Устройство для поверхностного пластического деформирования цилиндрических поверхностей

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Иванов Владимир Петрович Вигерина Татьяна Владимировна Кравченко Николай Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Устройство для поверхностного пластического деформирования цилиндрических поверхностей, содержащее державку, подпружиненную упругим элементом вилку, в которой установлен вращающийся на оси деформирующий ролик, отличающееся тем, что оно снабжено индикатором часового типа, жестко закрепленного на державке с обеспечением контакта с подпружиненной вилкой, а рабочая поверхность деформирующего ролика выполнена гребенчатой формы.(56) 1. Патент РФ на изобретение 2008177, МПК 24 39/00, 1994. 2. Патент РФ на полезную модель РФ 41665, МПК 24 39/04, 2004. Полезная модель относится к области механической обработки материалов, а именно к упрочняющей обработке поверхностей методом поверхностного пластического деформирования, и может быть использована в различных областях машиностроения, в том числе с покрытиями различного типа. 79582012.02.28 Известен инструмент для поверхностного пластического деформирования, содержащий корпус с отверстием, силовую пружину, вилку с пальцем, вал с подшипниками, деформирующий ролик, установленный на валу с возможностью осевого перемещения и вращения вокруг оси вала, две пружины для уравновешивания деформирующего ролика в осевом направлении. Инструмент снабжен толкателем с гнездом, подшипниковой опорой,установленной между торцами толкателя и вилки, устройством уравновешивания вилки,выполненным в виде равножестких пластинчатых пружин. При этом толкатель установлен в отверстии корпуса с возможностью взаимодействия с силовой пружиной, палец вилки смонтирован в гнезде толкателя с возможностью вращения вокруг продольной оси,равножесткие пластинчатые пружины расположены симметрично относительно отверстия корпуса и одной стороной консольно закреплены на корпусе, а другой установлены в выполненном в вилке пазу с возможностью перемещения вдоль него 1. Недостатком данного инструмента являются его ограниченные технологические возможности, т.к. его затруднительно использовать для упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей. Наиболее близким решением к предлагаемому является устройство для поверхностного пластического деформирования, содержащее корпус, подпружиненную упругим элементом вилку, в которой установлен вращающийся на оси деформирующий ролик. При этом корпус выполняет функцию державки. К вилке, параллельно упругому элементу,прикреплен демпфирующий элемент в виде гидроамортизатора, в поршне которого выполнено дросселирующее отверстие 2. Известное устройство позволяет упрочнить поверхность и получить покрытие высокого качества, однако в условиях ограниченного перемещения вдоль оси обрабатываемой цилиндрической поверхности из-за особенностей конструкции выполнить обработку поверхности по всей длине не представляется возможным, например при обработке шеек коленчатого вала. Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения возможности упрочнения цилиндрических поверхностей в условиях ограниченного пространства. Поставленная задача решается за счет того, что устройство для поверхностного пластического деформирования цилиндрических поверхностей содержит державку, подпружиненную упругим элементом вилку, в которой установлен вращающийся на оси деформирующий ролик. При этом оно снабжено индикатором часового типа, жестко закрепленным на державке с обеспечением контакта с подпружиненной вилкой, а рабочая поверхность деформирующего ролика выполнена гребенчатой формы. Отличительными признаками заявляемого устройства являются наличие нового элемента, а именно индикатора часового типа, и его расположение в конструкции устройства,а также форма выполнения элемента - гребенчатая форма рабочей поверхности деформирующего ролика. Благодаря отличительным признакам возможно осуществление контроля усилия прижатия деформирующего ролика и обеспечение требуемого контактного давления с меньшим усилием, т.к. форма рабочей поверхности деформирующего ролика позволяет осуществить контакт сразу в нескольких точках. Кроме того, предлагаемая форма ролика позволяет деформировать всю поверхность при продольном его перемещении на величину, превышающую шаг между гребнями, минимум на 1 мм и обеспечить упрочнение цилиндрических поверхностей в условиях ограниченного пространства. Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид конструкции предлагаемого устройства, закрепленного в резцедержателе токарно-винторезного станка, на фиг. 2 - то же, вид сверху с обрабатываемой цилиндрической поверхностью шейки коленчатого вала, на фиг. 3 - конструкция деформирующего ролика в разрезе. Устройство крепится в резцедержателе токарно-винторезного станка 1,2 79582012.02.28 содержит индикатор часового типа 2, жестко закрепленный на державке 3, на котором установлена вилка 4, подпружиненная упругим элементом в виде тарельчатой пружины 5,в которой установлен вращающийся на оси 6 деформирующий ролик 7. При этом индикатор 2 установлен с обеспечением контакта с подпружиненной вилкой 4. Рабочая поверхность деформирующего ролика 7 выполнена гребенчатой формы и входит в контакт с обрабатываемой поверхностью 8. Рабочая часть деформирующего ролика 7 установлена на подшипнике качения 9, который расположен на оси 6. Подшипник 9 зафиксирован от осевого перемещения кольцом 10 и стопорным кольцом 11, ось 6 крепится в вилке 4 и фиксируется от осевого перемещения стопорным кольцом 12, вилка 4 выполнена съемной и установлена в державку 3 с использованием тарельчатых пружин 5 (фиг. 3). Обработку с помощью предлагаемого устройства выполняют следующим образом. Державка 3 устанавливается в резцедержатель токарно-винторезного станка 1, деформирующий ролик 7 подводят к обрабатываемой поверхности детали 8 и дают предварительный натяг, в результате чего тарельчатые пружины 5 сжимаются на некоторую величину,усилие прижатия деформирующего ролика 7 к обрабатываемой поверхности 8 выставляется с помощью индикатора часового типа 2. Включается продольная подача, и резцедержатель с роликом 7 перемещаются вдоль обрабатываемой поверхности 8, в результате чего происходит сминание микрорельефа исходной поверхности и упрочнение поверхностного слоя. В качестве примера конкретного выполнения можно привести обработку шеек коленчатого вала, который при упрочнении шатунных шеек устанавливали в центросместителях передней и задней бабок, а при обработке коренных шеек - в центрах токарновинторезного станка 16 К 20. Силу прижатия ролика определяли с помощью индикатора часового типа ИЧ-101, используя тарировочный график. Использование полезной модели позволяет расширить технологические возможности устройства за счет обеспечения возможности упрочнения цилиндрических поверхностей в условиях ограниченного пространства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4