ВЫГЛАЖИВАТЕЛЬ С ОПТОЭЛЕКТРОННЫМ ДАТЧИКОМ ВИБРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ ИНДЕНТОРА

Полезная модель относится к области машиностроения. Выглаживатель с оптоэлектронным датчиком перемещений индентора предназначен для отделочно-упрочняющей обработки деталей поверхностным пластическим деформированием с контролем виброперемещений индентора в процессе обработки.
В настоящее время отсутствуют обоснованные теоретические и практические подходы к созданию инструмента и назначению режимов упругого выглаживания, обеспечивающие виброустойчивость отделочной обработки с достижением параметров шероховатости Ra менее 0,01 мкм. Для контроля допустимого уровня амплитуды виброперемещений индентора инструмента, управления режимами обработки необходим предлагаемый инструмент.
Поиск и анализ информации по данной тематике (по доступному фонду патентной и научно-технической литературы) позволил отобрать 2 технических решения, касающихся конструкции инструментов со встроенными измерительными устройствами, позволяющими реализовать регулировку параметров инструмента или процесса выглаживания.
Известно устройство для алмазного выглаживания, содержащее державку, соединенную с рычагом, упругий элемент, помещенный между державкой и рычагом, и приспособление со шкалой индикатора для плавного регулирования усилия выглаживателя (авторское свидетельство №719863, М.кл. В24В 39/04).
Известно устройство для алмазного выглаживания поверхностей деталей, снабженное усилителем мощности и датчиком, обеспечивающими повышение геометрической точности обрабатываемых деталей (авторское свидетельство №454115, М. Кл. В24В 39/04).
Выглаживателей со встроенным устройством контроля виброперемещений индентора не обнаружено.
Наиболее близким по количеству совпадающих признаков является выглаживатель, выпускаемый фирмой США COGDILL TOOL PRODUCTS (Каталог фирмы COGDILL TOOL PRODUCTS стр.47, рис.DB-3), содержащий корпус, втулку, в которой установлены индентор с пружиной и регулировочный винт, уплотнительное резиновое кольцо. Выглаживатель применяют для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей после чистового точения.
Недостатком выглаживателя является невозможность настройки оптимального усилия выглаживания и режимов виброустойчивой обработки и, как следствие, недостаточно высокое качество обработанной поверхности из-за виброперемещений индентора инструмента, особенно при высоких скоростях выглаживания, вследствии влияния дефектов предварительной обработки, следов предшествующего прохода, неоднородности пластической твердости материала детали.
Для повышения качества обрабатываемой поверхности деталей посредством контроля амплитуды виброперемещений индентора, предлагается выглаживатель, содержащий корпус, втулку, в которой установлены индентор, уплотнительное резиновое кольцо и пружина, регулировочный винт, дополнительно содержащий закрепленный на корпусе выглаживателя оптоэлектронный датчик контроля амплитуды виброперемещений индентора со световодом, блоком электроники, индикаторами контроля начального зазора, а также минимальной и максимальной допустимой величины амплитуды виброперемещений индентора. Выглаживатель также дополнительно содержит толкатель, во внутреннем отверстии которого с зазором размещены светоотражающий торец индентора и торец световода датчика контроля виброперемещений.
На фиг.1 изображен выглаживатель с оптоэлектронным датчиком перемещений индентора, содержащий корпус 1, втулку 2, в которой размещены индентор 3, резиновое уплотнительное кольцо 4 и пружина 5, толкатель 6, положение которого закреплено регулировочным винтом 7. На корпусе инструмента 1 жестко зафиксирован винтом 8 корпус 9 оптоэлектронного датчика контроля виброперемещений индентора, в котором размещены световод 10, блок электроники 11 с индикаторами контроля минимального начального зазора 12, контроля максимального допустимого начального зазора 13 и контроля максимально допустимой величины амплитуды виброперемешений индентора 14. Торец индентора 3 со светоотражательной поверхностью, и торец световода 9 могут быть установлены с начальным зазором Δ=(0,05…0,15)мм.
Начальный зазор Δmin=0,05 мм настраивается в зависимости от дискретности перемещений рабочего органа станка, биения, волнистости и других отклонений детали после предварительной обработки в направлении оси индентора инструмента. Начальный зазор Δmax=0,15 мм настраивается в зависимости от условий контакта инструмента и детали (геометрии поверхности обрабатываемой детали) и обеспечивает безударность выглаживания прерывистой поверхности.
Работает выглаживатель следующим образом.
Предварительно настравают начальный зазор Δ выглаживателя - устанавливают пружину 5, сжимают винтом 7 и фиксируют винтом 8 корпус 9 оптоэлектронного датчика на корпусе 1. Рабочую поверхность индентора 3 подводят к поверхности обрабатываемой детали.
В блоке электроники вырабатывается сигнал, поступающий на индикатор 12, по которому судят о соответствии минимальной величины начального зазора Δmin. По индикатору 13 контролируют допустимую максимальную величину начального зазора Δmax. При превышении допустимого уровня амплитуды виброперемещений индентора сигнал поступает на индикатор 14 блока электроники, при этом требуется изменить силу выглаживания винтом 7 и режимы выглаживания (скорость и по дачу).
Применение предлагаемой конструкции выглаживателя позволит повысить качество обработанной поверхности детали, увеличить срок эксплуатации инструмента.