УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ

Полезная модель относится к области упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей сложной аэродинамической формы, например, лопаток компрессора авиадвигателя. Полезная модель может быть также использована для упрочняющей обработки других деталей сложной пространственной формы.
Известно устройство для упрочняющей обработки деталей сложной пространственной формы, содержащее силовой узел, снабженный упрочняющими элементами-шариками (патент РФ №2324583, МПК B24B 39/04, 2006 г.).
Недостатком данного устройства является то, что им можно обработать только детали сферической формы.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей сложной пространственной формы, содержащее силовой узел, снабженный упрочняющими элементами-шариками и узел пространственного ориентирования детали в процессе обработки (Aircraft Maintenance Technology, 2009 г.).
Недостатком известного устройства является то, что узел пространственного ориентирования детали в процессе обработки содержит сложную систему автоматического программного управления положением детали относительно упрочняющих элементов в каждый момент времени в процессе упрочнения. Для этой цели используют станки с программным правлением или промышленные роботы. Все это резко удорожает процесс упрочняющей обработки, снижает производительность и качество обработки. Техническим результатом от использования полезной модели является удешевление процесса упрочняющей обработки деталей сложной пространственной формы, повышение производительности и качества обработки.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей сложной пространственной формы, содержащем силовой узел, снабженный упрочняющими элементами-шариками и узел пространственного ориентирования детали в процессе обработки, узел пространственного ориентирования детали в процессе обработки выполнен в виде подковообразного корпуса, на внутренних диаметрально противоположных поверхностях которого выполнены радиусные пазы, в которых размещены подшипниковые опоры, смонтированные на концах оси для установки на ней детали сложной пространственной формы, при этом ось установлена с возможностью перемещения ее подшипников в радиусных пазах при воздействии упрочняющими элементами-шариками на поверхность детали.
Полезная модель поясняется чертежами.
на фиг.1 показан вид сбоку;
на фиг 2 - вид со стороны торца лопатки.
Устройство для упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей сложной пространственной формы, например лопатки 1 колеса вентилятора 2 компрессора авиационного двигателя содержит силовой узел 3, снабженный упрочняющими элементами-шариками 4. Устройство также содержит узел пространственного ориентирования детали в процессе обработки, который выполнен в виде подковообразного корпуса 5. На внутренних диаметрально противоположны поверхностях подковообразного корпуса 5 выполнены радиусные пазы 6, в которых размещены подшипниковые опоры 7, например радиальные подшипники, которые установлены на противоположных концах оси 8, предназначенной для крепления колеса вентилятора 2, имеющего ступицу 9. Ступица 9 закреплена на оси 8 посредством дисков 10, предотвращающих смещение колеса вентилятора 2 во время обработки зоны поверхности 11 лопатки 1 упрочняющими элементами-шариками 4. На концах оси 8 смонтированы дополнительные опоры, выполненные, например, в виде роликов 12, встроенных во вспомогательные пазы 13, геометрия которых совпадает с геометрией радиусных пазов 6. На фиг.2 позицией 14 обозначено исходное положение колеса вентилятора 2 в сборе с осью 8, а позициями 15 и 16 - границы отклонения оси 8 на угол α от исходного положения.
Устройство для упрочняющей обработки деталей сложной пространственной формы работает следующим образом.
На колесе вентилятора 2 закрепляют диски 10, образующими ступицу 9, и ось 8 в сборе с подшипниковыми опорами 7 и дополнительными опорами в виде роликов 12, которые размещают соответственно 6 и 13, выполненных по ходовой посадке для диаметров подшипниковых опор и по свободному допуску для толщины роликов дополнительных опор.
Силовой узел 3 подводят к зоне обрабатываемой поверхности 11 лопатки 1, обеспечивая контакт упрочняющих элементов-шариков 4 с поверхностью лопатки в заданной точке. При этом силовой узел 3 оказывает на упрочняющие элементы-шарики 4 силовое воздействие, обеспечивающее их внедрение в обрабатываемую поверхность на заданную глубину. В зависимости от кривизны лопатки колесо вентилятора 2 поворачивается на заданный угол±α, переходя из положения 14 в положение 15 или 16 в зависимости от кривизны лопатки 1 в данной конкретной точке зоны обработки и направления движения силового узла 3. Таким образом, величина угла±α является функцией двух переменных: кривизны лопатки 1 в данной конкретной точке зоны обработки и направления движения силового узла 3, который совершает возвратно-поступательные движения вдоль кромки лопатки 1, а также возвратно-поступательные движения по вертикали. В процессе обработки колесо вентилятора 2 совершает два вида вращения: вращение вместе с осью 8 и вращение на угол ±α. Оба вида вращения осуществляются при помощи подшипниковых опор 7 и дополнительных опор 12. Подшипниковые опоры прокатываются по стенкам пазов 6. Стенки пазов 6, по которым прокатываются подшипниковые опоры 7, определяются направлением движения силового узла 3. Ролики 12 дополнительных опор прокатываются по внешнему диаметру вспомогательных пазов 13.