close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 11536

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 24B 39/00
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ
(21) Номер заявки: a 20060760
(22) 2006.07.20
(43) 2008.02.28
(71) Заявитель: Государственное учреждение высшего профессионального
образования "Белорусско-Российский
университет" (BY)
(72) Авторы: Довгалев Александр Михайлович; Рыжанков Дмитрий Михайлович; Свирепа Дмитрий Михайлович (BY)
BY 11536 C1 2009.02.28
BY (11) 11536
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессионального образования "Белорусско-Российский университет" (BY)
(56) RU 2068769 C1, 1996.
RU 2068767 C1, 1996.
RU 2068764 C1, 1996.
RU 2089373 C1, 1997.
(57)
1. Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки, содержащий ротор, источник
магнитного поля, щечки из магнитнопроводного материала, образующие кольцевую камеру, деформирующие элементы, установленные в камере с возможностью пространственного перемещения, отличающийся тем, что на торцовой поверхности щечек, обращенной
к кольцевой камере, выполнены выступы, расположенные в окружном направлении с равномерным угловым шагом, величина которого превышает размеры деформирующих элементов, а форма выступов и их относительное угловое расположение на обеих щечках
идентичны.
2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что выступы на торцовой поверхности
щечек в поперечном сечении имеют форму прямоугольника.
3. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что выступы на торцовой поверхности
щечек в поперечном сечении имеют форму треугольника.
Фиг. 1
BY 11536 C1 2009.02.28
4. Инструмент по п. 1. отличающийся тем, что выступы на торцовой поверхности
щечек в поперечном сечении имеют форму трапеции.
5. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что выступы на торцовой поверхности
щечек в поперечном сечении имеют форму, очерченную синусоидальной кривой.
Изобретение относится к области упрочнения деталей поверхностным пластическим
деформированием и может быть использовано для отделочной обработки ответственных
поверхностей деталей машин.
Известно устройство для отделочно-упрочняющей обработки, содержащее корпус и
установленные в радиальных каналах деформирующие элементы [1].
Однако этот инструмент не позволяет интенсифицировать процесс образования лунчатообразного регулярного рельефа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту
к заявляемому изобретению относится раскатник с магнитоуправляемыми деформирующими элементами, содержащий ротор, источник магнитного поля, щечки из магнитопроводного материала, образующие кольцевую камеру, деформирующие элементы, установленные в камере с возможностью пространственного перемещения [2].
В инструменте-прототипе магнитное поле расположено равномерно по всему объему
кольцевой камеры, а не сфокусировано непосредственно в зоне расположения деформирующих элементов. В связи с этим деформирующие элементы не получают дополнительного импульса силы со стороны магнитной системы и процесс деформирования
осуществляется под действием статической центробежной силы, возникающей вследствие
окружного вращения деформирующих элементов вдоль кольцевой камеры. Это снижает
производительность формирования на упрочняемой поверхности деталей лунчатообразного регулярного рельефа.
Задача изобретения - повышение интенсивности процесса формирования на упрочняемой поверхности деталей лунчатообразного регулярного рельефа за счет увеличения
динамической активности деформирующих элементов.
Указанная задача достигается тем, что в инструменте для отделочно-упрочняющей
обработки, содержащем ротор, источник магнитного поля, щечки из магнитопроводного
материала, образующие кольцевую камеру, деформирующие элементы, установленные в
камере с возможностью пространственного перемещения, согласно изобретению, на торцовой поверхности щечек, обращенной к кольцевой камере, выполнены выступы, расположенные в окружном направлении, с равномерным угловым шагом, величина которого
превышает размеры деформирующих элементов, а форма выступов и их относительное
угловое расположение на обеих щечках идентичны. Выступы на торцовой поверхности
щечек в поперечном сечении могут иметь форму прямоугольника, треугольника, трапеции, очерченную синусоидальной кривой.
Такое выполнение инструмента исключает равномерность магнитного поля в кольцевой камере и обеспечивает фокусирование магнитного поля непосредственно в зоне расположения выступов и деформирующих элементов. При этом в промежутке между
выступами величина магнитного поля существенно снижается. При вращении корпуса инструмента (вследствие разницы скоростей вращения деформирующих элементов и щечек)
деформирующие элементы, периодически попадают в зону сфокусированного магнитного
поля вокруг выступов и получают дополнительный импульс магнитной силы, что повышает динамическую активность деформирующих элементов. Соответственно повышается
производительность формирования на поверхности упрочняемой детали лунчатообразного регулярного рельефа.
Изобретение поясняется чертежом.
На фиг. 1 изображен общий вид инструмента; на фиг. 2 - сечение инструмента в продольном направлении с условным изображением положения деформирующих элементов;
2
BY 11536 C1 2009.02.28
на фиг.3 - поперечное сечение А-А инструмента по оси симметрии кольцевой камеры; на
фиг. 4, 5, 6, 7 изображены развертки поперечного сечения выступов, расположенных на
торцах щечек.
Инструмент содержит ротор 1 из немагнитопроводного материала, источник магнитного поля 2, цилиндрические щечки 3,4 изготовленные из магнитопроводного материала и
деформирующие элементы 5. Источник магнитного поля 2 (кольцевой магнит с осевой
намагниченностью) закреплен на роторе 1. Цилиндрические щечки 3,4 контактируют с
торцовыми поверхностями кольцевого магнита 2 и образуют кольцевую камеру 6. Деформирующие элементы 5 установлены в кольцевой камере 6 с возможностью пространственного перемещения (фиг. 1, 2). На торцовой поверхности щечек со стороны кольцевой
камеры выполнены выступы 7, расположенные в окружном направлении с равномерным
угловым шагом, величина которого превышает размеры деформирующих элементов (в
противном случае деформирующие элементы будут испытывать воздействие постоянного
по величине магнитного поля, что приводит к снижению динамической активности деформирующих элементов). Форма выступов и их относительное угловое расположение на
щечках 3, 4 идентичны. Пространство между выступами заполнено заподлицо вставками 8
из немагнитного материала, что обеспечивает постоянную ширину кольцевой камеры инструмента.
Для формирования на поверхности детали регулярного рельефа с различными характеристиками по шагу, глубине упрочнения и по другим параметрам предложено выступы
на торцовой поверхности щечек выполнить с поперечными сечениями в форме прямоугольника, треугольника, трапеции, очерченную синусоидальной кривой. Для конкретной
технологической задачи (вида, материала, твердости, исходной шероховатости детали и т.д.)
применяется один из предложенных вариантов поперечного сечения выступов, который
обеспечивает оптимальные характеристики упрочненной поверхности.
Инструмент работает следующим образом.
Кольцевую заготовку 9 устанавливают в патроне, а ротор 1 инструмента - в шпинделе
10 станка соосно с заготовкой. Регулировочным перемещением инструмента деформирующие элементы 5 вводят в отверстие заготовки 9 и совмещают ось симметрии кольцевой камеры 6 с торцовой поверхностью обрабатываемой заготовки.
Ротору 1 сообщают вращение и перемещают вдоль обрабатываемой поверхности. Линии
магнитного поля от кольцевого магнита 2 посредством магнитопроводных щечек 3, 4 замыкаются через деформирующие элементы 5, расположенные в кольцевой камере 6.
Вследствие этого образуется магнитная связь между щечками 3, 4 и деформирующими
элементами 5. При вращении щечки 3, 4 заставляют деформирующие элементы разгоняться в
окружном направлении кольцевой камеры 6. Под действием возникающей центробежной
силы, а также магнитной силы деформирующие элементы 5 прижимаются к упрочняемой
поверхности и осуществляют ее поверхностное пластическое деформирование.
В процессе вращения ротора 1 инструмента имеет место разница в скорости вращения
щечек 3, 4 и деформирующих элементов 5. Вследствие этого деформирующие элементы 5
периодически попадают в зону сфокусированного вокруг выступов 7 магнитного поля и
периодически получают дополнительный импульс магнитной силы. Это повышает динамическую активность деформирующих элементов 5. В первую очередь увеличиваются
частота и амплитуда колебаний деформирующих элементов, что повышает производительность формирования на поверхности упрочняемой поверхности детали лунчатообразного регулярного рельефа.
В качестве примера конкретного выполнения можно привести упрочняющую обработку внутренней поверхности втулки из материала Д16Т. Диаметр отверстия 70 мм, длина обработки 50 мм. Толщина стенки 10 мм. Исходная шероховатость поверхности Ra 2,5 мкм.
Обработку осуществляли на вертикально-фрезерном станке модели ВФ-130. В качестве
деформирующих элементов использовались шарики диаметром 9,6 мм (ШХ 15, HRC 62).
3
BY 11536 C1 2009.02.28
В качестве источника магнитного поля использовался кольцевой магнит с осевой намагниченностью. Размеры магнита (D x d x h): 44 х 22 х 10,5. Материал магнита SmCo5. Количество выступов, равномерно расположенных в окружном направлении - 8 шт. Величина
магнитной индукции в зоне выступов 0,5 Тл, в зоне впадин 0,01 Тл.
Режимы обработки: частота вращения ротора -1600 мин-1, осевая подача - 80 мм/мин,
число проходов - 1. Охлаждение - масло индустриальное. Шероховатость упрочненной
поверхности Ra 0,63 мкм, глубина упрочнения 0,3 мм.
Предложенный инструмент позволяет повысить производительность формирования на
упрочняемой поверхности лунчатообразного регулярного рельефа в 2-2,5 раза.
Источники информации:
1. Отений Я.Н. Оптимизация конструктивных параметров центробежных раскатников
// Журнал СТИН. - № 6. - 2005. - С. 13.
2. Патент РФ 2068769, 1996.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
106 Кб
Теги
11536, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа