Инструмент для пневмовибродинамической обработки наружных поверхностей вращения

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПНЕВМОВИБРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ВРАЩЕНИЯ(71) Заявители Минаков Анатолий Петрович Ящук Олег Викторович(72) Авторы Минаков Анатолий Петрович Ящук Олег Викторович Дьяченко Владлен Иванович Баркун Александр Алексеевич Зайцев Денис Леонидович(73) Патентообладатели Минаков Анатолий Петрович Ящук Олег Викторович(57) Инструмент для пневмовибродинамической обработки наружных поверхностей вращения, содержащий корпус с выполненными в нем осевым каналом и кольцевой камерой,соединяющимися между собой соплами, и свободно размещенными в кольцевой камере деформирующими элементами - шарами, при этом в кольцевой камере выполнено окно,образованное плоскостью лыски, выполненной на расстоянии от центра меньшем, чем радиус беговой дорожки, и большем, чем траектория движения центров шаров, перекатывающихся по беговой дорожке, расположенной на периферии внутренней части камеры,отличающийся тем, что профиль беговой дорожки выполнен треугольным симметричным, а плоскость лыски выполнена на расстоянии от центра меньшем, чем радиус окружности максимального вылета шара, и большем, чем радиус расположения точки контакта шара с прямой линией, любой из двух, образующих треугольный симметричный профиль дорожки качения.(56) 1. А.с. СССР 617251, 1978. 2. Минаков А.П., Бунос А.А. Технологические основы пневмовибродинамической обработки нежестких деталей / Под ред. П.И. Ящерицына. - Мн. Навукатэхнка, 1995. С. 145. Полезная модель относится к технологии машиностроения, а именно к упрочняющей обработке наружных поверхностей вращения заготовок поверхностным пластическим деформированием. Известно устройство для поверхностного упрочнения деталей, содержащее корпус с выполненной в нем кольцевой камерой и размещенными в ней в два ряда в шахматном порядке деформирующими и опорными элементами, причем опорные элементы разделены сепаратором, который выполнен в виде лопастного колеса, установленного с возможностью совместного с опорными элементами принудительного вращения 1. Указанное устройство относительно громоздко, т.к. требует применения двигателя для вращения лопастного колеса. Кроме того, опорные элементы подклинивают деформирующие и вынуждают их преимущественно скользить относительно беговой дорожки, что повышает интенсивность износа как деформирующих элементов, так и беговой дорожки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к полезной модели является инструмент для пневмовибродинамической обработки наружных поверхностей вращения, содержащий корпус с выполненными в нем осевым каналом и кольцевой камерой, соединяющимися между собой соплами, и свободно размещенными в кольцевой камере деформирующими элементами - шарами, при этом в кольцевой камере выполнено окно, образованное плоскостью лыски, выполненной на расстоянии от центра меньшем, чем радиус беговой дорожки, и большем, чем траектория движения центров шаров, перекатывающихся по беговой дорожке, расположенной на периферии внутренней части камеры 2. В данном инструменте не совсем эффективно используется энергия сжатого воздуха для придания шарам требуемой скорости и деформирующей способности. Одной из причин этого является применение в качестве профиля беговой дорожки дуги окружности. Так, при радиусе дуги окружности, образующей беговую дорожку, равном радиусу шара,последний притормаживается из-за того, что вынужден контактировать с беговой дорожкой по всей длине ее профиля. При радиусе дуги окружности, образующей беговую дорожку, большем радиуса шара, последний притормаживается, т.к. при качении вдоль такой беговой дорожки в турбулентном кольцевом потоке сжатого воздуха шар относительно свободно совершает высокочастотные разнонаправленные колебания, в том числе и поперек направления главного движения, постоянно стремясь уклониться от направления главного движения. Таким образом, шар тормозится из-за нежелательного высокочастотного маятникового движения поперек направления главного движения. Задачей настоящей полезной модели является повышение производительности обработки за счет повышения скорости шаров. Поставленная задача решается тем, что в известном инструменте для пневмовибродинамической обработки наружных поверхностей вращения, содержащем корпус с выполненными в нем осевым каналом и кольцевой камерой, соединяющимися между собой соплами, и свободно размещенными в кольцевой камере деформирующими элементами шарами, при этом в кольцевой камере выполнено окно, образованное плоскостью лыски,выполненной на расстоянии от центра меньшем, чем радиус беговой дорожки, и большем,чем траектория движения центров шаров, перекатывающихся по беговой дорожке, расположенной на периферии внутренней части камеры, согласно полезной модели, профиль беговой дорожки выполнен треугольным симметричным, а плоскость лыски выполнена 2 26302006.04.30 на расстоянии от центра меньшем, чем радиус окружности максимального вылета шара, и большем, чем радиус расположения точки контакта шара с прямой линией, любой из двух,образующих треугольный симметричный профиль дорожки качения. На фиг. 1 изображен общий вид инструмента в сечении вдоль осевого канала, на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1. Инструмент состоит из корпуса 1, в кольцевой камере которого свободно расположены деформирующие элементы - шары 2. В корпусе 1, посредством крышки 3 и винтов 4,закреплен стакан 5, в котором выполнена беговая дорожка с треугольным симметричным профилем. В стакане 5 имеется прорезь для вылета шара 2 на расстояние , что создает условие его контакта с обрабатываемой поверхностью. В корпусе 1 закреплен и воздухораспределитель 6, осевая полость которого соединена с кольцевой камерой тангенциальными соплами 7. Инструментом обрабатывают заготовку 8. Инструмент работает следующим образом Инструмент крепят, например, в резцедержателе токарно-винторезного станка и подводят к обрабатываемой поверхности заготовки, установленной на станке в центрах, и сообщают заготовке вращение, а инструменту - перемещение вдоль обрабатываемой наружной поверхности вращения. Включают сжатый воздух. Под действием сжатого воздуха, подводимого от системы питания (не показана) через осевой канал воздухораспределителя 6 и тангенциальные сопла 7, шары 2 начинают совершать орбитальное вращение вокруг оси инструмента. При этом происходит пластическое деформирование обрабатываемой поверхности за счет того, что в зоне обработки шары 2 поочередно наносят удары по заготовке 8. Такое исполнение инструмента позволяет шарам развивать скорость большую, чем в инструменте-прототипе, т.к. исключает нежелательное высокочастотное маятниковое движение шаров поперек направления главного движения, что повышает производительность обработки и увеличивает степень деформационного упрочнения обрабатываемой поверхности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3