверхностью детали и осуществляют динамическое воздействие. Причем в момент периодического расположения деформирующих элементов над источниками магнитного поля (по мере вращения деформирующих элементов 9, 10 вдоль соответствующих кольцевых камер 5, 6) деформирующие элементы получают приращение энергии (со стороны источников магнитного поля) и взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью детали 11.

Поскольку источники магнитного поля 7, 8 в смежных кольцевых камерах повернуты друг относительно друга на угол a, то имеет место равномерность динамического нагружения детали по ее периметру со стороны деформирующих элементов 9, 10 (см. фиг. 4). На фиг. 4 сплошными стрелками условно изображены направление и место динамического воздействия деформирующих элементов 9 на поверхность детали 11. Штриховыми стрелками условно изображены место и направление динамического воздействия деформирующих элементов 10 на поверхность обработки детали 11. Как видно из фиг. 4, имеет место равномерность нагружения детали по ее периметру динамическим усилием деформирования.

Для представленного на фиг. 1, 2, 3, 4 случая, величина угла a (угол относительного поворота источников магнитного поля в смежных кольцевых камерах) равна: Пусть для некоторого условного случая угол γ 90^o, а количество кольцевых камер инструмента (n) равна 3 шт. Тогда по зависимости (1) легко определить необходимый угол относительного поворота источников магнитного поля в смежных кольцевых камерах инструмента: Таким образом, равномерность нагружения детали по ее периметру динамическим усилием деформирования исключает коробление детали, что повышает точность обрабатываемой детали в ее продольном и поперечном сечениях.

Предложенный инструмент обеспечивает повышение геометрической точности обработки (в продольном и поперечном сечениях детали) на 40 80% 1

Формула изобретения

Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий ротор с щечками, образующими кольцевую камеру с расположенными в ней деформирующими элементами, а также источники магнитного поля, равномерно расположенные на периферии ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки за счет уменьшения коробления детали, он снабжен по меньшей мере одной дополнительной кольцевой камерой с деформирующими элементами и дополнительными источниками магнитного поля, размещенными на периферии ротора внутри дополнительной камеры, при этом каждая кольцевая камера выполнена с одинаковым количеством источников магнитного поля, расположенных в смежных камерах с угловым смещением их одна относительно другой, определенным из выражения

где α- угол относительного поворота источников магнитного поля в смежных камерах;
γ угол между источниками поля в отдельной камере;
n количество камер в инструменте.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4