Способ обработки поверхностным пластическим деформированием плоской поверхности и инструмент для его осуществления

в ив это НАЦИОНАЛЬНЬТИ ЦЕНСГР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТНЬ 1 М ПЛАСТИЧЕСКИМДЕФОРМИРОВАНИЕМ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(71) Заявители Минаков Анатолий Петрович Зайцев Денис Леонидович(72) Авторы Минаков Анатолий Петро(73) Патентообладатели Минаков Анатолий Петрович Зайцев Денис Леонидовичвич Зайцев Денис Леонидович Камчицкая Ирина Дмитриевна (ВУ)1. Способ обработки поверхностным пластическим деформированием плоской поверхности, при котором перемещают приводящие Шары по деформирующим щарам и последние - по обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что приводящие щары перемещают совместно с диском с лопатками, в отверстиях которого они размещены, при этом на лопатки диска воздействуют струями сжатого воздуха.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что к приводящим и деформирующим щарам отдельными потоками подают струи сжатого воздуха.3. Инструмент для обработки поверхностным пластическим деформированием плоской поверхности, содержащий полый вал, на котором установлены корпус и соплоаппарат с тангенциальными соплами, выполненные с возможностью взаимодействия приводящие щары и расположенные в кольцевой камере деформирующие щары, на которые направлены дополнительные тангенциальные сопла, отличающийся тем, что на полом валу с возможностью вращения установлен диск с лопатками, в отверстиях которого размещены приводящие щары, при этом тангенциальные сопла соплоаппарата расположены с возможностью подачи струй сжатого воздуха на лопатки диска.4. Инструмент по п. 3, отличающийся тем, что в диске выполнены отверстия для подвода сжатого воздуха К приводящим шарам, а дополнительные тангенциальные сопла направлены в сторону, противоположную направлению осей тангенциальных сопел.5. Инструмент по п. 3, отличающийся тем, что приводящие и деформирующие шары расположены с возможностью контакта в рабочей зоне под углом ос больше 9 О К обрабатываемой поверхности в плоскости диаметрального сечения инструмента вдоль его оси.6. Инструмент по п. 3, отличающийся тем, что сопла выполнены коническими с прямоугольным поперечным сечением.Изобретение относится к технологии машиностроительного производства, в частности к упрочняющей обработке поверхностным пластическим деформированием плоских поверхностей.Известен способ пневмовибродинамической обработки плоских поверхностей 1, который не может быть широко использован, так как имеет относительно низкую производительность и шумовые характеристики, которые показывают, что в процессе обработки уровень звукового давления превышает санитарный, что требует специальных средств защиты и делает недопустимым использование этой технологии с находящимся рядом рабочим персоналом. Кроме этого, использование сопел цилиндрической формы в инструменте требует значительного давления сжатого воздуха, подводимого к инструменту.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ, реализованный инструментом для финишной обработки плоских поверхностей 2, при котором ударно-импульсное поверхностное пластическое деформирование обрабатываемой поверхности осуществляют свободно размещенные деформирующие шары, получающие ударный импульс от приводящих шаров большего диаметра,которые движутся в диске под действием кольцевого потока сжатого воздуха со скоростью, большей скорости деформирующих шаров, причем движущимся по кольцевой траектории деформирующим шарам сообщают дополнительное перемещение параллельно обрабатываемой поверхности.В данном способе обработки относительно неэффективно используется энергия сжатого воздуха для придания приводящим шарам требуемой скорости. Причинами этого являются потери на трение между приводящими шарами и корпусом, в котором приводящие шары расположены.Задачей изобретения является повышение производительности и снижение звукового давления до уровня санитарных норм.Указанная задача решается способом обработки поверхностным пластическим деформированием плоской поверхности, при котором перемещают приводящие шары по деформирующим шарам и последние - по обрабатываемой поверхности, отличающимся тем,что приводящие шары перемещают совместно с диском с лопатками, в отверстиях которого они размещены, при этом на лопатки диска воздействуют струями сжатого воздуха.Другим отличием предлагаемого способа является то, что к приводящим и деформирующим шарам отдельными потоками подают струи сжатого воздуха.Известен инструмент для обработки поверхностным пластическим деформированием плоской поверхности 2, содержащий полый вал, на котором установлены корпус и соплоаппарат с тангенциальными соплами, выполненные с возможностью взаимодействия приводящие шары и расположенные в кольцевой камере деформирующие шары, на которые направлены дополнительные тангенциальные сопла.Данный инструмент обладает низкой производительностью и имеет уровень звукового давления, превышающий санитарный. В этом инструменте приводящие и деформирующие шары контактируют в рабочей зоне под углом 45 к обрабатываемой поверхности вплоскости диаметрального сечения инструмента вдоль его оси. При таком контакте часть деформирующего усилия сообщается тонкой боковой стенке инструмента и может привести К повышенному износу последней, ЧТО снижает надежность инструмента.Недостатки данного инструмента решаются тем, что в известном инструменте для обработки поверхностным пластическим деформированием плоской поверхности, содержащем полый вал, на котором установлен корпус и соплоаппарат с тангенциальными соплами, выполненные с возможностью взаимодействия приводящие Шары и расположенные в кольцевой камере деформирующие Шары, на которые направлены дополнительные тангенциальные сопла, на полом валу с возможностью вращения установлен диск с лопатками, в отверстиях которого размещены приводящие Шары, при этом тангенциальные сопла соплоаппарата расположены с возможностью подачи струй сжатого воздуха на лопатки диска.Для охлаждения рабочей зоны и увеличения прижатия приводящих Шаров к деформирующим в диске выполнены отверстия для подвода сжатого воздуха к приводящим Шарам,а для замедления вращения деформирующих Шаров - дополнительные тангенциальные сопла, направленные в сторону, противоположную направлению осей тангенциальных сопел.Для исключения нежелательных ударов деформирующих Шаров о тонкую боковую стенку инструмента приводящие и деформирующие Шары расположены с возможностью контакта в рабочей зоне под углом ос больШе 9 О к обрабатываемой поверхности в плоскости диаметрального сечения инструмента вдоль его оси.С целью увеличения эффективности использования энергии сжатого воздуха в инструменте сопла выполнены коническими с прямоугольным поперечным сечением, позволяющими при меньШем давлении сжатого воздуха, подводимого к инструменту, получить тот же эффект по качеству обрабатываемой поверхности и производительности, что и при соплах цилиндрической формы, но с больШим давлением сжатого воздуха.На фигуре изображен общий вид инструмента в разрезе.Инструмент состоит из полого вала 1, на котором с помощью винтов 2 установлены корпус 3 и соплоаппарат 4. В корпусе 3 выполнены резьбовые отверстия для установки Штуцера 5 и пневмоглуШителей 6. На вал 1 посредством ШарикоподШипников установлен диск 7 с выполненными в нем отверстиями для размещения приводящих Шаров 8 и лопатками 9. В соплоаппарате 4 выполнены сопла 10, предназначенные для направления струй сжатого воздуха на лопатки диска 9. Для удержания приводящих Шаров в корпусе диска 7 при помощи винтов 11 установлено кольцо 12. Кольцевой ряд деформирующих Шаров 13 зафиксирован в камере посредством крыШки 14 и стакана 15. В крыШке 14 выполнены отверстия 18 для подвода сжатого воздуха к тангенциальным соплам 19, которые направлены на деформирующие Шары 13. Для подвода сжатого воздуха к приводящим Шарам в полом валу 1 выполнены радиальные отверстия 16, а в диске 7 выполнена система воздуШных каналов 17. Инструментом обрабатывают заготовку 20.Инструмент работает следующим образом.Инструмент крепят, например, посредством специального приспособления в резцедержателе продольно-строгального станка мод. 7 Б 216 Г и подводят к обрабатываемой заготовке 20 (например, направляющей станины), установленной на столе станка, и сообщают перемещение вдоль обрабатываемой плоской поверхности. Включают подачу сжатого воздуха. Под действием сжатого воздуха, подводимого от системы питания (не показана) через Штуцер 5, сопла 10 на лопатки 9, диск 7, вместе с приводящими Шарами 8,начинает соверШать вращение вокруг оси полого вала 1, при этом приводящие Шары под действием центробежной силы прижимаются к деформирующим. Вращение диска 7 совместно с приводящими Шарами 8 обеспечивает не только их высокую скорость, но и больШую силу удара по деформирующим Шарам 13 с учетом массы диска. Это позволит повысить производительность обработки и увеличить глубину наклепа металла. ОтработавШий поток сжатого воздуха направляется к глуШителям 6. Для увеличения усилияприжатия И охлаждения зоны обработки К приводящим шарам предусмотрена подача сжатого воздуха, подводимого через осевой канал вала 1, радиальные отверстия 16 и систему воздушных каналов 17. Для замедления вращения деформирующих шаров через осевой канал вала 1 и отверстия 18 подается сжатый воздух на сопла 19. Пластическое деформирование обрабатываемой поверхности происходит за счет того, ЧТО в зоне обработки приводящие Шары 8, перемещаясь по деформирующим шарам 13, наносят им удары, а те, в свою очередь, - по микронеровностям исходной поверхности заготовки 20.Представленный способ обработки поверхностным пластическим деформированием плоских поверхностей и инструмент для его осуществления, в отличие от аналога, позволяет повысить производительность обработки, а также имеет уровень звукового давления,не превышающий санитарный.Источники информации 1. ЯщериЦь 1 н П.И. Упрочняющая обработка нежестких деталей в машиностроении /Национальный Центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.