ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПНЕВМОВИБРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, и может найти применение для упрочнения плоских деталей различного назначения.
Известен инструмент для пневмовибродинамической обработки плоских поверхностей (П.И.Ящерицын, А.П.Минаков. Упрочняющая обработка нежестких деталей в машиностроении. - Мн.: Наука и техника. 1986. - С.134), содержащий корпус, закрепленный на оправке. В корпусе установлен соосно с осевым каналом оправки и закреплен стакан. Ко дну стакана крепится диск, на боковой поверхности которого выполнена ступенчатая проточка. Диаметр диска меньше внутреннего диаметра корпуса. В образованном кольцевом зазоре расположен ряд деформирующих шаров. Деформирующие шары находятся в контакте с приводящими шарами большего диаметра, расположенными в кольцевой камере, образованной боковыми поверхностями диска и корпуса. Кольцевая камера соединена посредством сквозных отверстий, выполненных на боковой поверхности стакана, с осевым каналом оправки. Сквозные отверстия выполнены цилиндрическими по форме и функционируют как сопла, обеспечивая подвод сжатого воздуха в кольцевую камеру, где он оказывает физическое воздействие на приводящие шары, заставляя их вращаться.
К недостаткам вышеописанного инструмента можно отнести энергетические потери воздушного потока, который подводится из осевого канала в кольцевую камеру посредством ряда сопел, выполненных в виде отверстий цилиндрической формы.
Полезная модель решает задачу повышения эффективности использования энергии сжатого воздуха, что достигается за счет уменьшения энергетических потерь воздушного потока при подводе его в кольцевую камеру путем изменения геометрической формы отверстий, выполняющих функцию сопел.
Для достижения необходимого технического результата в известном инструменте для пневмовибродинамической обработки плоских поверхностей, содержащем закрепленный на оправке корпус, в котором установлен соосно с осевым каналом оправки и закреплен стакан, ко дну которого прикреплен диск с кольцевой ступенчатой проточкой на боковой поверхности, диаметр которого меньше внутреннего диаметра корпуса, а в образованном кольцевом зазоре расположен ряд деформирующих шаров, которые находятся в контакте с приводящими шарами большего диаметра, расположенными в кольцевой камере, образованной боковыми поверхностями диска и корпуса, и соединенной посредством сквозных отверстий, выполненных на боковой поверхности стакана, с осевым каналом оправки для подвода сжатого воздуха в камеру, предлагается сквозные отверстия выполнить с коническим расширением по направлению к внешней поверхности стакана.
Предлагаемая форма сквозных отверстий, выполненных с коническим расширением по направлению к внешней поверхности стакана, т.е. по ходу воздушного потока, позволяет уменьшить энергетические потери воздушного потока, связанные с преодолением сопротивления при прохождении через отверстия. В результате эффективность работы воздушного потока, подаваемого при постоянном давлении повысится, что позволит снизить расход сжатого воздуха на обработку единицы поверхности, а значит и снизить стоимость обработки всей поверхности.
На прилагаемом к описанию чертеже изображен общий вид предлагаемого инструмента в сечении. На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - оправка; 2 - корпус; 3 - приводящий шар; 4 - деформирующий шар; 5 - диск; 6 - стакан; 7 - крепежный винт; 8 - сквозное отверстие, выполняющее функцию сопла; 9 - обрабатываемая заготовка.
Предлагаемый инструмент состоит из корпуса 2, закрепленного на оправке 1. В корпусе установлен соосно с осевым каналом оправки стакан 6. На боковой поверхности стакана выполнены сквозные отверстия 8. Отверстия 8 выполнены с коническим расширением по направлению к внешней поверхности стакана. Диаметр диска 5, прилегающий ко дну стакана, меньше внутреннего диаметра корпуса 2. Стакан 6 и диск 5 зафиксированы в корпусе при помощи крепежных винтов 7. Кольцевой ряд деформирующих шаров 4 расположен в зазоре между корпусом 2 и боковой поверхностью диска 5. Находящиеся в контакте с деформирующими шарами 4 приводящие шары 3, опираются на кольцевую ступенчатую проточку на боковой поверхности диска 5, которая служит дорожкой качения.
Описание работы инструмента.
Инструмент закрепляют известным способом в резцедержателе продольно-строгального станка и подводят к обрабатываемой заготовке 9, в нашем случае, направляющей станины, установленной на столе продольно-строгального станка, после чего инструменту сообщают перемещение вдоль обрабатываемой плоской поверхности и включают подачу сжатого воздуха. Под действием сжатого воздуха, подводимого от системы питания (на чертеже не показана) через осевой канал оправки 1 и далее через отверстия 8 с коническим расширением, выполненные в стакане 6, деформирующие шары 4 прижимаются к обрабатываемой поверхности и начинают совершать орбитальное вращение вокруг оси инструмента. Приводящие шары 3 совершают те же движения, что и деформирующие, перекатываясь по дорожке качения диска 5, но с большей скоростью. Приводящие шары 3, обладающие большей массой, чем деформирующие шары 4, при вращении наносят удары по деформирующим шарам 4, при которых они передают часть своей кинетической энергии деформирующим шарам 3, которые оказывают более интенсивное физическое воздействие на обрабатываемую поверхность. Выполнение сопел с коническим расширением по ходу воздушного потока позволило сократить время обработки направляющей станины на 0.21…0.47 мин. и снизить расход воздуха на 21% по сравнению с прототипом.