Устройство для получения регулярного микрорельефа на сопрягаемой поверхности детали

Полезная модель относится к инструментальным приспособлениям металлообрабатывающих станков и может быть использована для получения микрорельефных маслоудерживающих канавок на сопрягаемых поверхностях деталей с целью повышения их износостойкости.
Известна головка для получения микрорельефа на поверхности детали, содержащая корпус, выполненный с возможностью установки в резцедержатель токарного станка, установленный в корпусе с возможностью осевого перемещения плунжер. В плунжере выполнен поперечный паз, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена ползушка с обрабатывающим инструментом. Ползушка (а, следовательно, и обрабатывающий инструмент) оснащена механизмом возвратно-поступательного перемещения. Механизм возвратно-поступательного перемещения выполнен в виде двуплечего рычага, установленного центральной частью на оси с возможностью покачивания, одно плечо рычага посредством оси соединено с ползушкой, а другое расположено между якорями электромагнитных катушек, подключенных к источнику электрического тока.
Головка оснащена механизмом настройки амплитуды колебаний (возвратно-поступательного перемещения) инструмента, выполненным в виде сухаря, установленного на свободном конце рычага в зоне катушек, с двух сторон относительно которого на корпусе размещены регулируемые упоры-ограничители хода рычага при его повороте.
(см. авторское свидетельство СССР №747704, кл. В24В 39/00, 1980 г.) - наиболее близкий аналог.
К недостаткам устройства следует отнести сложность конструкции из-за применения двухтактного электромагнитного привода с электронным реверсом и гидравлического привода для обеспечения давления инструмента к обрабатываемой поверхности детали, ограниченные технологические возможности устройства из-за отсутствия регулировки числа двойных ходов инструмента и малой величины изменения амплитуды колебаний инструмента ограниченности допустимой величины зазора между магнитными полюсами электрических катушек.
Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения регулировки в широких пределах числа двойных ходов инструмента и величины этих ходов при образовании маслоудерживающих канавок на сопрягаемых поверхностях деталей.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для получения регулярного микрорельефа на сопрягаемой поверхности детали, содержащем корпус, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством привода установлена инструментальная каретка, а также механизм регулировки величины ее возвратно-поступательного перемещения, новым является то, что корпус выполнен в виде рамки, в полости рамки установлены направляющие, на которых размещена оснащенная пазом инструментальная каретка, механизм возвратно-поступательного перемещения которой выполнен в виде приводной планшайбы, на которой с эксцентриситетом относительно оси вращения и параллельно ей смонтирована ось, несущая два подшипника качения, один из которых, установленный в центральной части оси, размещен в пазу каретки, а другой - в отверстии рамки с возможностью контакта со стенкой ее отверстия, а механизм регулировки величины возвратно-поступательного перемещения инструментальной каретки выполнен в виде установленного в резьбовом отверстии инструментальной каретки с возможностью настроечного перемещения регулировочного винта, с пятой на его торце, размещенной в области паза инструментальной каретки с возможностью взаимодействия с размещенным в пазу подшипником.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - устройство для получения регулярного микрорельефа на сопрягаемой поверхности детали, вид сбоку, с разрезом корпуса вертикальной плоскостью;
- на фиг. 2 - устройство, вид сверху;
- на фиг. 3 - разрез а-а по фиг. 1;
- на фиг. 4 - разрез в-в по фиг. 1.
Устройство для получения регулярного микрорельефа на сопрягаемой поверхности детали состоит из корпуса 1, выполненного в виде рамки, в полости которой размещены направляющие 2 (например, цилиндрической формы), смонтированные в боковых стенках корпуса 1. На направляющих 2 с возможностью перемещения по ним посредством привода в пределах ширины «С» полости рамки 1 установлена инструментальная каретка 3. Привод перемещения инструментальной каретки 3 наиболее целесообразно выполнять регулируемым по частоте вращения его выходного вала. Привод может быть выполнен, например, в виде мотор-редуктора 4, вращательное движение выходного вала (не показан) которого преобразуется в возвратно-поступательное движение инструментальной каретки 3.
Мотор-редуктор 4 установлен на задней стенке корпуса 1 посредством присоединительной планки 5. На выходном валу мотор-редуктора 4 смонтирована планшайба 6 с осью 7. На оси 7 размещены подшипники качения 8 и 9. Ось 7 смонтирована на планшайбе 6 параллельно оси ее вращения и с эксцентриситетом «е» относительно оси ее вращения.
Подшипник 9 размещен в отверстии «В», выполненном в передней стенке корпуса 1, а подшипник 8 размещен в пазу «А» инструментальной каретки 3.
В боковой поверхности инструментальной каретки 3 выполнено резьбовое отверстие, в которое ввернут регулировочный винт 10 с опорной пятой 11. Опорная пята 11 смонтирована со стороны паза «А» с возможностью контакта с наружным кольцом подшипника 8.
На каретке 3 установлены оправка 12 с обрабатывающим инструментом 13 и индикатор 14 для контроля усилия прижима инструмента 13 к обрабатываемой детали (не показана).
Устройство работает следующим образом.
Для работы корпус 1 устройства устанавливают в резцедержателе токарного станка таким образом, что вершина инструмента 13, установленного в оправке 12, закрепленной в инструментальной каретке 3, находилась на оси вращения обрабатываемой детали. В качестве инструмента 13 может быть использован алмазный индентор.
Далее производят настройку устройства на заданную величину возвратно-поступательного перемещения инструментальной каретки 3. Для этого регулировочным винтом 10 устанавливают необходимую величину продольного (относительно оси обрабатываемой детали) перемещения (хода) инструментальной каретки 3. Величина хода каретки осуществляется в пределах ширины «С» полости в корпусе 1. При минимальном зазоре между наружным кольцом подшипника 8 и стенками паза «А» ход каретки является максимальным. Регулировка хода каретки 3 осуществляется перемещением пяты 11, то есть, регулированием расстояния между правым торцом «F» паза «А» и торцом пяты 11. Чем больше расстояние между торцом пяты 11 и торцом «F», тем меньше ход каретки. На наружной поверхности каретки 3 в зоне головки регулировочного винта 10 помещена шкала (не показана) зависимости величины хода каретки от угла поворота регулировочного винта 10.
После выполнения настройки включают привод вращения обрабатываемой детали, закрепленной в патроне токарного станка, и привод 4 устройства. Подводят обрабатывающий инструмент 13 к поверхности детали с заданной силой контакта (контролируется индикатором) 14 и включают привод продольной подачи каретки станка.
Привод 4 приводит во вращение планшайбу 6, в результате чего установленная на планшайбе ось 7 совершает круговое движение по окружности, радиусом «е». При этом наружное кольцо подшипника 9 обкатывается в пазу В и обеспечивает дополнительную опору для оси 7, что разгружает мотор-редуктор 4.
Подшипник 8 совершает обкатное движение в пазу «А» и, контактируя с торцом «F» паза «А» и торцом пяты 11, приводит в возвратно-поступательное движение по направляющим 2 инструментальную каретку 3 с обрабатывающим инструментом 13, который, кроме осевого перемещения вдоль обрабатываемой поверхности детали вместе с резцедержателем станка, совершает дополнительно возвратно-поступательное движение с регулируемой величиной хода вдоль оси детали и создает на обрабатываемой поверхности детали маслоудерживающие канавки. Число двойных ходов регулируется с помощью мотор-редуктора 4.
Для обработки внутренних поверхностей используется оправка соответствующей конструкции.
Геометрия получаемых маслоудерживающих каналов микрорельефа зависит от скорости вращения обрабатываемой детали значения подачи обрабатывающего инструмента 13, регулируемых станком, а также частоты двойных ходов инструментальной каретки 3, регулируемой мотор-редуктором 4 устройства, а также амплитуды двойных ходов инструментальной каретки 3, регулируемой винтом 10 устройства.
Таким образом, данное устройство обладает широкими технологическими возможностями получения регулярного микрорельефа маслоудерживающих каналов, кроме того, оно просто конструктивно, долговечно, благодаря использованию шарикоподшипников, заменяющих трение скольжения на трение качения, удобно в эксплуатации и ремонтопригодно.