Устройство для обкатывания поверхностей деталей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к чистовому обкатыванию деталей. Цель изобретения - повышение износостойкости обкатанной поверхности и расширение технологических возможностей. Устройство содержит корпус в виде пальцевой фрезы с рабочим участком, на наружной поверхности которой выполнена винтовая канавка полукруглого профиля. В канавке установлены плотно друг к другу шарики одного диаметра, которые удерживаются в канавках с помощью сепаратора, закрепленного на корпус. Винтовая канавка замыкается каналом, в котором так же плотно друг к другу установлены шарики. Винтовая канавка образована с шагом P=(1,3...1,5) D ш, где D ш - диаметр шарика. Корпус вращается, и шарики обкатывают профиль детали. Это позволяет обрабатывать детали сложной формы типа зубчатых колес, реек, винтов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1588474 А 1 (51)5 В 21 Н 5/02; В 24 В 39/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4230178/31-27 ! (22) 11.03.87 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (75) Б. И. Бутаков и Ю. 3. Маршалик (53) 621.923.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 676427, кл. В 24 В 39/04, 1975. (54) УС ТРОЙ СТВО ДЛЯ ОБ КАТЫ ВАНИ Я

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к чистовому обкатыванию деталей. Цель изобретения— повышение износостойкости обкатанной поверхности и расширение технологических

Изобретение относится к чистовому обкатыванию деталей сложного профиля.

Цель изобретения — повышение износостойкости обкатанной поверхности и расширение технологических возможностей за счет обработки деталей сложной формы типа зубчатых колес, винтов, реек.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

На деформирующем инструменте 1, содержащем корпус в виде пальцевой фрезы с рабочим участком, на наружной поверхности которого выполнены винтовые канавки 2 полукруглого профиля, В канавке 2 установлены плотно друг к другу шарики 3 одного диаметра (d„) и удерживаются в канавках с помощью сепаратора 4, закрепленного к деформирующему инструменту 1, например, с помощью контактной сварки.

Винтовая канавка 2 замыкается каналом 5, в котором также плотно друг к другу установлены шарики 3. Деформирующий инструмент устанавливается хвостовиком 6 в шпиндель металлообрабатывающего стан2 возможностей. Устройство содержит корпус в виде пальцевой фрезы с рабочим участком, на наружной поверхности которой выполнена винтовая канавка полукруглого профиля. В канавке установлены плотно друг к другу шарики одного диаметра, которые удерживаются в канавках с помощью сепаратора, закрепленного на корпус.

Винтовая канавка - замыкается каналом, в котором так же плотно друг к другу установлены шарики. Винтовая канавка образована с шагом P=(1,3 — 1,5) d, где d диаметр шарика. Корпус вращается, и шарики обкатывают профиль детали. Это позволяет обрабатывать детали сложной формы .типа зубчатых колес, реек, винтов. з.п. ф-лы, 1 ил. ка. Винтовая канавка 2 образована с шагом Р= (1,3 — 1,5) d Устройство поджимается к обрабатываемой детали 7.

Устройство работает следующим образом.

При вращении шпинделя металлообрабатывающего станка деформирующий инструмент вращается со скоростью V . При этом шарики 3, часть которых в любой момент поджата и обкатываемой поверхности детали 7, прокатываются между поверхностями детали 7 и канавки 2 и образуют на обкатываемой поверхности регулярный микрорельеф. Отработанные парики возвращаются в исходный виток канавки через канал 5.

Регулирование параметров микрорельефа на обкатанной поверхности осуществляется варьированием подачи обкатывания на каждый оборот инструмента, подбором диаметра шариков и шага винтовой канавки.

Шаг винтовой канавки Р= 1,38 ограничивается снизу возможностью закрепления сепаратора 4 к деформирующему инструменту 2. При шаге Р=1,5 d ухудшается

1588474 обработанная поверхность, так как с увеличением шага Р увеличивается угол под.ье) ма винтовой канавки, особенно на конце деформирующего инструмента, где его диаметр минимальный, большой угол под ьема приводит к большому расстоянию между двумя точками контакта двух рядом расположенных шариков с обрабатываемой поверхностью, что приведет к увеличенной подаче обкатывания в направлении профиля обкатываемого зуба или витка.

Приводим расчет подачи обкатывания в направлении профиля обкатываемого зуба.

- Например, обкатывается виток архимедова червяка. Ширина впадины профиля червяка В определится

Я.п, В= — — — — 2m tga, г где m — модуль червяка; а — угол профиля витка.

Откуда минимальный диаметр инструмента по центрам шариков д = — d (фиг. 1).

Количество шариков и на одном шаге канавки

25 и d л т)0 5л — 2t),u) -4)

Максимальная подача обкатывания

: при Р=1,5 d определится

5.: — п,„л (m (0,5л — 2tgu) — dj 30

Например, обкатывается червяк модулем

m=20 мм и с углом профиля витка, а=20 .

Принимаем шарик диаметром d =5 мм.

Отсюда при Р=1,5 ° 5 d =7,5 мм.

9 Л Ь":ИЕ

3,14 20 (0,5 3,14 — 2.0,363) — 5

При таком расстоянии между центрами отпечатков двух близлежащих шариков поверхность полностью может быть продеформирована при угле вдавливания шариков в обкатываемую поверхность, равном 10,5 . Выше этого значения угол 4О вдавливания не допустим. Подача в направлении 1 к профилю зуба на каждый оборот инструмента может быть принята равной 0,95 мм/об. После обкатывания одной стороны зуба колеса, рейки или витка червяка инструмент поджимается ко второй боковой стенке профиля и производится ее обработка. Скорость обкатывания VQ может быть принята равной 50 — 60 м/мин.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает обкатывание зубчатых колес, винтов и реек с получением регулярного микрорельефа поверхности с высокой производительностью обработки:

V< =50 — 60 м/мин Sp=1 мм/об инструмента.

Это обеспечивает расширение технологических возможностей предлагаемого устройства, а получение регулярного микрорельефа на обкатанной поверхности приведет к повышению износостойкости обкатанной поверхности по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

1. Устройство для обкатывания поверхностей деталей, содержащее корпус в виде пальцевой фрезы с рабочим участком, на наружной поверхности которого выполнена винтовая канавка с каналом возврата, в которой расположены без зазора шарики диаметра, отличающееся тем, что, с целью повышения износостойкости обкатанной поверхности и расширения технологических возможностей за счет обработки деталей сложного профиля типа зубчатых колес, винтов, реек, винтовая канавка выполнена с шагом, равным (1,3 — 1,5) диаметра и шарика.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено сепаратором, установленным по профилю рабочей части, а шарики размещены в сепараторе.

1588474

Составитель С. Чукаева

Редактор И. Сегляник Техред А. Кравчук Корректор В. Гирняк

Заказ 2501 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 13035, Москва, ж — 35, Раушская наб.. д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, О1