Пристрій для зміцнення сферичних поверхонь

Реферат: UA 116148 U UA 116148 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обробки металів тиском, зокрема до оснащення для обробки поверхневим пластичним деформуванням (ППД), і може бути використана для чистової обробки і зміцнення неповних сферичних поверхонь, наприклад автомобільних кульових пальців. Відомі інструменти і планетарні головки для обробки ППД сферичних поверхонь, в яких використовують деформуючі елементи (кульки або ролики) [1]. Недоліками відомих конструкцій накатного інструменту і планетарних головок є: необхідність високої точності установки інструменту щодо деталі, оскільки навіть невелике зміщення в радіальному і осьовому напрямку значно змінюють силу навантаження інструменту. Це не дозволяє забезпечити стабільність протікання процесу ППД. Найближчим аналогом є головка для обробки сферичних поверхонь, яка містить індивідуальний привід зі шпинделем і корпус з деформуючими елементами. Деформуючі елементи виконані у вигляді циліндричних вставок, на яких ексцентрично закріплені сферичні робочі частини для забезпечення контакту з оброблюваної сферичною поверхнею. Деформуючі елементи виконані з можливістю регулювання у поздовжньому і радіальному напрямках [2]. Відомий пристрій малотехнологічний, відрізняється низьким коефіцієнтом корисної дії, великою енергоємністю, недостатньою глибиною і ступенем зміцнення поверхневого шару сферичної поверхні, що обробляється. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити розширення технологічних можливостей ППД, підвищення продуктивності і точності обробки неповної сферичної поверхні. Поставлена задача вирішується шляхом встановлення у корпусі планетарної головки генератора механічних імпульсів, який має кінематичний зв'язок між ротором головки, розміщеними на ньому деформуючими елементами і ударними механізмами, закріпленими на корпусі пристрою, причому бойки ударних механізмів і деформуючі елементи виконані з можливістю переміщення у напрямку перпендикулярному до осі обертання ротора. Це дозволяє управляти глибиною і ступенем зміцнення поверхневого шару, його мікрорельєфом, а також підвищувати якість, точність і продуктивність оброблення, завдяки використанню багатоелементного деформуючого інструмента. На фіг. 1 представлена схема обробки ППД пропонованим пристроєм заготівки автомобільного кульового пальця, встановленого у спеціальному патроні з базуванням по конічній поверхні. На фіг. 2 - січення А-А фіг. 1. Пристрій для зміцнення сферичних поверхонь ППД містить корпус 1, закріплений нерухомо на станині (не показано), в якому встановлено ротор 2 з можливістю обертання відносно поздовжньої осі зі швидкістю Vp від індивідуального приводу (не показано). На роторі 2 розміщені деформуючі елементи 3 у формі циліндрів з випуклими торцями з робочою сферичною частиною, які фіксуються штифтами 8 і виконані з можливістю переміщення у напрямку, перпендикулярному осі обертання ротора 2. На корпусі 1 прикріплені ударні механізми 4, які містять напрямну планку 5, бойок 6 і пружину 7. Генератор імпульсів, виконаний у вигляді кулачка 9, який кріпиться на роторі 2 і має кінематичний зв'язок із підпружиненими бойками 6. Це забезпечує статико-імпульсне навантаження на сферичну поверхню заготівки 10, яка закріплюється у патроні 11 і обертається відносно своєї поздовжньої осі зі швидкістю Vз. Робота пристрою здійснюється наступним чином. Ротор 2 отримує обертовий рух Vp. Заготівку, наприклад, автомобільного кульового пальця, закріплюють у патроні 11, якому надають обертовий рух Vз і поздовжню подачу Sn для підведення сферичної поверхні заготівки 10 до контакту з деформуючими елементами 3. Під дією кулачка 9, який має кінематичний зв'язок з бойками 6, пружина 7 періодично стискається і забезпечує ударний імпульс на деформуючі елементи 3, що формує динамічну складову сили деформації, яка інтенсифікує процес поверхневого пластичного деформування і зміцнює поверхневий шар сферичної поверхні заготівки 10. При цьому забезпечується можливість обробки всієї сферичної поверхні і додаткове її виходжування. Робота пристрою для зміцнення сферичних поверхонь ґрунтується на властивості сферичної поверхні, яка полягає у тому, що будь-який її переріз площиною, включаючи площини, зміщені щодо центру сфери, дає окружність. Це дозволяє представити процес формоутворення неповної сфери способом ППД як рух твірної лінії окружності, описаною деформуючими елементами, площина яких зміщена щодо центру сфери, по напрямній лінії окружності, отриманої за рахунок обертання оброблюваної заготівки. Таким чином, точність формоутворення сфери визначається не профілем інструмента пристрою, а точністю траєкторії цих рухів, тобто кінематикою процесу, що дозволяє отримати сферичні поверхні високої точності. 1 UA 116148 U 5 10 Запропонований пристрій розширює технологічні можливості поверхневої пластичної деформації завдяки використанню статико-імпульсного ППД, що підвищує продуктивність і точність обробки і дозволяє керувати глибиною зміцненого шару, ступенем зміцнення і мікрорельєфом сферичної поверхні. Джерела інформації: 1. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник. - М: Машиностроение, 1987, с. 282-284, рис. 191, рис. 192. 2. Патент РФ № 2332292. МПК В24В 39/04. Головка для обработки сферических поверхностей. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Афанасьев Б.И., Самойлов Н.Н., Катунин А.В., Катунин А.А., Фомин Д.С., Сотников В.И., Золотарев П.С. Заявка: 2006138776/02 20061102. Опубликовано: 27.08.2008 г. Бюл. № 24 (найближчий аналог). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пристрій для зміцнення сферичних поверхонь, що містить пристосування для закріплення заготівки з індивідуальним приводом і планетарну головку з деформуючими елементами, який відрізняється тим, що у корпусі планетарної головки встановлено генератор механічних імпульсів, який має кінематичний зв'язок між ротором головки, розміщеними на ньому деформуючими елементами і ударними механізмами, закріпленими на корпусі пристрою, причому бойки ударних механізмів і деформуючі елементи виконані з можливістю переміщення у напрямку, перпендикулярному до осі обертання ротора. 2 UA 116148 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3