RU221374U1 - "Device for combined blade-hardening processing" - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения для использования на стадии отделочно-упрочняющей обработки наружных цилиндрических поверхностей. Устройство для комбинированной лезвийно-упрочняющей обработки состоит из державки, в которой закреплен резец и алмазный выглаживатель. Резец и алмазный выглаживатель располагаются в плоскости, перпендикулярной оси обрабатываемой цилиндрической поверхности детали, при этом резец смещен относительно алмазного выглаживателя на 1-2 мм по ходу продольной подачи станка. Обеспечивается упрочнение поверхностного слоя алмазным инструментом. 2 ил.

The utility model relates to the field of mechanical engineering for use at the stage of finishing and strengthening treatment of external cylindrical surfaces. The device for combined blade-hardening processing consists of a holder in which a cutter and a diamond smoother are fixed. The cutter and diamond smoother are located in a plane perpendicular to the axis of the processed cylindrical surface of the part, while the cutter is offset relative to the diamond smoother by 1-2 mm along the longitudinal feed of the machine. The surface layer is hardened with a diamond tool. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения для использования на стадии отделочно-упрочняющей обработки наружных цилиндрических поверхностей.The utility model relates to the field of mechanical engineering for use at the stage of finishing and strengthening treatment of external cylindrical surfaces.

Известно устройство для комбинированной обработки, состоящее из резца, накатного шарика, корпуса, на котором закреплена упругая балка с тензодатчиками (Чистосердов П.С. Управление точностью обработки при совмещении процессов резания и ППД / П.С. Чистосердов // Энциклопедия ППД Иркутск: ИНИТУ под ред. С.А. Зайдеса. - 2016. - с. 375-379).A device for combined processing is known, consisting of a cutter, a knurling ball, a housing on which an elastic beam with strain gauges is mounted (Chistoserdov P.S. Control of processing accuracy when combining cutting processes and PPD / P.S. Chistoserdov // Encyclopedia of PPD Irkutsk: INITU edited by S.A. Zaides, 2016, pp. 375-379).

Недостатком при использовании упругого варианта упрочнения является то, что он неизбежно вызывает автоколебания в системе и появления волнистости на обрабатываемой поверхности.The disadvantage of using the elastic hardening option is that it inevitably causes self-oscillations in the system and the appearance of waviness on the treated surface.

Известен способ совмещенной обработки деталей (патент RU 2423219), включающий очистку поверхности резанием и одновременное упрочнение поверхности детали, и нанесение на нее пластичного металла посредством деформирующего шара. Очистку поверхности детали резанием осуществляют путем ее точения режущим элементом с удалением поверхностного слоя не более 200 мкм с образованием чистой ювенильной поверхности и с обеспечением уменьшения степени деформационного упрочнения поверхности детали, при этом режущий элемент и деформирующий шар располагают в тангенциальной плоскости на расстоянии, обеспечивающем минимальное время контакта чистой ювенильной поверхности с окружающей средой до нанесения на нее пластичного металла.There is a known method for combined processing of parts (patent RU 2423219), which includes cleaning the surface by cutting and simultaneous hardening of the surface of the part, and applying ductile metal to it using a deforming ball. Cleaning the surface of a part by cutting is carried out by turning it with a cutting element, removing a surface layer of no more than 200 μm to form a clean juvenile surface and ensuring a reduction in the degree of strain hardening of the surface of the part, while the cutting element and the deforming ball are located in the tangential plane at a distance that provides minimum time contact of a clean juvenile surface with the environment before applying ductile metal to it.

Недостатком данного технического решения являются малая толщина снимаемого слоя металла за один проход.The disadvantage of this technical solution is the small thickness of the metal layer removed in one pass.

Известно применение алмазного выглаживания с предшествующей обработкой точением вдоль оси заготовки. Державка состоит из корпуса с прямоугольным пазом и резьбовым отверстием. В прямоугольный паз вставляется и устанавливается резец, а в резьбовое отверстие ввертывается втулка с алмазным выглажателем. Для фиксации выглажателя для настройки положения служит гайка (Торбило В.М. Алмазное выглаживание. М., «Машиностроение», 1972. - 105 с.).It is known to use diamond burnishing with previous turning processing along the axis of the workpiece. The holder consists of a body with a rectangular groove and a threaded hole. A cutter is inserted and installed into a rectangular groove, and a sleeve with a diamond smoother is screwed into the threaded hole. To fix the smoother, a nut is used to adjust the position (Torbilo V.M. Diamond smoothing. M., “Machine Building”, 1972. - 105 p.).

Недостатком данного технического решения является невозможность выполнить выглаживание по всей длине обточенной поверхности. Кроме того, существующие устройства не обеспечивают обработку закаленных поверхностей.The disadvantage of this technical solution is the impossibility of smoothing along the entire length of the machined surface. In addition, existing devices do not provide processing of hardened surfaces.

Задачей полезной модели является обеспечение упрочнение поверхностного слоя алмазным инструментом, высокую точность и качество наружных цилиндрических поверхностей деталей из конструкционных материалов широкого диапазона твердости.The purpose of the utility model is to ensure hardening of the surface layer with a diamond tool, high accuracy and quality of the outer cylindrical surfaces of parts made of structural materials of a wide range of hardness.

Указанная задача достигается тем, что устройство для комбинированной лезвийно-упрочняющей обработки, состоящее из державки, в которой закреплен резец и алмазный выглаживать, отличающееся тем, что резец и алмазный выглаживать располагаются в плоскости, перпендикулярной оси обрабатываемой цилиндрической поверхности детали, при этом резец опережает алмазный выглаживатель на 1-2 мм по ходу продольной подачи.This task is achieved by the fact that a device for combined blade-hardening processing, consisting of a holder in which a cutter and a diamond burnisher are fixed, characterized in that the cutter and diamond burnisher are located in a plane perpendicular to the axis of the processed cylindrical surface of the part, while the cutter is ahead of the diamond smoother 1-2 mm along the longitudinal feed.

Осуществляется одновременное тонкое обтачивание закаленных поверхностей с последующим алмазным выглаживанием обрабатываемой поверхности стандартным инструментом, выпускаемым отечественной инструментальной промышленностью. В качестве лезвийного инструмента, используемого для снятия припуска, применяются резцы из синтетических сверхтвердых материалов на основе кубического нитрида бора марок Композит 01, Композит 10 (коммерческие названия эльбор и гексанит).Simultaneous fine grinding of hardened surfaces is carried out, followed by diamond smoothing of the surface being processed using a standard tool produced by the domestic tool industry. Cutters made of synthetic superhard materials based on cubic boron nitride grades Composite 01, Composite 10 (commercial names CBN and hexanite) are used as blade tools used to remove allowance.

Заявленное техническое устройство обеспечивает упрочнение поверхностного слоя алмазным инструментом, работающим по жесткой схеме. Управление величиной шероховатостью и степенью наклепа осуществляется с помощью изменения режимов обработки и геометрии как режущего, так и упрочняющего инструмента, а именно алмазного выглаживателя. Расстояние 1-2 мм, при котором резец смещен относительно алмазного выглаживателя по ходу продольной подачи, обеспечивает выглаживания по всей обточенной цилиндрической поверхности. Практические испытания показали реальную возможность наладки устройства с обеспечением этого расстояния менее одного миллиметра.The claimed technical device ensures hardening of the surface layer with a diamond tool operating according to a rigid pattern. Control of the roughness value and degree of hardening is carried out by changing the processing modes and geometry of both the cutting and hardening tools, namely the diamond smoother. A distance of 1-2 mm, at which the cutter is offset relative to the diamond smoother along the longitudinal feed, ensures smoothing over the entire turned cylindrical surface. Practical tests have shown the real possibility of adjusting the device to ensure this distance is less than one millimeter.

Данное расположение резца и алмазного выглаживателя дает возможность обрабатывать как полуоткрытые, так и закрытые поверхности закаленных деталей.This arrangement of the cutter and diamond smoother makes it possible to process both semi-open and closed surfaces of hardened parts.

На рис. 1 изображен общий вид, на рис. 2 вид А.In Fig. 1 shows a general view, Fig. 2nd view A.

Деталь 1 закрепляется в зажимное приспособление, например, в 3 - кулачковом патроне металлорежущего станка, частности токарного (условно не показан). Державка 2 закрепляется в резцедержателе на суппорте станка (условно не показан). Резец 3 и алмазный выглаживатель 4 устанавливаются и крепятся болтовыми соединениями к державке 2. Резец 3 и алмазный выглаживатель 4 располагаются в плоскости, перпендикулярной оси обрабатываемой цилиндрической поверхности детали 1, а для настройки алмазного выглаживателя 4 на заданную глубину внедрения (алмазный выглаживатель закреплен жестко) резец 3 устанавливается с опережением алмазного выглаживателя на 1-2 мм по ходу продольной подачи станка. Глубина выглаживания t_в по жесткой схеме обеспечивается настройкой по специальному шаблону или с помощью стандартных щупов. Диапазон значений t_в рекомендуется от 0,005 до 0,05 мм в зависимости от целей данной финишной операции. Во всех случаях применения устройства рекомендуется подавать в зону обработки в качестве смазывающе-охлаждающего технического средства индустриальное масло И-12 или И-20.Part 1 is fixed in a clamping device, for example, in a 3-jaw chuck of a metal-cutting machine, in particular a lathe (not shown). Holder 2 is fixed in the tool holder on the machine support (not shown). The cutter 3 and the diamond smoother 4 are installed and bolted to the holder 2. The cutter 3 and the diamond smoother 4 are located in a plane perpendicular to the axis of the processed cylindrical surface of the part 1, and to adjust the diamond smoother 4 to a given penetration depth (the diamond smoother is fixed rigidly) the cutter 3 is installed ahead of the diamond smoother by 1-2 mm along the longitudinal feed of the machine. The smoothing depth t _in according to a rigid pattern is ensured by adjustment using a special template or using standard feelers. The range of t values _is recommended from 0.005 to 0.05 mm, depending on the purpose of this finishing operation. In all cases of using the device, it is recommended to supply industrial oil I-12 or I-20 to the processing zone as a lubricating and cooling technical agent.

Предлагаемое устройство обеспечивает:The proposed device provides:

высокую производительность финишной обработки наружных цилиндрических поверхностей;high productivity of finishing processing of external cylindrical surfaces;

возможность отдел очно-упрочняющей обработки конструкционных материалов в широком диапазоне твердости (от нормализованных до закаленных сталей);the possibility of internal hardening processing of structural materials in a wide range of hardness (from normalized to hardened steels);

обработку полуоткрытых и закрытых с обоих торцов цилиндрических поверхностей.processing of cylindrical surfaces half-open and closed at both ends.

Предлагаемое техническое устройство успешно реализовано в Брянском государственном техническом университете.The proposed technical device has been successfully implemented at Bryansk State Technical University.

Claims (1)

Устройство для комбинированной лезвийно-упрочняющей обработки, состоящее из державки, в которой закреплен резец и алмазный выглаживатель, отличающееся тем, что резец и алмазный выглаживатель располагаются в плоскости, перпендикулярной оси обрабатываемой цилиндрической поверхности детали, при этом резец смещен относительно алмазного выглаживателя на 1-2 мм по ходу продольной подачи станка.A device for combined blade-hardening processing, consisting of a holder in which a cutter and a diamond smoother are fixed, characterized in that the cutter and diamond smoother are located in a plane perpendicular to the axis of the cylindrical surface of the part being processed, while the cutter is offset relative to the diamond smoother by 1-2 mm along the longitudinal feed of the machine.

Images