close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY6747

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 6747
(13) C1
(19)
7
(51) B 24B 39/04
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПРОФИЛЯ КАНАВОК НАРУЖНЫХ
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И НАКАТНИК
РОЛИКОВЫЙ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20010004
(22) 2001.01.03
(46) 2004.12.30
(71) Заявитель: Производственное республиканское унитарное предприятие "Минский автомобильный завод" (РУП "МАЗ") (BY)
(72) Авторы: Гаухштейн Иосиф Самуилович; Сидоренко Михаил Иванович;
Войналович Леонид Антонович; Черкашин Василий Павлович (BY)
(73) Патентообладатель: Производственное
республиканское унитарное предприятие "Минский автомобильный завод"
(РУП "МАЗ") (BY)
BY 6747 C1
(57)
1. Способ обработки профиля канавок наружных цилиндрических поверхностей, при
котором на обрабатываемый профиль вращающейся детали во время ее осевой подачи
воздействуют деформирующими роликами, установленными в сепараторе накатника, отличающийся тем, что ролики предварительно устанавливают с возможностью взаимосвязанного осевого и радиального перемещения в процессе обработки под углом к осевой подаче детали, при этом ролики перемещают в одном направлении с осевой подачей детали.
2. Накатник роликовый для обработки профиля канавок наружных цилиндрических поверхностей, содержащий оправку и сепаратор, в радиальных пазах которого размещены с
возможностью взаимодействия с его опорной конусной поверхностью под углом к осевой
подаче обрабатываемой детали деформирующие ролики, отличающийся тем, что в сепараторе перпендикулярно радиальным пазам, в одних радиальных плоскостях с ними, выполнены выкружки, в которых установлена кольцевая пружина, при этом деформирующие ролики имеют три обрабатывающие грани, а сепаратор кинематически связан с подпружиненным выталкивателем, причем в сепараторе вдоль осевой подачи выполнено центральное
отверстие, диаметр которого больше диаметра обрабатываемой поверхности детали.
Фиг. 1
BY 6747 C1
3. Накатник по п. 2, отличающийся тем, что сепаратор кинематически связан с подпружиненным выталкивателем посредством упорного подшипника.
4. Накатник по пп. 2 или 3, отличающийся тем, что деформирующие ролики выполнены заодно целое с цапфами.
(56)
Шнейдер Ю.Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. - Л-д.: Машиностроение, 1971. - С. 25, рис. 6а.
Парфиянович В.С. Руководство по проектированию процессов чистового накатывания
поверхностей. - Мн.: Полымя, 1983. - С. 82, рис. 3.7.б.
SU 1393603 A1, 1988.
SU 1720845 A1, 1992.
SU 1094730 A, 1984.
RU 2008177 C1, 1994.
RU 2128109 C1, 1999.
WO 94/21427 A1.
Изобретение относится к металлообработке, в частности к способам и устройствам,
предназначенным для чистовой обработки металлов поверхностным пластическим деформированием (ППД) профиля канавок наружных цилиндрических поверхностей, например штуцеров, хвостовиков, распредвалов и т.д.
Известен способ раздельного деформирования торцовых участков, прилегающих к
цилиндрической поверхности канавок [1]. Способ раздельного деформирования значительно усложняет устройство для его реализации, кроме того способ целесообразно использовать при обработке нежестких деталей, т.к. более интенсивное внедрение роликов
снижает качество обрабатываемых деталей.
Известен способ комбинированной обработки профиля канавок и ступенчатых валов
[2], при котором режущий и деформирующий элементы устанавливают под углом друг к
другу с противоположных сторон обрабатываемой детали. Известный способ значительно
удорожает и усложняет устройство для его осуществления. Кроме того, возникающая при
резании стружка не успевает полностью удалиться и попадает под деформирующий ролик, что ухудшает качество обработанной поверхности.
Известен способ обработки профиля канавок наружных цилиндрических поверхностей ППД, при котором на обрабатываемый профиль вращающейся детали во время ее
осевой подачи воздействуют деформирующими роликами, установленными в сепараторе
накатника [3] (прототип).
Однако обработка известным способом таких деталей, как, например, штуцеров, хвостовиков, распредвалов, клапанов и других подобных деталей сложной геометрии затруднительна и требует значительного дополнительного времени и трудозатрат на его осуществление.
Известен накатник роликовый для чистовой упрочняющей обработки прямоугольных
канавок по всему профилю (4). Ролик накатника имеет уступы, расположенные по винтовой
линии. Обработка канавок таким накатником снижает производительность проточки канавки, а также не позволяет получить равномерное качество обработки поверхности детали.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является накатник роликовый, содержащий оправку и сепаратор, в радиальных пазах которого с возможностью
взаимодействия с его опорной конусной поверхностью под углом к осевой подаче обрабатываемой детали размещены деформирующие ролики [5].
Однако применение такого накатника ограничено и используется, в основном, для обработки вращающихся бесступенчатых валов простой геометрической формы.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей за счет обработки деталей разных типоразмеров, повышение производительности и качества обработки.
2
BY 6747 C1
Поставленная задача достигается тем, что в способе обработки профиля канавок наружных
цилиндрических поверхностей, при котором на обрабатываемый профиль вращающейся детали
во время ее осевой подачи воздействуют деформирующими роликами, установленными в сепараторе накатника, ролики предварительно устанавливают с возможностью взаимосвязанного
осевого и радиального перемещения в процессе обработки под углом к осевой подаче детали,
при этом ролики перемещают в одном направлении с осевой подачей детали.
В накатнике роликовом для обработки профиля канавок наружных цилиндрических
поверхностей, содержащем оправку и сепаратор, в радиальных пазах которого размещены
с возможностью взаимодействия с его опорной конусной поверхностью под углом к осевой подаче обрабатываемой детали деформирующие ролики, в сепараторе перпендикулярно радиальным пазам, в одних радиальных плоскостях с ними, выполнены выкружки,
в которых установлена кольцевая пружина, при этом деформирующие ролики имеют три
обрабатывающие грани, а сепаратор кинематически связан с подпружиненным выталкивателем посредством упорного подшипника вдоль осевой подачи. В сепараторе выполнено центральное отверстие, диаметр которого больше диаметра обрабатываемой детали.
Деформирующие ролики выполнены заодно целое с цапфами.
То, что ролики совершают осевое перемещение в одном направлении с осевой подачей детали, позволяет профилю детали во время его обработки вместе с обрабатывающими роликами входить на глубину обрабатываемой канавки в оправку накатника, при этом
обрабатывающие грани роликов опираются на все обрабатываемые поверхности канавки
детали и на опорную конусную поверхность корпуса накатника.
Расположение роликов под углом к оси подачи обеспечивает этот упор. Возможность
взаимосвязанного осевого и радиального перемещения роликов в процессе обработки
профиля детали обеспечивает движение инструмента по обрабатываемым поверхностям и
возможность его возврата в исходное положение после окончания процесса обработки.
Выполнение на цилиндрической поверхности в сепараторе перпендикулярно радиальным пазам в одних радиальных плоскостях с ними выкружек позволяет обеспечить заданную траекторию движения деформирующим роликам. Кольцевая пружина, установленная
в выкружках, обеспечивает возврат деформирующих роликов по завершению процесса
обработки в исходное положение.
Три обрабатывающие грани роликов позволяют одновременно производить обработку
всех поверхностей геометрически сложного профиля.
То, что в накатнике роликовом выполнен выталкиватель, предварительно подпружиненный в направлении обрабатываемой детали, позволяет обрабатывающим роликам в
исходном положении находиться в разведенном состоянии и по мере погружения детали
производить ее обработку, после окончания которой возвращаться в исходное положение.
Выполнение в сепараторе центрального отверстия обеспечивает возможность захода в
накатник роликовый деталей разных типоразмеров с диаметрами обрабатываемых поверхностей меньшими диаметра центрального отверстия сепаратора.
Установка между сепаратором и выталкивателем упорного подшипника, например
скольжения, обеспечивает функциональность способа.
Таким образом, предложенный способ и устройство для его осуществления обеспечивают
одновременную обработку нескольких поверхностей канавки, что значительно повышает качество обрабатываемых поверхностей и производительность обработки детали в целом.
Предложенный способ и устройство для его осуществления поясняются чертежами.
На фиг. 1 представлен накатник роликовый в начальный момент обработки детали
(исходное положение);
На фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1;
На фиг. 3 представлен накатник роликовый в завершающий момент обработки;
На фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3;
На фиг. 5 представлен вариант накатника роликового для станков с автоматическим
управлением.
3
BY 6747 C1
Способ обработки профиля канавок наружных цилиндрических поверхностей и устройство для его осуществления поясняются следующими примерами.
Пример 1.
Детали 1 задают скорости вращения V и осевой подачи S. На фиг. 1 отображен начальный
момент обработки, когда поверхность обрабатываемой детали 1 соприкасается с гранью 2
(грани 3 и 4 не соприкасаются) деформирующих роликов 5, выполненных заодно целое с
цапфами 6 и установленными в радиальных пазах 7 (фиг. 2) сепаратора 8 под углом к оси 9
подачи, с возможностью одновременного взаимодействия верхней грани 3 деформирующих
роликов 5 и хвостовика 10 цапфы 6 с опорной конусной поверхностью 11 корпуса 12 накатника. Ролики 5 получают от детали 1 вращательное и осевое движение со скоростями V и S.
При этом деформирующие ролики 5 устанавливают с возможностью взаимосвязанного вдоль оси 9 осевого и радиального в радиальной плоскости, проходящей через оси 13
пазов 7 перемещения, которое задается соотношением, определяемым по формуле:
L = (dH-dO)/2sin,
где L - длина перемещения ролика;
dH - диаметр необрабатываемого участка детали;
dO - диаметр обрабатываемого участка детали;
- угол наклона роликов 5 к оси подачи детали 9.
При этом осевое перемещение вдоль оси 9 ролики 5 совершают в одном направлении
с осевой подачей S детали 1, которая входит в отверстие 14 сепаратора 8. При этом диаметр отверстия 14 больше диаметра обрабатываемых деталей.
В сепараторе 8 перпендикулярно радиальным пазам 7, в одних радиальных плоскостях
с ними, проходящих через оси 13, выполнены выкружки 15.
Глубина выкружек h определяется по формуле:
H = (dH-dO)/2,
где dH - диаметр резьбы детали (необрабатываемой поверхности);
dO - диаметр обрабатываемой поверхности.
В выкружках 15 установлена кольцевая пружина 16. Сепаратор 8 опирается на упорный подшипник скольжения 17, который принудительно посредством пружины кручения
18 (фиг. 3) подпирается выталкивателем 19, установленным в оправке 20. Штифт 21
удерживает выталкиватель 19 от осевого прокручивания.
В начальный момент обработки деформирующие ролики 5 разведены, поскольку выталкиватель 19 подпирает посредством пружины 18 сепаратор 8 с роликами 5. По мере обработки детали 1 при ее осевой подаче со скоростью S происходит утапливание роликов 5 в радиальной
плоскости, проходящей через оси 13 пазов 7, и движение их по опорной поверхности 11. Цапфы 6, передвигаясь по пазам 7, деформируют пружину 16. В момент завершения обработки канавки детали 1 (фиг. 3, 4) деформирующие ролики 5 переместились от начальной точки обработки по конусной поверхности 11 корпуса 12 на расстояние L. Пружина 18 подпирает выталкиватель 19, а пружина 16 стремится занять исходное положение и разводит ролики 5.
Пример 2 поясняется фиг. 5.
Предложено устройство накатника, устанавливаемого на станках с автоматическим
управлением.
В устройстве по предложенному способу дополнительно введена втулка 22, которая охватывает оправку 20 с установленным в ней выталкивателем 19. При этом между передней
торцовой поверхностью 23 втулки 2 и задней наружной поверхностью 24 оправки 20 установлен пакет тарельчатых пружин 25, обеспечивающих компенсацию усилия подачи станка.
Предложенный способ и устройство для его осуществления прошли испытания в цехе
нормалей ГП МАЗ.
В таблице 1 приведены режимы обработки трехроликовым накатником и количество обработанных деталей одним комплектом деформирующих роликов до момента их износа.
4
BY 6747 C1
Таблица 1
№
Скорость вращения детали, об/мин
Количество обработанных деталей, шт.
п.п.
1
60
5600
2
100
6500
3
180
6000
4
250
5800
В цехе нормалей до внедрения предложенного способа и устройства сложнопрофильные детали с канавками обрабатывались однороликовым накатником. В результате чего
обрабатывалась лишь одна цилиндрическая поверхность канавки. Это значительно снижало срок службы уплотнительного элемента, который устанавливался в канавку. Кроме
того, при обработке однороликовым накатником, как правило, добивались 7-9 класса чистоты обрабатываемой поверхности, а при обработке трехроликовым накатником получают
8-11 класс чистоты обрабатываемой поверхности.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1243934, В 24В 39/00 // Офиц. бюл. № 26, 1986.
2. А.с. СССР 1779559, В 24В 39/00 // Офиц. бюл. № 45, 1992.
3. Ю.Г. Шнейдер. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. - Л.: Машиностроение, 1971. - С. 25, поз. 6а (прототип).
4. А.с. СССР 509415, В 24В 39/04 // Офиц. бюл. № 13, 1976.
5. В.С. Парфиянович. Руководство по проектированию процессов чистового накатывания поверхностей. - Мн.: Полымя, 1983. - С. 82, фиг. 3.7.б (прототип).
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Национальный центр интеллектуальной собственности.
5
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
212 Кб
Теги
by6747, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа