Спосіб оздоблювально-зачищувальної обробки вільним абразивним середовищем

Реферат: UA 70824 U UA 70824 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до металообробних галузей промисловості, що використовують технології оздоблювально-зачищувальної обробки вільним абразивним середовищем у виготовленні деталей типу тіл обертання, що мають різні розміри і форму складності поверхні. Відомо спосіб оздоблювально-зачищувальної обробки вільним абразивним середовищем, який полягає в тому, що у резервуар на жорсткій опорі, формоутворений з'єднанням двох більших основ нижньої та верхньої чаш у вигляді зрізаного конуса, завантажують робоче середовище та оброблювані деталі, вмісту резервуара за допомогою імпелера, розташованого у нижній чаші резервуара, надають обертальні рухи з кутовою швидкістю, рівною швидкості обертання імпелера, при видаленні від центра резервуара до його периферії швидкість обертання вмісту резервуара зменшується, виникає істотне відносне прослизання оброблюваних деталей та гранул робочого середовища, в шарах якого мікрорізанням та пружнопластичним деформуванням проводять обробку, видаляють дефектний шар матеріалу, зменшують шорсткість поверхні [1] - найближчий аналог. Відомий спосіб оздоблювально-зачищувальної обробки вільним абразивним середовищем має промислове застосування, але він малоефективний для корпусних деталей, які мають збільшені габарити і масу, що пов'язано зі складністю завантаження деталей у резервуар та подальшого їх вивантаження через горловину, яка має малу площу. Також обробка корпусних деталей "внасип" пов'язана з виникненням технологічного браку у вигляді забоїн, вм'ятин та інших дефектів, придбаних від взаємних зіткнень деталей при їх циркуляційному русі. Обробка за відомим способом площинних деталей типу дисків і пластин пов'язана з утворенням зведень деталей, злипанням їх у пакети та взаємним перекриттям оброблюваних поверхонь, що спричиняє порушення циклу обробки та появу до 20 % браку. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу оздоблювальнозачищувальної обробки вільним абразивним середовищем шляхом проведення обробки у встановленому на жорсткій опорі резервуарі, який має форму суміщених по умовній площині основ порожнистих фігур циліндра та зрізаного конуса з більшою вертикальною віссю при одночасному використанні енергії відцентрових та вібраційних сил, що впливають на 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 при створенні в конструкції віброверстата двох, комплексно функціонуючих, систем - резервуара з імпелером та змонтованого на віброгасниках багатомісного пристрою для встановлення оброблюваних деталей, який вільно розміщують у резервуарі, та сполучують зі шпинделем віброверстата зубчастою передачею двопарного зачеплення циліндрових коліс, що має при зануренні у робочу зону резервуара, а також виходу з неї до і після обробки, можливість обертального і одночасно коливального руху, що порушується у горизонтальній площині інерційним віброзбуджувачем, розташованим на шпинделі віброверстата. Імпелер, що обертається, у вигляді зрізаного конуса з гофрованою поверхнею, встановлений більшою основою до днища резервуара, через вал, що знаходиться поза резервуаром, гнучкою муфтою сполучений з валом конічного редуктора, а потім клинопасовою передачею - з електродвигуном, оброблювані деталі поодинці або пакетами встановлюють на карусельно розташованих настановних пальцях багатомісного пристрою. При такому технічному вирішенні способу оздоблювально-зачищувальної обробки у резервуарі віброверстата створюється комбінований характер кругового та хвилевого руху гранул робочого середовища, вільно проникаючих до усіх важкодоступних поверхонь оброблюваних деталей, що приводить до високої інтенсивності обробки, керування якої здійснюють при зміні значень параметрів регульованих вузлів віброверстата. Поставлена задача вирішується тим, що у способі оздоблювально-зачищувальної обробки вільним абразивним середовищем, який полягає в тому, що у резервуар на жорсткій опорі, формоутворений з'єднанням двох більших основ нижньої та верхньої чаш у вигляді зрізаного конуса, завантажують робоче середовище та оброблювані деталі, вмісту резервуара за допомогою імпелера, розташованого у нижній чаші резервуара, надають обертальні рухи з кутовою швидкістю, рівною швидкості обертання імпелера, при видаленні від центра резервуара до його периферії швидкість обертання вмісту резервуара зменшується, виникає істотне відносне прослизання оброблюваних деталей та гранул робочого середовища, в шарах якого мікрорізанням та пружнопластичним деформуванням проводять обробку, видаляють дефектний шар матеріалу, зменшують шорсткість поверхні, відповідно до корисної моделі, обробку проводять при одночасному використанні енергії відцентрових і вібраційних сил, що впливають на робоче середовище, формоутворювальні властивості якого, що забезпечують мікрорізання та пружнопластичне деформування, виявляються при рівномірному та 1 UA 70824 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стабільному контакті з оброблюваною поверхнею будь-якої складності, робоче середовище з розміром гранул не більше 25 мм розміщують у жорстко встановленому резервуарі, що має форму суміщених по умовній площині основ, порожнистих фігур циліндра та зрізаного конуса з більшою вертикальною віссю, робочому середовищу за допомогою імпелера у вигляді зрізаного конуса з гофрованою поверхнею, встановленого більшою основою до днища резервуара, від електродвигуна через конічний редуктор, клинопасову передачу та гнучку муфту надають обертальний рух із швидкістю 50…1440 об/хв., шпинделю віброверстата та жорстко сполученому з ним багатомісному пристрою з оброблюваними деталями одночасно передають обертальний рух із швидкістю 31,5…1400 об/хв., а також плоский коливальний рух з амплітудою 0,2…3,0 мм та частотою 30…70 Гц, і занурюють його у резервуар з циркулюючим робочим середовищем, забезпечують мікрорізання та пружнопластичне деформування процесу обробки, керування яким, а також розширення його технологічних можливостей, проводять за рахунок використання раціональних поєднань швидкостей обертання імпелера та шпинделя, а також амплітудно-частотних параметрів руху, сполученого зі шпинделем, багатомісного пристрою для встановлення оброблюваних деталей, найменша відстань L між робочою поверхнею резервуара та імпелера, а також поверхнями оброблюваних деталей, для забезпечення нерозривного кругового та хвилевого руху гранул робочого середовища, вибирається з умови L≥b, де b - найбільший габаритний розмір оброблюваної деталі, висота Н резервуара з умови забезпечення рівномірності тиску середовища у всіх його зонах приблизно дорівнює 3R+h, тобто Н≈3R+h, радіус R циліндричної частини резервуара приймається рівним (1,5…1,6)r, тобто R≈(1,5…1,6)r, де r - радіус основи резервуара, висота h імпелера з метою регулювання сили взаємодії робочого середовища і оброблюваних деталей приймається рівною (0,1…0,2)H, тобто h=(0,1…0,2)H. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де показано пристрій для реалізації способу оздоблювально-зачищувальної обробки вільним абразивним середовищем, який містить шпиндель 1, віброзбуджувач 2, зубчасту передачу 3, віброгасники 4, жорстку опору 5, резервуар 6, електродвигун 7, клинопасову передачу 8, конічний редуктор 9, вали 10, 12, гнучку муфту 11, iмпелер 13, робоче середовище 14, оброблювані деталі 15, багатомісний пристрій 16, настановні пальці 17. Спосіб здійснюється таким чином. Оброблювані деталі 15 встановлюють на карусельно розташованих настановних пальцях 17 багатомісного пристрою 16, сполученого зубчастою передачею 3 двопарного зачеплення циліндричних коліс зі шпинделем 1, якому одночасно надають обертальний та коливальний у горизонтальній площині рух за допомогою віброзбуджувача 2, розташованого на осі шпинделя 1 поза робочою зоною резервуара 6, встановленого на жорсткій опорі 5, шпиндель 1 з багатомісним пристроєм 16 та оброблюваними деталями 15, встановленим за допомогою віброгасників 4, розміщують у робочій зоні резервуара 6, заповненого робочим середовищем 14, яке одержує круговий та хвилевий рух від імпелера 13. Обертальний рух від електродвигуна 7 через клинопасову передачу 8 передається до конічного редуктора 9, вал 10 якого за допомогою гнучкої муфти 11 сполучається з валом 12 імпелера 13. В результаті комплексного використання енергії відцентрових та вібраційних сил, що впливають на робоче середовище і оброблювані деталі, проводять обробку, видаляють дефектний шар матеріалу, досягають необхідної шорсткості поверхні. Приклад. Виконували операцію оздоблювально-зачищувальної обробки, пов'язану з видаленням задирок, скругленням гострих крайок, а також віброшліфуванням з метою зменшення шорсткості поверхні до Ra=0,63 мкм на заготівках деталей "втулка спеціальна" складної форми, комбінованої сполученнями циліндричних, конічних та криволінійних поверхонь, з наявністю перепадів діаметральних розмірів, а також крізним центральним отвором, який використовувався для встановлення у багатомісному пристрої віброверстата. Дефекти поверхні отримані попередніми операціями точіння та свердлення. Матеріал заготівок сталь 20 ГОСТ 1050-84. Товщина задирок у основі 0,15…0,18 мм. Початкова шорсткість поверхні Ra=2,5 мкм. Розміри заготівок: довжина - 100 мм; найбільший діаметр - 60 мм. Оздоблювально-зачищувальна обробка проводилась згідно зі способом, що заявляється, у резервуарі, який дозволяє одночасно розмістити 16 заготівок. Як робоче середовище використовувалися кулі діаметром 4…5 мм, виконані з технічного фарфору ГОСТ 20419-83. Робоче середовище та заготівки оброблюваних деталей змочувалися хімічно-активним розчином на лужній основі. Режими обробки: швидкість обертання шпинделя 800 об/хв; швидкість обертання імпелера 1000 об/хв; амплітуда коливань 1,4…1,6 мм; частота 50 Гц. Машинний час обробки 35 хвилин. Дефекти поверхні видалені повністю, досягнута необхідна шорсткість поверхні при природному відтінку металу. Сортувальним контролем якості обробки поява браку не встановлена. 2 UA 70824 U Джерело інформації: 1. А.С. 385487 СССР, МКИ В24с 3/08 Опубл. 29.05.73, Бюл. № 25. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 30 35 40 Спосіб віброобробки деталей, який полягає в тому, що у резервуар на жорсткій опорі, формоутворений з'єднанням двох більших основ нижньої та верхньої чаш у вигляді зрізаного конуса, завантажують робоче середовище та оброблювані деталі, вмісту резервуара за допомогою імпелера, розташованого у нижній чаші резервуара, надають обертального руху з кутовою швидкістю, рівною швидкості обертання імпелера, при віддаленні від центру резервуара до його периферії швидкість обертання вмісту резервуара зменшується, виникає істотне відносне прослизання оброблюваних деталей та гранул робочого середовища, в шарах якого мікрорізанням та пружнопластичним деформуванням проводять обробку, видаляють дефектний шар матеріалу, зменшують шорсткість поверхні, який відрізняється тим, що обробку проводять при одночасному використанні енергії відцентрових і вібраційних сил, що 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, робоче середовище з розміром гранул не більш 25 мм розміщують у жорстко встановленому резервуарі, що має форму суміщених по умовній площині основ, порожнистих фігур циліндра та зрізаного конуса з більшою вертикальною віссю, робочому середовищу за допомогою імпелера у вигляді зрізаного конуса з гофрованою поверхнею, встановленого більшою основою до днища резервуара, від електродвигуна через конічний редуктор, клинопасову передачу та гнучку муфту надають обертального руху із швидкістю 50…1440 об/хв., шпинделю віброверстата та жорстко сполученому з ним багатомісному пристрою з оброблюваними деталями одночасно передають обертальний рух із швидкістю 31,5…1400 об/хв., а також плоский коливальний рух з амплітудою 0,2…3,0 мм та частотою 30…70 Гц, і занурюють його у резервуар з циркулюючим робочим середовищем, забезпечують мікрорізання та пружнопластичне деформування процесу обробки, керування яким, а також розширення його технологічних можливостей, проводять за рахунок використання раціональних поєднань швидкостей обертання імпелера та шпинделя, а також амплітудно-частотних параметрів руху сполученого зі шпинделем багатомісного пристрою для встановлення оброблюваних деталей, найменшу відстань L між робочою поверхнею резервуара та імпелера, а також поверхнями оброблюваних деталей, для забезпечення нерозривного кругового та хвилевого руху гранул робочого середовища, вибирають з умови L≥b, де b - найбільший габаритний розмір оброблюваної деталі, висота Н резервуара з умови забезпечення рівномірності тиску середовища у всіх його зонах приблизно дорівнює 3R+h, тобто Н≈3R+h, радіус R циліндричної частини резервуара приймають рівним (1,5…1,6)r, тобто R≈(1,5…1,6)r, де r - радіус основи резервуара, висоту h імпелера для регулювання сили взаємодії робочого середовища і оброблюваних деталей приймають рівною (0,1…0,2)H, тобто h=(0,1…0,2)H. 3 UA 70824 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 4