Спосіб віброобробки деталей

Реферат: UA 119853 U UA 119853 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металообробних галузей промисловості, які використовують технологію та обладнання віброобробки для оздоблювально-зачищувальних операцій у виготовленні середньо- та великогабаритних корпусних деталей з центральним крізним отвором, який можна використовувати для встановлення деталі у робочих органах віброверстатів, а також деталей типу тіла обертання. Відомо спосіб віброобробки, який полягає в тому, що оброблювані деталі поодинці або пакетами монтують на ізольованому від вібрації маніпуляторі, далі занурюють у робочу зону підпружиненого резервуару, заповненого робочим середовищем, що здійснює плоскі коливальні рухи у вертикальній площині, у циркуляційних потоках вмісту резервуара мікрорізанням та пружнопластичним деформуванням проводять обробку, видаляють дефектний шар металу, зменшують шорсткість поверхні та зміцнюють її [1, 2] – найближчий аналог. Не дивлячись на промислове впровадження, відомий спосіб недостатньо ефективний для обробки корпусних деталей складної форми, утвореної сполученням циліндричних та інших криволінійних поверхонь, а також складнопрофільних конструкцій деталей типу тіла обертання. Обробка таких деталей в умовах традиційної вібраційної дії робочого середовища не забезпечує без значного, у 2…4 рази, підвищення машинного часу обробки, повного видалення дефектів у важкодоступних для гранул середовища місцях поверхні деталі, таких, як ніші, кишені, глухі отвори та інші, що робить відомий спосіб віброобробки економічно недоцільним. Основною причиною низької ефективності обробки є недостатня кінематична активність гранул середовища в їх циркуляції, що потребує додаткового осцилюючого руху, сформованого при динамічному впливі на середовище комбінованої схеми енергетичних дій. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу віброобробки деталей шляхом того, що обробку проводять при одночасному використанні енергії вібраційних та відцентрових сил, які впливають на робоче середовище, формоутворювальні властивості якого, що забезпечують мікрорізання та пружнопластичне деформування, виявляються при рівномірному та стабільному контакті з оброблюваною поверхнею будь-якої складності. Такий характер комбінованої енергетичної дії формується у резервуарі циліндричної форми, встановленому за допомогою пружної підвіски на жорсткій основі, що одержує плоскі коливальні рухи у вертикальній площині від інерційного віброзбуджувача, оброблювальні деталі поодинці або пакетами встановлюють на карусельно розташованих настановних пальцях багатомісного пристрою, сполученого зі шпинделем віброверстата передачею двопарного зачеплення циліндричних коліс та можливістю обертального і прямолінійного зворотно-поступального при зануренні у робочу зону резервуару і виході з неї до та після обробки. При такому конструктивному вирішенні способу віброобробки у резервуарі створюється єдиний циркуляційний характер руху гранул середовища, вільно проникаючих до усіх важкодоступних поверхонь оброблюваних деталей, що приведе до високої інтенсивності обробки, керування якої здійснюється при виборі раціональних поєднань параметрів обертального руху шпинделя з оброблюваними деталями та амплітудно-частотних параметрів коливального руху резервуара з робочим середовищем. Поставлена задача вирішується тим, що у способі віброобробки деталей, який полягає в тому, що оброблювані деталі поодинці або пакетами встановлюють у пристрої на вертикальному шпинделі, який приводять в обертальний рух, і занурюють у робочу зону підпружиненого резервуара, заповненого робочим середовищем, що здійснює плоскі коливальні рухи в циркуляційних потоках вмісту резервуара мікрорізанням та пружнопластичним деформуванням проводять обробку, видаляють дефектний шар металу, зменшують шорсткість поверхні і зміцнюють її, згідно з корисною моделлю, змочене хімічно-активним розчином дрібнодисперсне робоче середовище у вигляді шліфзерна зернистістю 200…40 та шліфпорошків зернистістю 32…16, а також крупнодисперсне у вигляді абразивних та металевих гранул з розміром 2…15 мм розміщують у пружнозмонтованому на жорсткій опорі резервуарі циліндричної формі з більшою вертикальною віссю, оброблювані деталі поодинці або пакетами встановлюють на карусельно розташованих настановних пальцях багатомісного пристрою, сполученого зі шпинделем віброверстата передачею двопарного зачеплення циліндричних зубчатих коліс та можливістю обертального і прямолінійного зворотно-поступального руху при зануренні у робочу зону резервуара і виході з неї до та після обробки, вал інерційного віброзбуджувача розташовують поблизу до нижньої частини резервуара у горизонтальній площині, перпендикулярній площині його коливань і через гнучку муфту сполучають з валом промислового вузла кінематично зв'язаного клинопасовою передачею з електродвигуном, за допомогою якого обертальний рух надають віброзбуджувачу, а потім вертикальний коливальний рух з амплітудою 0,2…3,0 мм і частотою 30…70 Гц резервуару, шпинделю з оброблюваними деталями додають обертальний рух із швидкістю 31,5…1400 об./хв. і 1 UA 119853 U 5 10 15 20 25 30 35 40 занурюють його у робоче середовище, що здійснює у резервуарі кругові коливальні рухи у вертикальній площині, забезпечує мікрорізання та пружнопластичне деформування процесу віброобробки, керування яким, а також розширення його технологічних можливостей здійснюють за рахунок використання раціональних поєднань значень швидкості обертального руху шпинделя та амплітудно-частотних параметрів коливального руху резервуара, найменша відстань L між циліндричною робочою поверхнею резервуара та поверхнями оброблюваних деталей для забезпечення нерозривного кругового коливального руху робочого середовища вибираються за умови Lb, де b - найбільший розмір оброблюваної деталі, висота Н резервуара приблизно дорівнює 3R (H3R), де R - радіус основи резервуара. Суть корисної моделі пояснюється кресленням (фіг. 1, фіг. 2), де зображено пристрій для реалізації способу віброоброботки деталей, що містить: шпиндель - 1; зубчасте колесо - 2; маніпулятор - 3; жорстку підвіску - 4; оброблювану деталь - 5; робоче середовище - 6; електродвигун - 7; клинопасову передачу - 8; промисловий вузол - 9; вали - 10, 12; гнучку муфту - 11; віброзбуджувач - 13; пружну підвіску - 14; настановний палець - 15; віброплатформу - 16; основу - 17; резервуар - 18. Спосіб здійснюють наступним чином. Оброблювані деталі 5 встановлюють на карусельно розташованих настановних пальцях 15, сполучених передачею двопарного зачеплення циліндричних зубчатих коліс 2. Спочатку вмикають віброзбуджувач 13 та надають резервуару 18, встановленому на віброплатформі 16, змонтованому за допомогою жорсткої підвіски 4 на основі 17 і заповненому робочим середовищем 6, що здійснює кругові коливальні рухи у вертикальній площині. Далі шпиндель 1 приводять в обертання і розміщують у робочій зоні резервуара 18. Обертальний рух від електродвигуна 7 через клинопасову передачу 8 передається віброзбуджувачу 13, вал 12 якого сполучається з валом 10 промислового вузла 9 у результаті комплексного використання енергії вібраційних і відцентрових сил, що впливають на робоче середовище 6 і оброблювальні деталі 5 проводять обробку, видаляють дефектний шар металу і його оксидів, досягають необхідної шорсткості поверхні, проводять її зміцнення. Приклад. Виконували операцію оздоблювально-зачищувальної обробки, пов'язану з видаленням задирок, округленням гострих крайок на заготівках деталей "Кришка" дрібногабаритного електродвигуна. Дефекти поверхні отримані попередньою обробкою лезовим інструментом. Товщина задирок у основі та їх висота не перевищує 0,2 мм. Матеріал заготівок - АЛ-7 ГОСТ 1583-93, відливання у кокіль. Форма заготівок - складна, із ступінчастими переходами елементів поверхні, отриманими лекальними сполученнями криволінійних поверхонь. Найбільший габаритний розмір 100 мм. Початкова шорсткість Ra=2,5 мкм. Оброблювалась партія деталей у кількості 20 одиниць. Як робоче середовище використався бій відходів шарошліфувальних кругів АН-2 ТУ 2-036-0221899-007-97 з розміром гранул 10…15 мм. Рідкий компонент процесу віброобробки - хімічно-активний розчин на лужній основі. Режими обробки: швидкість обертання шпинделя 1000 об./хв.; амплітуда коливань резервуара 1,8…2,0 мм, частота 50 Гц. Машинний час обробки - 40 хвилин. Дефекти поверхні видалені повністю, досягнута необхідна шорсткість поверхні при природному відтінку металу. Сортувальний контроль якості обробки появи браку не встановив. 45 Джерело інформації: 1. Вибрационные станки для обработки деталей / А.П. Бабичев, В.Б. Трунин, Ю.М. Самодумский, В.П. Устинов. - М.: Машиностроение, 1984.-168 с. 2. Кулаков Ю.М., Хрульков В.А. Отделочно-зачистная обработка деталей. - М.: Машиностроение, 1979. - 216 с. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб віброобробки деталей, який полягає в тому, що оброблювані деталі поодинці або пакетами монтують на ізольованому від вібрації маніпуляторі, далі занурюють у робочу зону підпружиненого резервуара, заповненого робочим середовищем, що здійснює плоскі коливальні рухи у вертикальній площині, у циркуляційних потоках вмісту резервуара мікрорізанням та пружнопластичним деформуванням проводять обробку, видаляють дефектний шар металу, зменшують шорсткість поверхні та зміцнюють її, який відрізняється тим, що змочене хімічноактивним розчином дрібнодисперсне робоче середовище у вигляді шліфзерна зернистістю 200…40 та шліфпорошків зернистістю 32…16, а також крупнодисперсне у вигляді абразивних та металевих гранул з розміром 2…15 мм розміщують у пружнозмонтованому на жорсткій опорі 2 UA 119853 U 5 10 15 20 резервуарі циліндричної форми з більшою вертикальною віссю, оброблювальні деталі поодинці або пакетами встановлюють на карусельно розташованих настановних пальцях багатомісного пристрою, сполученого зі шпинделем віброверстата передачею двопарного зачеплення циліндричних зубчастих коліс та можливістю обертального і прямолінійного зворотнопоступального руху при зануренні у робочу зону резервуара і виході з неї до і після обробки, вал інерційного віброзбуджувача розташовують у нижній частині резервуара у вертикальній площині, перпендикулярній площині його коливань, і через гнучку муфту сполучають з валом промислового вузла, кінематично зв'язаного клинопасовою передачею з електродвигуном, за допомогою якого обертальний рух надається віброзбуджувачу, а потім вертикальний коливальний рух з амплітудою 0,2…3,0 мм і частотою 30…70 Гц резервуару, шпинделю з оброблювальними деталями додають обертальний рух із швидкістю 31,5…1400 об./хв., занурюють його у робоче середовище, що здійснює у резервуарі кругові коливальні рухи у вертикальній площині, забезпечують мікрорізання та пружнопластичне деформування процесу віброобробки, керування яким, а також розширення його технологічних можливостей здійснюють за рахунок використання раціональних поєднань значень швидкості обертального руху шпинделя та амплітудно-частотних параметрів коливального руху резервуара, найменшу відстань L між циліндричною робочою поверхнею резервуара та поверхнями оброблюваних деталей для забезпечення нерозривного кругового коливального руху робочого середовища вибирають за умови Lb, де b - найбільший габаритний розмір оброблюваної деталі, висота Н резервуара приблизно дорівнює 3R (H3R), де R - радіус основи резервуара. 3 UA 119853 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4