УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОРНОВАНИЯ

Полезная модель относится к обработке металлических изделий поверхностным пластическим деформированием и может быть использована для окончательного формирования отверстий.
Известно устройство для дорнования (патент на полезную модель RU 82439 В23Р 9/00, д.п. 27.04.2009) содержащее направляющую цилиндрическую втулку, закрепленную на корпусе, с установленным в ней подпружиненным стаканом, с центральным направляющим отверстием для штанги, штангу и дорн, при этом в полости корпуса параллельно оси втулки смонтированы колонны, на которые с возможностью перемещения надета траверса с закрепленной в ней катушкой электромагнита, ось которой параллельна оси стакана, причем траверса соединена пружиной со стаканом, а в нижней части полости корпуса расположена опора из немагнитного материала с отверстием для размещения дорна.
Недостаток: шероховатость поверхности отверстия после дорнования не всегда соответствует заданным требованиям, поэтому для ее улучшения (сглаживания микронеровностей) используют повторное дорнование (калибрование). Для выполнения калибрования следует извлечь деталь из полости корпуса, опустить траверсу с включенной катушкой вниз до контакта с опорой, затем поднять вверх до контактирования с верхней частью корпуса, чтобы возвратить дорн в рабочее положение, после чего установить деталь на опору, что увеличивает цикл обработки детали.
Известно устройство для дорнования (патент на полезную модель RU 189845 В24В 39/02, д.п. 06.06.2019 г.), содержащее корпус, размещенную на нем опору для установки детали, имеющую отверстие для выхода дорна, штангу с закрепленной обоймой, надетый на обойму с возможностью перемещения стакан, в радиальном отверстии которого закреплен шариковый фиксатор, дорн и режущий элемент, жестко закрепленные на штанге, при этом на корпусе закреплена цанга, в которой расположена опора, а стакан имеет возможность контактирования с наружной поверхностью лепестков цанги, и на корпусе установлен фиксатор для контактирования со стаканом.
Эта конструкция позволяет исключить съем детали с опоры и переходы, необходимые для перемещения дорна в рабочее положение перед выполнением калибрования, так как при подъеме штанги вверх дорн, жестко закрепленный на ней, сразу осуществляет калибрование дорнованного отверстия детали.
При дорновании со смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ), нанесенной на рабочие поверхности дорна, возникает режим граничного трения между рабочими поверхностями дорна и деформируемой поверхностью отверстия. Такой режим обеспечивает максимальную радиальную остаточную деформацию (глубину упрочненного слоя), но не исключает в месте контактирования поверхностей участков сухого и адгезионного трения, ухудшающих шероховатость обработанной поверхности, поэтому для калибрования не является оптимальным.
Технической задачей полезной модели является осуществление жидкостного трения при калибровании дорнованного отверстия детали, в результате чего повышается качество поверхностного слоя.
Поставленная задача решается тем, что устройство для дорнования содержит корпус, размещенную на нем опору для установки детали, имеющую отверстие для выхода дорна, штангу с закрепленным дорном, жестко соединенную с штоком станка, стакан с возможностью перемещения вдоль оси штанги, в радиальном отверстии которого закреплен пружинный шариковый фиксатор, и фиксатор для контактирования со стаканом, закрепленный на кронштейне, установленном на корпусе, причем стакан надет на штангу и имеет возможность контактирования с торцовой поверхностью опоры, образуя с опорой замкнутую камеру для заполнения СОЖ, а шариковый фиксатор предназначен для скрепления стакана с штангой, при этом в отверстия в дне стакана ввинчены стержневые фиксаторы для закрепления детали, снабженные механизмом для их фиксирования относительно стакана.
Новым в полезной модели является то, что стакан надет на штангу и имеет возможность контактирования с торцовой поверхностью опоры, образуя с опорой замкнутую камеру для заполнения СОЖ, а шариковый фиксатор предназначен для скрепления стакана с штангой, при этом в отверстия в дне стакана ввинчены стержневые фиксаторы для закрепления детали, снабженные механизмом для их фиксирования относительно стакана.
На фиг. представлено предлагаемое устройство в исходном положении.
Устройство для дорнования содержит помещенный на стол станка корпус 1, с закрепленной опорой 2, имеющей отверстие 3 для выхода дорна 4 и предназначенной для установки детали 5. С штоком (не показан) станка жестко соединена штанга 6 с закрепленным дорном 4, на которую с возможностью перемещения вдоль ее оси надет стакан 7. В радиальном отверстии стакана 7 закреплен пружинный шариковый фиксатор 8 для скрепления стакана 7 с штангой 6. В отверстия в дне стакана 7 ввинчены стержневые фиксаторы 9, имеющие возможность контактирования с деталью 5 и снабженные механизмом для их фиксирования 10 относительно стакана 7. На корпусе 1 установлен кронштейн 11 с закрепленным фиксатором 12, предназначенным для контактирования со стаканом 7. Для улучшения герметичности камеры на торец опоры 2 может быть установлена прокладка из эластичного материала, например маслостойкой резины. Зазор между штангой 6 и стаканом 7 может быть уплотнен, например, постановкой в выполненную на внутренней поверхности стакана 7 канавку эластичного кольца, поверхность которого контактирует с наружной поверхностью штанги 6.
Устройство работает по следующему циклу.
В исходном положении фиксатор 8 скрепляет стакан 7 с штангой 6, при этом дорн 4, стакан 7 с закрепленными на нем фиксаторами 9 подняты вверх. Фиксатор 12 не контактирует со стаканом 7. Смазывают дорн 4 СОЖ и на опору 2 устанавливают деталь 5.
Включают движение штока вниз. Штанга 6 с закрепленными на ней дорном 4 и стаканом 7 движется вниз. После контактирования фиксаторов 9 с деталью 5 и торца стакана 7 с торцом опоры 2, включают фиксатор 12, который фиксирует стакан 7 на торце опоры 2. Дорн 4 продолжает двигаться вниз, преодолевая сопротивление пружины шарикового фиксатора 8, и дорнует деталь 5. После выхода дорна 4 в отверстие 3, выключают движение дорна 4 вниз и через отверстие в опоре 2 от насоса (не показан) подают СОЖ в камеру, давление в которой в заданных пределах выдерживают посредством регулятора (не показан), установленного в насосной станции. Клапан слива СОЖ (не показан) при этом закрыт.Включают движение штока вверх, дорн 4 калибрует отверстие детали 5 в условиях жидкостного трения при сохранении заданного давления в камере за счет перетекания СОЖ из верхней части камеры через отверстия в опоре 2 в отверстие 3 для выхода дорна 4. При срабатывании шарикового фиксатора 8 (шарик проталкивается пружиной в канавку штанги 6) после выхода дорна 4 из отверстия детали 5 выключают движение штанги 6 вверх, открывают сливной клапан и СОЖ вытекает из отверстия камеры в бак (не показан) гидростанции. Выводят фиксатор 12 из контактирования со стаканом 7, включают движение штанги 6 с зафиксированным на ней стаканом 7 вверх до ее установки в исходное положение и выключают движение. Вынимают деталь 5 из устройства. Цикл закончен и может быть автоматизирован.
Обработка отверстий деталей поверхностным пластическим деформированием на разных режимах позволяет обеспечить наибольшую остаточную деформацию поверхностного слоя и улучшение шероховатости поверхности за счет жидкостного трения, исключающего возникновение очагов сухого и адгезионного трения, а также более равномерное распределение по поверхности отверстия специальных металлоплакирующих добавок (например, антифрикционных, приработочных, и др.), что повышает качество поверхностного слоя и, соответственно, эксплуатационный ресурс изделий.