Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки наружной поверхности втулки

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВТУЛКИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Довгалев Александр Михайлович Сухоцкий Сергей Александрович Свирепа Дмитрий Михайлович Тарадейко Иван Анатольевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Инструмент для отделочно-упрочняющей обработки наружной поверхности втулки,содержащий диски с центральными отверстиями, образующие сообщающиеся внутреннюю и внешнюю кольцевые камеры, при этом внутренняя кольцевая камера сообщена с центральными отверстиями, расположенные во внутренней кольцевой камере деформирующие шары и установленные во внешней кольцевой камере шары-отражатели, отличающийся тем, что содержит державку, оправку с буртиком, на которой соосно установлены упорная шайба с глухим отверстием, две идентичные обоймы, каждая из которых содержит осевое отверстие и имеющие одинаковое угловое расположение аксиальные отверстия, в которых заподлицо с торцами обойм установлены цилиндрические 18303 1 2014.06.30 постоянные магниты с одинаковым расположением полюсов у размещенных друг против друга в разных обоймах центрирующее кольцо, расположенное между обоймами, торец одной из которых взаимодействует с торцом буртика, а торец другой обоймы - с торцом упорной шайбы в центрирующем кольце симметрично расположены штифты, входящие в ответные отверстия на торцах обойм, диски жестко соединены с державкой и установлены соосно оправке, высота центрирующего кольца равна высоте втулки, а наружный диаметр каждой обоймы не превышает диаметр наружной поверхности втулки диски, оправка,обоймы, центрирующее кольцо, упорная шайба и державка выполнены из немагнитопроводного материала. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки наружной поверхности втулок из магнитопроводных материалов. Известен инструмент для упрочняющей обработки, содержащий индентор и устройство сообщения индентору колебаний в радиальном направлении 1. Однако инструмент имеет низкую производительность упрочняющей обработки. Наиболее близким к заявленному инструменту является инструмент для упрочняющей обработки наружной поверхности втулок, содержащий диски с центральным отверстием,образующие сообщающиеся внутреннюю и внешнюю кольцевые камеры, внутренняя кольцевая камера выходит в полость отверстия дисков, деформирующие шары, установленные во внутренней кольцевой камере, шары-отражатели, расположенные во внешней кольцевой камере 2. Однако инструмент не позволяет осуществить отделочно-упрочняющую обработку наружной поверхности втулок на станках токарной группы, что снижает технологические возможности устройства. Кроме того, инструмент имеет специальный достаточно громоздкий привод перемещения деформирующих шаров, включающий электродвигатель и магнитную систему, что усложняет его конструкцию и увеличивает его массу и габаритные размеры. Задача изобретения - расширение технологических возможностей инструмента за счет обеспечения упрочняющей обработки наружной поверхности втулки на станках токарной группы уменьшение массы и габаритных размеров инструмента за счет упрощения конструкции привода деформирующих шаров. Поставленная задача достигается тем, что инструмент для отделочно-упрочняющей обработки наружной поверхности втулки, содержащий диски с центральными отверстиями, образующие сообщающиеся внутреннюю и внешнюю кольцевые камеры, при этом внутренняя кольцевая камера сообщена с центральными отверстиями, расположенные во внутренней кольцевой камере деформирующие шары и установленные во внешней кольцевой камере шары-отражатели, согласно изобретению, содержит державку, оправку с буртиком, на которой соосно установлены упорная шайба с глухим отверстием, две идентичные обоймы, каждая из которых содержит осевое отверстие и имеющие одинаковое угловое расположение аксиальные отверстия, в которых заподлицо с торцами обойм установлены цилиндрические постоянные магниты с одинаковым расположением полюсов у размещенных друг против друга в разных обоймах центрирующее кольцо, расположенное между обоймами, торец одной из которых взаимодействует с торцом буртика, а торец другой обоймы - с торцом упорной шайбы в центрирующем кольце симметрично расположены штифты, входящие в ответные отверстия на торцах обойм, диски жестко соединены с державкой и установлены соосно оправке, высота центрирующего кольца равна высоте втулки, а наружный диаметр каждой обоймы не превышает диаметр наружной по 2 18303 1 2014.06.30 верхности втулки диски, оправка, обоймы, центрирующее кольцо, упорная шайба и державка выполнены из немагнитопроводного материала. Такое выполнение инструмента позволяет осуществить отделочно-упрочняющую обработку наружной поверхности втулок на станках токарной группы, что расширяет его технологические возможности. Одновременно уменьшаются массогабаритные характеристики инструмента. Изобретение поясняется фигурами. На фиг. 1 - изображен общий вид инструмента в разрезе фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1. Инструмент содержит диски 1, 2 с центральными отверстиями 3, образующие сообщающиеся внутреннюю 4 и внешнюю 5 кольцевые камеры. Внутренняя кольцевая камера 4 сообщена с центральным отверстием 3. Деформирующие шары 6 расположены во внутренней кольцевой камере 4, а шары-отражатели 7 - во внешней кольцевой камере 5. Инструмент снабжен оправкой 8 с буртиком 9 двумя идентичными обоймами 10, 11 с осевым отверстием 12 и цилиндрическими постоянными магнитами 13 центрирующим кольцом 14 упорной шайбой 15 с глухим отверстием 16 державкой 17. Обоймы 10, 11, центрирующее кольцо 14, упорная шайба 15 установлены на оправке 8 соосно. В обоймах 10, 11 выполнены аксиальные отверстия 18, в которых заподлицо с торцами обойм установлены цилиндрические постоянные магниты 13 с одинаковым расположением полюсов. Обоймы 10, 11 имеют одинаковое угловое расположение аксиальных отверстий 18. Полюса цилиндрических постоянных магнитов 13, размещенных в отверстиях 18 обойм 10, 11 наротив друг друга, идентичны (это гарантирует идентичность замыкания силовых линий магнитного поля у всех деталей обрабатываемой партии,обеспечив тем самым стабильные режимы и качественные характеристики упрочняющей обработки). Центрирующее кольцо 14 расположено между обоймами 10, 11. Торец обоймы 11 взаимодействует с торцом 19 буртика 9, а торец обоймы 10 - с торцом 20 упорной шайбы 15. В центрирующем кольце 14 симметрично расположены штифы 21, 22, входящие в ответные отверстия, выполненные на торцах обойм 10, 11. Диски 1, 2 жестко соединены с державкой 17 и установлены соосно оправке 8. Высота центрирующего кольца 14 равна высоте упрочняемой втулки 23 (это исключает образование зазора между торцом упрочняемой втулки и магнитом и повышает характеристики намагничивания упрочняемой поверхности), а наружный диаметр обойм 10, 11 не превышает диаметр обрабатываемой поверхности 24 втулки 23 (в противном случае деформирующие шары не смогут упрочнить небольшие участки наружной поверхности втулки, расположенные у ее торцов). Диски 1, 2, оправка 8, обоймы 10, 11, центрирующее кольцо 14, упорная шайба 15,державка 17 выполнены из немагнитопроводного материала. Инструмент работает следующим образом. Державку 17 закрепляют в резцедержателе станка, обеспечив соосность центрального отверстия 3 дисков 1, 2 линии центров станка. Оправку 8 в сборе вводят в центральное отверстие 3 дисков 1, 2 и закрепляют в патроне станка, поджимая центром 25 опорную шайбу 15. Линии магнитного поля от постоянных цилиндрических магнитов 13 обойм 10, 11 замыкаются на поверхностный слой ферромагнитной втулки 23, обеспечивая ей магнитные свойства. При этом упрочняемая втулка 23 воздействует своим магнитным полем на деформирующие шары 6. Оправке 8 сообщают вращение, а резцедержателю станка с державкой 17 - движение осевой подачи. Под действием магнитного поля деформирующие шары 6 разгоняются в окружном направлении кольцевой камеры 4. Возникающая центробежная сила смещает деформирующие шары в радиальном направлении. В результате деформирующие шары 6 периодически сталкиваются с шарами-отражателями 7, изменяют траекторию своего движения и перемещаются к упрочняемой поверхности 24 втулки 23. Достигнув детали, деформирующие шары 6 наносят динамические удары по упрочняемой 3 18303 1 2014.06.30 поверхности. В результате поверхностный слой металла ферромагнитной втулки 23 пластически деформируется, упрочняется и приобретает новый профиль, представляющий собой пересечение лунок, образованных от внедрения деформирующих шаров. Предложенный инструмент имеет широкие технологические возможности, т.к. позволяет осуществлять отделочно-упрочняющую обработку наружной поверхности втулок на станках токарной группы. Масса и габаритные размеры инструмента снижаются на 35-40 . Источники информации 1. СТИН. - 2007. -5. - с. 24-27. 2. Патент РФ 2000918, МПК 624 39/04, 1993. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4