УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЛОКАЛЬНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к технологии машиностроения, а именно к устройствам отделочно-упрочняющей обработки заготовок из различного сортамента титановых сплавов малой пластичности, где предъявляются повышенные требования к качеству поверхностного слоя, обрабатываемых на токарных станках с ЧПУ.
Известно устройство для статико-импульсного поверхностного пластического деформирования вращающимся инструментом (патент RU 2287424, опубл. 20.11.2005 г.), содержащее боек, волновод и деформирующий инструмент, установленный с возможностью приложения к нему нормально к обрабатываемой поверхности статической нагрузки и периодической импульсной нагрузки с помощью бойка и волновода.
Недостатком данного инструмента является низкая точность контроля обкатывающей силы, как следствие неравномерность создания деформирующей зоны.
Техническим результатом является создание устройства для механической обработки деталей резанием с предварительным локальным пластическим деформированием на каждом из этапов механической обработки, что позволит повысить точность и качество обработки поверхности, повысить износостойкость режущего инструмента и расширить сортамент обрабатываемых материалов.
Технический результат достигается тем, что устройство снабжено поршнем, расположенным в корпусе с образованием между ним и плунжером полости, заполненной маслом, и выполненным с регулировочным винтом, установленным в резьбовом отверстии установочной гайки, ввинченной в корпус со стороны, противоположной плунжеру, с возможностью перемещения для сжатия масла в полости корпуса и передачи давления на плунжер и фиксации его положения посредством регулировочной гайки, установленной на регулировочном винте с упором в установочную гайку, пружиной, установленной с возможность сжатия поршнем и манометром для определения давления в полости корпуса, установленным в переходной втулке, впаянной в корпус, при этом плунжер установлен с возможностью ограничения его хода посредством жесткозакрепленного в корпусе кольца, а поршень и плунжер снабжены уплотнительными кольцами для предотвращения протекания масла.
Устройство для создания локального пластического деформирования поясняется следующими фигурами:
фиг. 1 - общий вид устройства, где:
1 - деформирующий шарик;
2 - сепаратор;
3 - плунжер;
4 - подшипник;
5 - штифт;
6 - стопорное кольцо;
7 - поршень;
8 - пружина;
9 - установочная гайка;
10 - регулировочная гайка;
11 - переходная втулка;
12 - гидравлическое масло;
13 - уплотнительные кольца;
14 - отверстие корпуса;
15 - заготовка;
16 - корпус;
17 - поверхность опоры деформирующего шарика.
Устройство содержит корпус 16 со сквозным отверстием корпуса 14, направленным вдоль его длины, плунжер 3 с наружной резьбой для хода сепаратора 2, установленный в полости корпуса 16, в котором с помощью штифта 5 зафиксирован подшипник 4 с поверхностью опоры деформирующего шарика 17, стопорное кольцо 6 для ограничения хода плунжера 3, зафиксированное в полости корпуса 16, установочную гайку 9 с обратной стороны корпуса 16 относительно плунжера 3 с двумя зенковочными отверстиями для возможности выкручивания из корпуса 16, внешней резьбой для фиксации положения и внутренней резьбой для осуществления регулирования силы сжатия, пружину 8, сжимаемую и растягиваемую с помощью поршня 7 в зависимости от направления вращения резьбы регулировочного винта поршня 7, ввинченного в резьбовое отверстие установочной гайки 9, деформирующий шарик 1, установленный в сепараторе 2, имеющем отверстие с внутренней резьбой для осуществления хода по ответной резьбовой поверхности плунжера 3, 4 уплотнительных кольца 13, установленных по две штуки в поршне 7 и плунжере 3 для предотвращения перетекания гидравлического масла 12, находящегося в полости корпуса 16 между поршнем 7 и плунжером 3, регулировочную гайку 10, ввинченную по резьбовой части поршня7 до упора к поверхности установочной гайки 9, втулку переходную 11, впаянную в корпус 16 для подключения манометра и определения давления гидравлического масла 12.
Устройство работает следующим образом. Заготовку 15 устанавливают в центрах станка, а корпус 16 устройства закрепляют в резцедержателе. Посредством вращения сепаратора 2 по резьбе плунжера 3 его вместе с деформирующим шариком 1 подводят к заготовке 15 для создания точки контакта, после чего заготовке 15 придается вращение. Вращением по часовой стрелке резьбовой поверхности поршня 7 по ответной резьбе установочной гайки 9 осуществляется сжатие гидравлического масла 12, которое, в свою очередь, передает давление на плунжер 3, который при выдавливании под действием гидравлического масла 12 подводит поверхность опоры деформирующего шарика 17 подшипника 4 к деформирующему шарику 1. При этом давление, придаваемое гидравлическому маслу 12 от поршня 7 остается неизменным за счет фиксации положения поршня 7 регулировочной гайкой 10 и пружиной 8, а давление, оказываемое на плунжер 3 гидравлическим маслом 12 постоянно благодаря невозможности перетекания гидравлического масла 12 по полости корпуса 16, что обеспечено набором уплотнительных колец 13 в плунжере 3 и поршне 7. Регулировать величину локального физического воздействия на заготовку 15 возможно по показаниям манометра (не отмечен на фиг. 1), фиксируемого во втулке переходной 11, вращением регулировочного винта поршня 7. После ввода в контакт с деформирующим шариком и начала вращения заготовки 15 радиальным перемещением резцедержателя к заготовке 15 ее (заготовку 15) нагружают усилием деформирования и перемещают вдоль обрабатываемой поверхности. При этом деформирующий шарик 1 при взаимодействии с поверхностью опоры деформирующего шарика 17 и поверхностью заготовки 15 осуществляет ее накатывание. Устройство для создания локального пластического деформирования позволяет существенно уменьшить динамические нагрузки на режущий клин инструмента, увеличить его стойкость и, как следствие, повысить точность и качество поверхности обрабатываемых деталей за счет создания локальной метастабильности в деформируемых поверхностных слоях деталей.