Пристрій для комбінованої лазерно-ротаційної оздоблювано-зміцнювальної обробки металів

Реферат: UA 97231 U UA 97231 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до безабразивної оздоблювально-зміцнювальної обробки металів з використанням термопластичного деформування і може бути використана в машинота приладобудуванні. Відомий пристрій для створення регулярного мікрорельєфу, що містить корпус, в отворі якого розташований підп'ятник з деформуючою прозорою для лазерного випромінювання кулею і механізмом навантаження останньої, а між лазером і кулею встановлена на осі негативна лінза [1]. Недоліком даного пристрою є те, що даний пристрій з деформуючою кулькою при суміщеній термодеформаційній дії створює невеликий відбиток, який при нанесенні регулярного мікрорельєфу не дозволяє здійснювати високопродуктивну поверхневу обробку. Відомий спосіб для лазерно-ротаційної поверхневої обробки, який є найбільш близьким за технічною суттю до корисної моделі полягає в тому, що на оброблювану поверхню діють лазерним променем за декілька проходів, при певній швидкості сканування та певним діаметром плями фокусування, з метою отримання швидкокристалізованої зони для подальшої фрикційної обробки. Інструмент для фрикційної обробки виготовлений з твердого сплаву має циліндричну форму [2]. Недоліком даного пристрою є недостатня температурна стійкість деформуючого інструмента та низька продуктивність процесу. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення експлуатаційних властивостей деформуючого елемента та продуктивності лазерно-ротаційної оздоблювально-зміцнювальної обробки та поліпшення якості оброблених поверхонь деталей шляхом удосконалення конструкції елементів деформуючих інструментів. Поставлена задача вирішується тим, що при застосуванні даного пристрою нагрівання поверхневого шару здійснюється лазерним випромінюванням, яке за допомогою оптоволокна транспортується до сканатора з фокусуванням по двох координатах на оброблюваній поверхні, а процес оздоблювано-зміцнювальної обробки поверхні, нагрітої до температури поверхневого оплавлення, здійснюється обертовим інструментом з двома деформуючими елементами у вигляді конуса, розміщеного в центрі осі під певним кутом до оброблюваної поверхні та елементів у вигляді кульок або сфер, розміщених по колу, а оброблювана заготовка, яка встановлюється на столі установки, переміщується з регульованою швидкістю відносно обертового руху інструмента. Згідно з корисною моделлю, новим є те, що інструмент, виготовлений з надтвердого матеріалу нітриду бору, має два деформуючі елементи: один елемент у вигляді конуса в центрі осі інструмента, другий елемент у вигляді кульок, розміщених по колу, або у формі конуса з деформуючими поверхнями, конуса з сферою, конуса з плоскими елементами для обкочування, який встановлений під певним кутом до оброблюваної поверхні, за рахунок чого кожна з точок деформуючих елементів інструментів переміщується по спіралі, що сприяє процесу пластичного деформування оброблюваної поверхні та видаленню мікронерівностей, а також прискореному процесу формування в поверхневому шарі наносубмікрокристалічних структур. Суть пропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 схематично зображено пристрій для комбінованої лазерно-ротаційної оздоблювано-зміцнювальної обробки. На фіг. 2 показані схеми елементів деформуючих інструментів. Пристрій для комбінованої лазерно-ротаційної оздоблювано-зміцнювальної обробки містить лазер 1, оптоволокно 2, сканатор 3 та деформуючий інструмент 4. Пристрій, що заявляється, працює наступним чином. Лазерний промінь 3, за допомогою сканатора 4 сфокусований в пляму круглої форми, направляється на оброблювану поверхню деталі, встановленої на столі 5, який може переміщуватись зі змінною швидкістю в повздовжньому або поперечному напрямках. На визначеній відстані від осі дії лазерного променя 3 встановлений інструмент з двома деформуючими елементами у вигляді конуса і кульок різної форми, сфер або плоских поверхонь, установлених під певним кутом, які обертаються з визначеною швидкістю, кожна з точок яких переміщуються по спіралі, а рівнодіюче осьове зусилля не співпадає з віссю, розміщеною перпендикулярно до оброблюваної поверхні деталі. Джерела інформації: 1. Патент України № 76423, опубл. 10.01.2013, автори: Шинкаренко ПП. , Котляров В.П. 2. "Nanostructuredtoolsteelfabricatedbycombinationoflasermelting andfrictionstirprocessing" Osaka University Ibaraki, Osaka 567-0047, Japan, 11 November 2008. 60 1 UA 97231 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Пристрій для комбінованої лазерно-ротаційної оздоблювально-зміцнювальної обробки металів, що має лазер з волоконним світловодом, сканатор та інструмент, що обертається з визначеною швидкістю, і координатний стіл з регульованим переміщенням, який відрізняється тим, що інструмент встановлений під певним кутом до оброблюваної поверхні та має два деформуючі елементи: один елемент у вигляді конуса в центрі осі, а другий елемент - у вигляді кульок, розміщених по колу, кожна з точок деформуючих елементів якого переміщується по спіралі. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що деформуючий елемент виконаний у формі конуса зі сферою або конуса з плоскими елементами для обкочування з деформуючими твірними, які виготовлені з надтвердого матеріалу. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2