УСТАНОВКА ДЛЯ ВИБРОУДАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Область техники.
Полезная модель относится к технологическим процессам, более конкретно, - к способам и устройствам для поверхностной обработки деталей с воздействием вибраций с помощью контейнеров, совершающих колебательное движение, и может быть использовано при виброударной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов для улучшения микрогеометрии и снятия дефектных слоев с обрабатываемых поверхностей, скругления острых кромок, поверхностного упрочнения в авиакосмической, автомобильной и других отраслях промышленности для улучшения эксплуатационных характеристик деталей и снижения трудоемкости процесса обработки.
Уровень техники.
Известен вибрационный станок, на валу которого установлен диск под углом 75-85 градусов, на периферии которого с двух сторон установлены приспособления для крепления обрабатываемых деталей и раскрытый в патенте РФ RU №2005049 C1 B24b 31/06.
Недостатком известного устройства является невозможность применения его для виброударной обработки длинномерных тонкостенных деталей.
Известно устройство, в котором реализуется способ объемной вибрационной обработки, когда обрабатываемые детали закрепляют в приспособлении и устанавливают на стенках рабочей камеры, ориентируя в направлении потока абразивного наполнителя под углом атаки к потоку 7-15° и раскрытая в патенте РФ RU №2101157 C1 B24b 31/06, 1998 г.
Недостатком известного технического решения является невозможность применения его для виброударной обработки длинномерных тонкостенных деталей.
Известна «Вибрационная установка», предназначенная для шлифования, полирования и очистки изделий, загружаемых вместе с абразивным наполнителем в контейнер, подвешенный на упруго установленной раме, несущей инерционные вибраторы с валами, связанными с приводом вращения. (См. описание изобретения к А.С. СССР №275777, МПК В24В 31/06, 1968 г.).
Установка имеет удлиненный контейнер и валы с вибраторами, расположенные в два ряда под контейнером по обе стороны от его центра тяжести. Однако известная установка не может быть использована для обработки тонкостенных деталей.
Сущность полезной модели.
Задачей полезной модели является разработка вибрационной установки для обработки длинномерных
тонкостенных деталей, которая обеспечивала бы качественную поверхностную обработку деталей типа нервюр, поясов и др. из алюминиевых сплавов при сохранении их исходной геометрической формы и исключение локальных деформаций.
Кроме того, установка должна иметь повышенную производительность, быть простой в эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что в установке для виброударной обработки поверхностей тонкостенных деталей, содержащей контейнер для размещения обрабатываемых деталей вместе с абразивным наполнителем, смонтированный на упруго установленной раме, несущей инерционные вибраторы с валами, связанными с приводом вращения и расположенными в два ряда под контейнером по обе стороны от его центра тяжести, контейнер снабжен приспособлением для размещения и закрепления обрабатываемой детали, самоустанавливающимся на заданный угол обработки и выполненным в виде жесткой рамы, снабженной по обоим своим торцам расположенными вдоль оси вращения цапфами, установленными в подшипниках разъемных люнетов, закрепленных на боковых стенках контейнера, и упорами, взаимодействующими с переставляемыми фиксаторами, задающими угол установки рамы при различных направлениях вращения валов вибраторов и установленными в радиусных пазах торцевых пластин, связанных с боковыми стенками контейнера.
Такое выполнение устройства позволяет обеспечить стабильные условия положения детали для равномерной, без излишних ударных нагрузок, обработки.
Краткое описание чертежей.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых:
Фиг.1 - показывает поперечный разрез установки для виброударной обработки поверхностей тонкостенных деталей;
Фиг.2. - показывает вид по стрелке А фиг.1 (вид сбоку на торцевую часть приспособления для обработки деталей с узлом крепления его к стенке контейнера);
Фиг.3 - показывает разрез В-В фиг.2;
Фиг.4. - показывает вид по стрелке А фиг.1 (вид сбоку на торцевую часть приспособления для обработки деталей с узлом крепления его к стенке контейнера) с разрезом по оси подшипникового узла.
Раскрытие полезной модели.
Установка для виброударной обработки поверхностей тонкостенных деталей представляет собой вибрационную машину, основными конструктивными элементами которой являются (См. Фиг.1-4) контейнер 1 для размещения обрабатываемых деталей вместе с абразивным наполнителем, нижняя рама 2 с виброприводом, система амортизации, верхняя рама 3. Контейнер смонтирован на упруго установленной верхней раме 3, несущей инерционные вибраторы 4 с валами, связанными с приводом вращения и расположенными в два ряда под контейнером по обе стороны от его центра. Установка снабжена виброприводом,
обеспечивающим возбуждение колебаний верхней рамы и состоит из электродвигателя, системы передачи вращения от электродвигателя (на чертеже не показано) на валы с закрепленными на них инерционными вибраторами 4.
Два вала инерционных вибраторов синхронизированы между собой и смонтированы по обе стороны верхней рамы.
Кроме того, установка снабжена системой амортизации, состоящей из эластичных элементов - резинокордных пневмобаллонов 5, объединяющих нижнюю и верхнюю рамы в единую упругую систему.
Контейнер 1, в котором происходит обработка, представляет собой жесткую, прочную конструкцию из листовой стали, которой придана заданная форма в сечении (U-образная, прямоугольная, прямоугольная с закругленными краями) и приваренными торцевыми стенками.
Контейнер снабжен приспособлением для размещения и закрепления обрабатываемой детали, самоустанавливающимся на заданный угол обработки и выполненным в виде жесткой рамы 6, снабженной цапфами по обоим своим торцам, расположенными по оси вращения, проходящей через среднюю часть и вдоль контейнера перпендикулярно его торцевым стенкам. При этом рама 6 своими цапфами установлена в подшипниках разъемных люнетов, закрепленных на боковых стенках контейнера. Кроме того, рама по своим торцам снабжена упорами, взаимодействующими с переставляемыми фиксаторами, задающими угол установки рамы при различных направлениях вращения валов вибраторов и установленными
в радиусных пазах торцевых пластин, связанных с боковыми стенками контейнера.
На торцевых стенках контейнера 1 устанавливаются люнеты, состоящие из двух частей: верхней подвижной, - в виде съемной крышки 7, и нижнего корпуса 8, неподвижно закрепленного на стенке контейнера. На нижнем корпусе люнетов закреплены (приварены) полукруглые пластины 9, в которых имеются радиусные вырезы 10 с возможностью перемещения в них и закрепления в требуемом положении фиксаторов в виде металлических штифтов 11, имеющих резьбу с одного конца для наворачивания крепящих гаек.
Обрабатываемая деталь 12 закрепляется в раме 6, на концах которой имеются цапфы 13, с насаженными на них шарнирными сферическими подшипниками скольжения 14 таким образом, чтобы подшипники могли монтироваться в люнетах.
На цапфах 13 рамы приварены металлические упоры 15, и цапфы 13 устанавливаются таким образом, чтобы упоры 15 находились между закрепленными штифтами 11.
Перед началом виброударной обработки деталь 12, предназначенная для обработки, закрепляется зажимами в раме 6, после чего приспособление монтируется в люнетах таким образом, чтобы корпуса подшипников 14 цапф 13 размещались в корпусах люнетов, для чего крышки люнетов 7 сначала раскрепляются и откидываются, а затем закрываются и закрепляются.
Штифты 11 перемещаются в вырезах 10 пластин 9 и закрепляются в заранее установленных положениях, определяющих положение рамы 6 с деталью 12 при
обработке. Это положение фиксирует угол наклона обрабатываемой детали относительно продольной оси контейнера, который является заранее заданным для конкретных технологических условий. Этот угол находится в плоскости продольной оси эллипса траектории движения рабочей среды и определяется экспериментально или с применением математического моделирования процесса для конкретных условий обработки.
После чего в контейнер 1 загружаются рабочие тела и, в соответствии с инструкцией по эксплуатации, производится пуск виброустановки и обработка детали.
Виброударная обработка происходит в результате множества микроударов и скольжения рабочих тел по поверхности обрабатываемой детали, при их интенсивном относительном перемещении в результате приданной им относительной вибрации. При этом детали находятся в замкнутом объеме контейнера вибромашины и полностью погружены в рабочую среду, состоящую из рабочих тел и промывочной жидкости.
Использование изобретения позволяет:
- обеспечить стабильное заданное положение детали в контейнере в процессе обработки, определяемое условиями для равномерной, без лишних ударных нагрузок обработки тонкостенных деталей;
- уменьшить трудоемкость выполнения вспомогательных операций при виброударной обработке путем механизации процесса настройки на заданный угол наклона технологического приспособления с закрепленной в нем деталью.