КОМБИНИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОТДЕЛОЧНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ

Полезная модель относится к области технологии машиностроения и может быть использована для отделочно-упрочняющей обработки деталей на металлообрабатывающих станках с жестко-упругим закреплением инструмента.
Известен инструмент, используемый при способе выглаживания, при котором обеспечивается жесткая кинематическая связь между инструментом и деталью (Патент РФ на полезную модель №58065 U1 B24B 39/00. Выглаживатель с предварительным подогревом рабочей части / Губанов В.Ф., Губанов И.Ф.). При выглаживании этим инструментом повышается стойкость твердосплавного индентора вследствие его подогрева до начала обработки, что связано с переводом твердого сплава из хрупкого состояния в хрупко-пластическое состояние и снятием в нем остаточных напряжений растяжения.
В качестве прототипа комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки выбран комбинированный инструмент (Патент РФ на полезную модель №130900 U1 B24B 39/04. Комбинированный инструмент / Губанов В.Ф., Шишкина C.B., Чудинова Е.А., Гуревич Ю.Г., Марфицын В.В.).
Конструкция комбинированного инструмента включает в себя индентор, винт, державку, пружину, ролик, винт, два подшипника, ось, две резьбовые крышки, винт, шток.
Недостатком этой конструкции является недостаточная стойкость рабочей части индентора, в случае применения для изготовления индентора инструментальных твердых сплавов.
Для повышение износостойкости индентора, комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки дополнительно включает в себя нагревательный элемент, установленный в державке, вольтметр и трансформатор, которые соединены электрической цепью с нагревательным элементом и державкой. Нагрев твердосплавного индентора осуществляется вследствие эффекта термоЭДС возникающего в зоне контакта нагревательного элемента с индентором, при подаче в электрическую цепь напряжения, величина которого регулируется трансформатором и регистрируется вольтметром. Нагрев позволяет осуществить перевод твердого сплава из хрупкого состояния в хрупко-пластическое состояние.
Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки содержит державку, нагревательный элемент, установленный в державке, индентор, изолированный по базовым поверхностям от контакта с державкой и закрепленный при помощи винта в нагревательном элементе, электрическую цепь, содержащую трансформатор и вольтметр и соединяющую державку и нагревательный элемент, шток, зафиксированный при помощи винта в державке, ролик, в который вставлена ось, на которую одеты два подшипника, зафиксированные в штоке двумя резьбовыми крышками, пружину, одетую на шток, и винт, осуществляющий сжатие пружины, который выполнен с возможностью ввинчивания в державку для осуществления сжатия пружины. Индентор выполнен с обеспечением жесткой кинематической связи между ним и деталью, а ролик выполнен с обеспечением упругой кинематической связи между ним и деталью. Упомянутые индентор и ролик расположены на расстоянии друг от друга в направлении оси центров станка.
Вследствие жестко-упругой кинематической связи между комбинированным инструментом для отделочно-упрочняющей обработки и деталью, а также того, что индентор и ролик расположены на расстоянии ΔX друг от друга в направлении оси центров станка, достигается следующий технический результат: высотные параметры шероховатости поверхности, образованные индентором, после прохода по поверхности детали роликом уменьшаются в четыре раза, при этом за счет предварительного нагрева индентора, воспринимающего основную нагрузку при отделочно-упрочняющей обработке, стойкость его повышается.
На фиг. 1 показана конструкция заявляемого комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки.
Конструкция комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки включает в себя следующие элементы: державка 1, пружина 2, ролик 3, винт 4, два подшипника 5, ось 6, две резьбовые крышки 7, винт 8, шток 9, индентор 10, винт 11, нагревательный элемент 12, вольтметр 13, трансформатор 14.
При помощи винта 11, изготавливаемого из непроводящего электрический ток материала, индентор 10 закрепляется в нагревательном элементе 12, установленном с натягом в державке 1. В ролик 3 вставляется ось 6. На ось 6 одеваются два подшипника 5, и ось с одетыми подшипниками вставляется в шток 9 и фиксируется в нем посредством ввинчивания в него двух резьбовых крышек 7. Шток 9 вставляется в державку 1 и фиксируется в ней при помощи винта 8. На шток 9 одевается пружина 2 и в державку 1 ввинчивается винт 4. Посредством ввинчивания винта 4 в державку 1 осуществляется сжатие пружины 2 на требуемую силу отделочно-упрочняющей обработки. Таким образом, для индентора обеспечивается жесткая кинематическая связь между ним и деталью, а для ролика обеспечивается упругая кинематическая связь между ним и деталью. При этом индентор и ролик расположены на расстоянии ΔX относительно друг друга. К нагревательному элементу 12 и державке 1 подключается электрическая цепь, в состав которой входят вольтметр 13 и трансформатор 14.
Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки функционирует следующим образом:
Он закрепляется в резцедержателе, при этом инструмент электрически изолируется от резцедержателя. В электрическую цепь подается напряжение. Величина подводимого напряжения регулируется трансформатором 14 и определяется при помощи вольтметра 13. Нагрев индентора 10 осуществляется использованием эффекта термоЭДС, возникающим посредством контакта нагревательного элемента 12 и индентора 10. После нагрева рабочей части индентора до требуемой температуры, определяемой по показаниям вольтметра 13, прекращается подача напряжения. Комбинированный инструмент для отделочно-упрочняющей обработки устанавливается на оси центров станка и при его движении на рабочей подаче, ролик уменьшает величину высотных параметров шероховатости поверхности, гарантированно проходя по выступам профиля шероховатости поверхности, образованной индентором, что обеспечивается подбором подачи и жестко-упругой кинематической связью между инструментом и деталью.
Заявляемая конструкция комбинированного инструмента для отделочно-упрочняющей обработки по сравнению с прототипом позволяет повысить стойкость рабочей части индентора.