инструмент для упрочняющей обработки

Формула изобретения

1. Инструмент для упрочняющей обработки, содержащий корпус с деформирующим шариком, отличающийся тем, что он снабжен заглаживающим роликом с волновым профилем на торцах, установленной в корпусе с возможностью перемещения обоймой и узлом регулирования усилия деформирующего шарика, при этом шарик установлен в контакте с торцом заглаживающего ролика и с возможностью принудительного возвратно-поступательного перемещения вдоль оси обрабатываемой детали.

2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен двумя шариками, установленными симметрично относительно заглаживающего ролика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области механической обработки материалов, а именно к упрочняюще-чистовой обработке поверхностей методом поверхностного пластического деформирования, и может быть использовано в различных областях машиностроения.

Известно устройство для чистовой обработки поверхностей тел вращения, содержащее корпус, в направляющих которого расположена обойма с возможностью осевого перемещения и в замкнутом ручье которой размещены деформирующие элементы, а для повышения долговечности за счет снижения сил трения и производительности за счет увеличения подачи при обкатывании, в качестве деформирующих элементов использованы гибкие игольчатые ролики, на внутренней поверхности ручья выполнена тороидальная лыска шириной 2d_р и в одном из радиусов кривизны, равным (16-40) d_р, где d_р -диаметр ролика, причем устройство снабжено пластиной и подвижной втулкой, при этом последняя установлена в обойме с возможностью взаимодействия с одними торцами роликов, а пластина - с другими.

Признаки, совпадающие - наличие корпуса, в направляющих которого расположена обойма, в которой размещен деформирующий элемент (см. авт. св. N 1486327 В 24 В 39/04, бюл. N 22, 1989 г.)

Причины, препятствующие поставленной задаче, сложность конструкции и нет возможности создать на поверхности детали сложнонапряженное состояние поверхностного слоя с формированием регулярного микрорельефа.

Известно устройство для поверхностного пластического деформирования тел вращения, содержащее корпус с отверстием, механизм нагружения, нажимной конус которого размещен в отверстии корпуса, и деформирующие шарики, установленные с возможностью контактирования нажимным конусом, оно дополнительно снабжено фланцем с рычагами, при этом механизм нагружения выполнен с обоймой, а каждый из упомянутых рычагов выполнен с отверстием под деформирующий шарик, причем фланец закреплен в отверстии корпуса, обойма установлена в отверстии корпуса с возможностью осевого перемещения, нажимной конус смонтирован в обойме с возможностью поворота, а рычаги установлены упруго в радиальном направлении.

Признаки, совпадающие - наличие корпуса, механизм нагружения и деформирующие шарики, обойма, в которой размещен деформирующий элемент (см. авт. св. N 1324833 В 24 В 39/04, бюл. N 27, 1987 г.)

Причины, препятствующие поставленной задаче, заключаются в том, что нет возможности создать на поверхности детали сложнонапряженное состояние поверхностного слоя с формированием регулярного микрорельефа.

За прототип принят известный инструмент для упрочняющей обработки, содержащий корпус с формирующими шариками и привод их перемещения с двумя кольцами, одно из которых закреплено на корпусе, шарик совершает сложное движение, а другое кольцо выполнено из фрикционного упругого материала и установлено на корпусе с возможностью вращения, а закрепленное кольцо выполнено из антифрикционного материала, причем оба кольца смонтированы с возможностью взаимодействия с формирующими шариками.

Признаки, совпадающие - наличие корпуса с формирующими шариками, шарик совершает сложное движение (см. авт. св. N 1266714 В 24 В 39/02 бюл. N 40,1986 г.).

Причины, препятствующие поставленной задаче, заключаются в том, что нет возможности сформировать регулярный микрорельеф при создании поверхностного сложнонапряженного состояния.

Задачей настоящего изобретения является возможность сформировать регулярный микрорельеф при создании поверхностного сложнонапряженного состояния для повышения усталостной прочности и стойкости к поверхностному истиранию и повышения качества поверхности обработанного материала.

Технический результат заключается в том, что инструмент для упрочняющей обработки содержит корпус с деформирующим шариком, который имеет возможность совершать принудительные возвратно-поступательные перемещения вдоль оси обрабатываемой детали, взаимодействуя с имеющим узел регулировки его усилия, дополнительно смонтированным в корпусе выглаживающим с волновым профилем на торцах роликом и подвижно установленной обоймой, а также содержит два шарика, расположенных симметрично относительно ролика, что дает возможность сформировать регулярный микрорельеф при создании поверхностного сложнонапряженного состояния поверхности обработанного материала, повысить усталостную прочность и стойкость к поверхностному истиранию.

Предлагаемый инструмент для упрочняющей обработки поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен его общий вид с местными разрезами, а на фиг. 2 вид А - вид спереди фиг. 1.

Инструмент для упрочняющей обработки содержит корпус 1 с деформирующим шариком 2, который имеет возможность совершать принудительные возвратно-поступательные перемещения вдоль оси обрабатываемой детали, взаимодействуя с имеющим узел регулировки 4 его усилия, дополнительно смонтированным в корпусе 1, выглаживающим с волновым профилем на торцах роликом 3 и подвижно установленной обоймой 5, а также может содержать два шарика 2, расположенных симметрично относительно ролика 3.

Предлагаемый инструмент для упрочняющей обработки закрепляется, например, на суппорте токарного станка, задается глубина и скорость подачи, вращающаяся деталь подвергается поверхностному пластическому деформированию, при этом шарик совершает возвратно-поступательные перемещения, формируя синусоидальный предварительный профиль на поверхности детали с последующим выглаживанием вторичным пластическим деформированием роликом, глубина подачи которого задается посредством узла регулировки. При использовании предлагаемого инструмента для упрочняющей обработки изменения в материале поверхностного слоя происходят более интенсивно, что позволяет снизить упругую деформацию вершин гребешков микропрофиля и остаточные напряжения и, не повышая глубину деформирования, повысить степень упрочнения. Это приводит к увеличению износостойкости поверхностного слоя, а также дает возможность получить поверхность детали более высокого качества. Использование предлагаемого инструмента для упрочняющей обработки особенно эффективно при обработке маложестких деталей, поскольку позволяет уменьшить количество ходов при давлении ниже оптимального.