Инструмент для обработки отверстий поверхностным пластическим деформированием

(51)24 39/02 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Пашкевич Михаил Федорович Пашкевич Виктор Михайлович Павлюц Станислав Анатольевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Инструмент для обработки отверстий поверхностным пластическим деформированием, содержащий оправку с пазовым кулачком, установленную на оправке с возможностью свободного вращения направляющую втулку с закрепленным в ней пальцем для взаимодействия с пазовым кулачком, установленный коаксиально направляющей втулке с возможностью свободного вращения на оправке совместно с направляющей втулкой сепаратор и деформирующие шарики, отличающийся тем, что в направляющей втулке выполнены радиальные отверстия, в которых размещены деформирующие шарики и взаимодействующие с ними пружины, сепаратор снабжен продольными пазами и жестко связан с ведомым звеном редуцирующего узла, выполненного в виде планетарного шарикового редуктора, неподвижное звено которого связано с оправкой, а ведущее звено снабжено фрикционным кольцом, установленным с возможностью взаимодействия с торцом обрабатываемой детали. 7823 1 2006.02.28 Изобретение относится к машиностроению, в частности к обработке деталей поверхностным пластическим деформированием. Известно устройство для чистовой и упрочняющей обработки тел вращения виброобкатыванием, содержащее сепаратор с шариками, привод вращательного и привод возвратно-поступательного движения, выполненный в виде эксцентрикового пальца, закрепленного на валу электродвигателя 1. Устройство работает только при наличии натяга между деформирующими шариками и обрабатываемой деталью, что не позволяет обрабатывать тонкостенные втулки. Наличие отдельного привода возвратно-поступательного движения делает устройство громоздким и неудобным в эксплуатации. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому инструменту является раскатка, содержащая сепаратор с деформирующими шариками, оправку, на которой установлена втулка с возможностью осевого перемещения, и роликовые толкатели, установленные в сепараторе. На наружных поверхностях оправки и втулки выполнены профильные пазы, равные по величине и противоположные по направлению, в которых установлены толкатели 2. Применяя такую раскатку, невозможно выполнить сплошную обработку всей поверхности детали при отсутствии продольной подачи в связи с повторением и наложением траекторий шариков на обрабатываемой поверхности при каждом обороте детали. Это обусловлено тем, что планетарное движение деформирующих шариков происходит с той же частотой вращения, что и частота вращения обрабатываемой детали, т.е. без редуцирования или ускорения, и поэтому траектория шарика на обрабатываемой поверхности не смещается при каждом новом обороте детали, а повторяется и налагается на траекторию,полученную при предыдущем обороте детали. Эта раскатка также работает только при наличии натяга между деформирующими шариками и обрабатываемой деталью, что не позволяет обрабатывать тонкостенные втулки. В раскатке отсутствует механизм регулирования натяга, что может привести к отказам в работе как из-за износа деформирующих шариков и опорной втулки, так и в связи с наличием рассеяния диаметров отверстий в партии деталей. Задачей изобретения является устранение повторения и наложения траекторий деформирующих шариков на обрабатываемой поверхности за каждый оборот детали при отсутствии продольной подачи, а также обеспечение работоспособности инструмента без создания натяга между деформирующими шариками и обрабатываемой поверхностью. Решение этой задачи достигается тем, что в инструменте для обработки отверстий поверхностным пластическим деформированием, содержащем оправку с пазовым кулачком,установленную на оправке с возможностью свободного вращения направляющую втулку с закрепленным в ней пальцем для взаимодействия с пазовым кулачком, установленный коаксиально направляющей втулке с возможностью свободного вращения на оправке совместно с направляющей втулкой сепаратор и деформирующие шарики, согласно изобретению, в направляющей втулке выполнены радиальные отверстия, в которых размещены деформирующие шарики и взаимодействующие с ними пружины, сепаратор снабжен продольными пазами и жестко связан с ведомым звеном редуцирующего узла, выполненного в виде планетарного шарикового редуктора, неподвижное звено которого связано с оправкой, а ведущее звено снабжено фрикционным кольцом, установленным с возможностью взаимодействия с торцом обрабатываемой детали. На фигуре представлен чертеж предлагаемого инструмента для обработки отверстий поверхностным пластическим деформированием. Инструмент для обработки отверстий поверхностным пластическим деформированием содержит оправку 1 с замкнутым пазовым кулачком на ее цилиндрической части, установленную на оправке с возможностью свободного вращения направляющую втулку 2 с закрепленным в ней пальцем 3 для взаимодействия с пазовым кулачком, установленный 2 7823 1 2006.02.28 коаксиально направляющей втулке с возможностью свободного вращения на оправке совместно с направляющей втулкой сепаратор 4, имеющий продольные пазы для размещения в них деформирующих шариков 5, расположенных также в радиальных отверстиях направляющей втулки на упругих элементах-пружинах 6, редуцирующий узел, выполненный в виде планетарного редуктора с шариковыми сателлитами 7, ведомое звено 8 редуцирующего узла, жестко связанное с сепаратором 4, неподвижное звено 9, связанное с оправкой 1, и ведущее звено 10 редуцирующего узла, снабженное фрикционным кольцом 11,осуществляющим кинематическую связь с обрабатываемой деталью 12. Инструмент работает следующим образом. При обработке детали 12 сообщают вращение со скоростью главного рабочего движения. Крутящий момент от детали к ведущему звену 10 редуцирующего узла передается посредством фрикционного кольца 11. Редуцированная частота вращения сообщается ведомому звену 8 редуцирующего узла и жестко связанному с ним сепаратору 4. Частота вращения сепаратора 4 отличается от частоты вращения обрабатываемой детали и определяется передаточным отношением редуцирующего узла. В продольных пазах сепаратора 4 установлены деформирующие шарики 5, частично утопленные в радиальных отверстиях направляющей втулки 2. Установленные в радиальные отверстия направляющей втулки 2 пружины 6 обеспечивают силовое взаимодействие деформирующих шариков 5 с обрабатываемой поверхностью. Направляющая втулка 2 вращается с частотой вращения сепаратора 4, а палец 3, связывающий направляющую втулку с пазовым кулачком оправки 1, сообщает втулке осциллирующее движение, перемещаясь при вращении направляющей втулки 3 по пазовому кулачку неподвижной оправки 1 инструмента. Таким образом, сепаратор 4 при обработке детали вращается совместно с шариками 5, а шарики в свою очередь совершают совместно с направляющей втулкой 2 осциллирующее движение вдоль образующей детали, производя ее выглаживание. Частоты вращения детали 12 и сепаратора 4 различные, поэтому шарики 5 не смогут копировать свои траектории на обрабатываемой поверхности при каждом новом обороте детали, а следовательно, обработка поверхности будет осуществляться и при отсутствии продольной подачи инструмента на длине продольного хода шариков. Крутящий момент от обрабатываемой детали 12 к ведущему звену 10 редуцирующего узла передается посредством взаимодействия торца детали с фрикционным кольцом 11, а силовое взаимодействие деформирующих шариков 6 с обрабатываемой поверхностью обеспечивают пружины 7. Благодаря этому предлагаемый инструмент позволяет обрабатывать тонкостенные втулки, не вызывая их чрезмерной деформации и обеспечивая надежную работу при существенных колебаниях величин диаметров. Источники информации 1. А.с. СССР 582954, МПК В 24 В 39/02, 1977. 2. А.с. СССР 585054, МПК В 24 В 39/02, 1977. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3