close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15364

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15364
(13) C1
(19)
B 24B 39/02 (2006.01)
УПРОЧНЯЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ
(21) Номер заявки: a 20091852
(22) 2009.12.23
(43) 2011.08.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования
"БелорусскоРоссийский университет" (BY)
(72) Авторы: Довгалев Александр Михайлович; Свирепа Дмитрий Михайлович; Рыжанков Дмитрий Михайлович; Сухоцкий Сергей Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) RU 2047471 C1, 1995.
BY 10065 C1, 2007.
BY 10188 C1, 2008.
RU 2089373 C1, 1997.
RU 2078676 C1, 1997.
WO 2005/082573 A1.
JP 2190259 A, 1990.
BY 15364 C1 2012.02.28
(57)
Упрочняющий инструмент, содержащий оправку, два диска, кольцевую камеру, деформирующие элементы, источник магнитного поля в виде электро- или постоянного
магнита для разгона деформирующих элементов, отличающийся тем, что содержит
устройство перемагничивания поверхностного слоя детали, содержащее кольцевой экран,
две цилиндрические обоймы и C-образные постоянные магниты, которые размещены
Фиг. 1
BY 15364 C1 2012.02.28
между цилиндрическими обоймами, а их полюса S и N выполнены последовательно чередующимися и расположены с равномерным угловым шагом на периферии цилиндрических обойм, цилиндрические обоймы и кольцевой экран выполнены из
немагнитопроводного материала и расположены соосно продольной оси инструмента,
кольцевой экран установлен между цилиндрической обоймой и диском.
Изобретение относится к области комбинированной обработки и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей отверстий деталей машин из магнитопроводных материалов.
Известен инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий корпус,
пружину и деформирующий элемент [1].
Однако этот инструмент не позволяет осуществлять отделочно-упрочняющую обработку с высокой производительностью. Кроме того, для осуществления процесса упрочнения требуется сообщение детали вращения.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является упрочняющий инструмент,
содержащий оправку, диски, кольцевую камеру, деформирующие элементы, источник
магнитного поля в виде электро- или постоянного магнита [2].
Однако инструмент не позволяет осуществлять комбинированную упрочняющую обработку магнитным полем (перемагничиванием поверхности магнитопроводной детали) и
поверхностным пластическим деформированием. Это не позволит увеличить глубину
упрочненного слоя и улучшить качественные характеристики упрочняющей обработки, а
также повысить производительность упрочняющей обработки.
Задача изобретения - улучшение качественных характеристик упрочненного поверхностного слоя детали и повышение производительности упрочняющей обработки за счет
комбинированного воздействия на поверхностный слой магнитопроводной детали - первоначально магнитным полем, а затем поверхностным пластическим деформированием.
Поставленная задача достигается тем, что упрочняющий инструмент, содержащий
оправку, два диска, кольцевую камеру, деформирующие элементы, источник магнитного
поля в виде электро- или постоянного магнита для разгона деформирующих элементов,
согласно изобретению, снабжен устройством перемагничивания поверхностного слоя детали, содержащим кольцевой экран, две цилиндрические обоймы и C-образные постоянные магниты, которые размещены между цилиндрическими обоймами, а их полюса S и N
выполнены последовательно чередующимися и расположены с равномерным угловым
шагом на периферии цилиндрических обойм, цилиндрические обоймы и кольцевой экран
выполнены из немагнитопроводного материала и расположены соосно продольной оси
инструмента, кольцевой экран установлен между цилиндрической обоймой и диском.
Такое выполнение инструмента обеспечивает комбинированную упрочняющую обработку поверхностного слоя магнитопроводной детали опережающим перемагничиванием
и последующим поверхностным пластическим деформированием. Это позволяет увеличить глубину упрочненного слоя детали и улучшить качественные характеристики обработки, повысить производительность процесса упрочнения.
Изобретение поясняется чертежом. На фиг. 1 показан упрочняющий инструмент; на
фиг. 2 - сечение A-A фиг. 1.
Инструмент содержит оправку 1, диски 2, 3, кольцевую камеру 4, деформирующие
элементы 5, источник магнитного поля 6 в виде электро- или постоянного магнита для
разгона деформирующих элементов 5. Согласно изобретению, инструмент содержит
устройство перемагничивания поверхностного слоя детали, содержащее кольцевой экран
9, две цилиндрические обоймы 7, 8 и С-образные постоянные магниты 10, которые размещены между цилиндрическими обоймами 7, 8, а их полюса S и N последовательно чередуются и расположены с равномерным угловым шагом на периферии цилиндрических
2
BY 15364 C1 2012.02.28
обойм 7, 8. Цилиндрические обоймы 7, 8 и кольцевой экран 9 выполнены из немагнитопроводного материала и расположены соосно продольной оси инструмента. Кольцевой
экран 9 установлен между цилиндрической обоймой 7 и диском 3, что исключает взаимное влияние магнитных полей от имеющихся источников магнитного поля 6, 10 и позволяет использовать магнитные поля по своему назначению. Магнитное поле от C-образных
постоянных магнитов - для опережающего перемагничивания поверхностного слоя детали, а магнитное поле от источника 6 - для разгона деформирующих элементов 5 вдоль
кольцевой камеры 4.
Инструмент работает следующим образом. Оправку 1 закрепляют в шпинделе станка.
Инструмент вводят в полость отверстия детали 11, сообщают ему вращение и перемещают с подачей S вдоль обрабатываемой поверхности.
Энергия вращения оправки 1 посредствам магнитного поля от источника магнитного
поля 6 передается деформирующим элементам 5. Деформирующие элементы 5 при этом
разгоняются вдоль кольцевой камеры 4 и под действием центробежной силы расходятся в
радиальном направлении.
Первым опережающее воздействие на упрочняемую поверхность детали оказывает
магнитное поле от C-образных постоянных магнитов 10. При этом на элементарный участок магнитопроводной детали действует периодически изменяющееся магнитное поле от
полюсов S и N С-образных постоянных магнитов 10. В результате периодически изменяется и направление линий магнитной индукции магнитного поля, действующего на элементарный участок детали. Это обеспечивает перемагничивание поверхностного слоя
магнитопроводной детали, вследствие которого атомы кристаллической решетки возбуждаются и получают дополнительные колебательные движения. Одновременно в поверхностном слое упрочненной детали создается дополнительное напряженное состояние,
благоприятно влияющее на процесс дальнейшего поверхностного пластического деформирования.
После опережающего магнитного воздействия на поверхность детали 11 постоянными
магнитами 10 в работу вступают деформирующие элементы 5. Деформирующие элементы
5 под действием центробежной силы прижимаются к упрочняемой поверхности и осуществляют ее поверхностное пластическое деформирование. Таким образом упрочняющий инструмент осуществляет пластическое деформирование металла, находящегося в
напряженном состоянии, атомы кристаллической решетки которого предварительно возбуждены под действием магнитного поля, периодически изменяющим направление линий
магнитной индукции (вследствие чередования полюсов S и N постоянных магнитов 10).
Это позволяет увеличить глубину упрочняемого слоя детали и улучшить качественные
характеристики упрочненного поверхностного слоя детали, а также повысить производительность процесса пластической деформации металла.
В качестве примера конкретного выполнения можно привести упрочняющую обработку
внутренней поверхности втулки из материала сталь 45 (220-240 HB). Диаметр отверстия
90 мм, длина обработки 100 мм. Толщина стенки 10 мм. Обработку осуществляли на вертикально-фрезерном станке модели ВФ-130. В качестве деформирующих элементов использовались шарики диаметром 9,7 мм (ШХ 15, HRCЭ 62). Материал магнитов SmCo5.
Величина магнитной индукции в зоне расположения деформирующих элементов 0,6 Тл.
Режимы обработки: скорость вращения ротора - 633 м/мин, осевая подача - 100 мм/мин.
Охлаждение - масло индустриальное.
Инструмент позволяет в 1,8-2,5 раза увеличить глубину упрочненного слоя, что улучшает качественные характеристики обработки, и повысить производительность упрочняющей обработки в 1,3-1,8 раза.
3
BY 15364 C1 2012.02.28
Источники информации:
1. Шнейдер Ю.Г. Инструменты для чистовой обработки металлов давлением. - Л.: Машиностроение, 1971. - С. 161, рис. 80.
2. Патент РФ 2047471, МПК B 24B 39/02, 1995.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
99 Кб
Теги
by15364, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа