ЗАЩИТА  АЛМАЗНОГО  ИНСТРУМЕНТА  ПРИ  ВЫГЛАЖИВАНИИ  В  МАССОВОМ  ПРОИЗВОДСТВЕ

Лукьянов  Алексей  Александрович

инженер,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail:  a.lukyanov@tehnomasch.ru

Левицких  Олеся  Олеговна

ведущий  экономист,  аспирант,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail:  loo-05@mail.ru

Ежелев  Андрей  Викторович

аспирант,  Тольяттинский  государственный  университет,  РФ,  г.  Тольятти

E-mail: 

PROTECTION  OF  DIAMOND  TOOL  IN  BURNISHING  PROCESS  IN  MASS  PRODUCTION

Aleksey  Lukyanov

engineer,  Togliatty  State  University,  Russia  Togliatti

Levitckih Olesia

lead  Economist,  post-graduate  student,  Togliatty  State  University,  Russia  Togliatti

Ezhelev Andrey

post-graduate  student,  Togliatty  State  University,  Russia  Togliatti

АННОТАЦИЯ

При  ручной  загрузке  заготовки  в  базирующие  элементы  станка,  осуществляющего  обработку  алмазным  выглаживанием,  возможны  случайные  удары  поверхностью  изделия  о  рабочие  поверхности  инструмента.  Рабочая  поверхность  выглаживающего  инструмента  изготавливается  из  дорогостоящих  сверхтвердых  материалов,  имеющих  в  основном  пониженную  прочность  на  удар,  и  инструменты  очень  чувствительны  к  ударным  нагрузкам.  Было  предложено  устройство  для  обработки  выглаживанием,  снабженное  защитными  экранами,  закрывающими  алмазные  наконечники  в  момент  загрузки  или  выгрузки  обрабатываемой  детали.

ABSTRACT

With  manual  loading  workpiece  to  basing  elements  of  the  burnishing  machine  random  workpiece  surface  impacts  on  work  surface  of  tool  may  occur.  Work  surface  of  burnishing  tool  is  manufactured  from  expensive  superhard  materials  which  basically  has  reduced  impact  strength  thus  tools  highly  sensitive  to  impact  loads.  Device  for  burnishing  supplied  with  shields  which  closing  diamond  points  of  tools  when  loading  or  unloading  of  the  workpiece  was  proposed.

Ключевые  слова:  защита  инструмента;  выглаживание;  упрочнение.

Keywords:  tool  protection;  burnishing;  hardening.

В  машиностроении  для  обработки  деталей  методом  выглаживания  применяются  различные  виды  инденторов,  отличающихся  друг  от  друга  материалом  и  формой  рабочей  части.  Поскольку  силы,  возникающие  в  процессе  выглаживания,  создают  большие  контактные  давления  на  его  рабочей  поверхности,  к  материалу  инструмента  предъявляются  следующие  требования:  большая  твердость;  способность  сопротивляться  истиранию;  высокий  предел  прочности  на  сжатие;  низкий  коэффициент  трения  по  металлу;  большая  теплопроводность  и  теплоемкость  [5,  7].

При  реализации  технологии  обработки  выглаживанием  в  действующем  массовом  производстве  наиболее  эффективно  работали  инденторы  с  рабочей  поверхностью  из  синтетического  или  природного  алмаза  [1,  4,  6].  Однако,  учитывая  опыт  реализации  процесса  поверхностного  пластического  деформирования  в  массовом  производстве  была  выявлена  проблема  высокой  вероятности  повреждения  и  выкрашивания  обрабатывающего  инструмента  при  загрузке  или  выгрузке.  При  ручной  загрузке  детали  в  базирующие  элементы  станка  возможны  случайные  удары  поверхностью  изделия  о  рабочие  поверхности  инструмента.  Между  тем,  рабочая  поверхность  выглаживающего  инструмента  изготавливается  из  дорогостоящих  сверхтвердых  материалов,  имеющих  в  основном  пониженную  прочность  на  удар,  и  инструменты  очень  чувствительны  к  ударным  нагрузкам  [2].

Для  устранения  вышеуказанной  проблемы  было  разработано  устройство  для  обработки  выглаживанием,  содержащее  корпус,  выглаживающие  инструменты,  инструментальные  державки  и  поворотную  систему  привода  инструментов,  снабжено  защитными  экранами,  закрывающими  алмазные  наконечники  в  момент  загрузки  или  выгрузки  обрабатываемой  детали  [3].

При  этом  для  обеспечения  автоматизации  работы  устройства  защитные  экраны  выполнены  поворотными.  Защитная  часть  экрана  выполнена  как  участок  цилиндрической  оболочки,  а  боковая  сторона  экрана  представляет  собою  двуплечий  рычаг  с  осью,  закрепленной  на  поворотной  системе  привода.  На  одном  конце  рычага  закреплена  защитная  часть  экрана,  а  на  другом  —  ролик,  опирающийся  на  неподвижный  торец  корпуса  и  поджатый  к  нему  пружиной. 

На  рисунке  1  показан  вид  сбоку  на  устройство.  Выглаживающие  инструменты  1  установлены  в  державках  2,  которые  закреплены  на  концах  рычагов  3,  опирающихся  на  шарниры  в  корпусе  устройства  9  и  образующих  поворотную  систему  привода  перемещения  инструментов  поперек  оси  изделия. 

Защитная  часть  4  экрана  представляет  собою  сегмент  цилиндрической  оболочки,  закрепленный  на  боковой  стороне  5  (например,  с  помощью  сварки).  Боковая  сторона  5  соединена  с  рычагом  3  привода  с  помощью  оси  6.  На  боковой  стороне  5  закреплена  ось  7,  на  которой  установлен  ролик,  например,  шарикоподшипник  8.  Ось  7  соединена  пружиной  растяжения  10  с  осью,  закрепленной  на  корпусе.  Благодаря  усилию  пружины  ролик  8  всегда  поджат  к  неподвижному  торцу  корпуса  Б.  Таким  образом,  боковая  сторона  экрана  5  представляет  собою  двуплечий  рычаг,  на  одном  плече  которого  закреплена  защитная  часть  4,  а  на  другом  —  ролик  8. 

Перед  загрузкой  изделия  в  базирующие  элементы  станка  (например,  в  цанговый  патрон  и  центр)  рычаги  3  с  инструментами  разводятся  приводом  рычагов.  Пружина  10,  прижимая  ролик  8  к  неподвижному  торцу  Б  корпуса  9,  заставляет  его  перекатываться  по  торцу  Б  и  поворачивать  боковую  сторону  5  экрана  относительно  оси  6.  В  результате  защитная  часть  4  смещается  таким  образом,  что  она  прикрывает  инструменты  и  защищает  их  от  возможного  повреждения  как  самой  поверхностью,  подлежащей  обработке,  так  и  соседними  поверхностями,  например,  расположенным  рядом  уступом.  Когда  привод  рычагов  3  подводит  инструменты  к  обрабатываемой  поверхности,  экраны  смещаются,  открывая  инструменты,  как  показано  на  рисунке  1,б.

Рисунок  1.  Устройство  для  защиты  алмазных  выглаживателей  от  повреждений:  а)  в  процессе  обработки  детали;  б)  в  процессе  загрузки  детали

Применение  защитных  экранов  позволяет  защитить  рабочую  поверхность  выглаживающего  инструмента  от  выкрашивания  при  случайных  ударах  об  обрабатываемое  изделие,  в  результате  чего  снижаются  затраты  на  инструмент  и  время  на  его  замену,  и  повышается  производительность  оборудования  [2].  Разработанное  устройство  успешно  внедрено  в  массовое  производство  ОАО  «АВТОВАЗ»  при  обработке  полуоси  заднего  моста  автомобиля  ШЕВРОЛЕ-НИВА  (см.  рисунок  2).

Рисунок  2.  Рабочая  зона  станка  финишной  обработки  выглаживанием  полуоси  заднего  моста  автомобиля  Шевроле-Нива

Список  литературы:

1.Бобровский  И.Н.  Повышение  эксплуатационной  надежности  деталей  автомобилей  и  экологичности  их  изготовления  за  счет  освоения  новой  технологии  широкого  выглаживания:  Дис.  …  канд.  техн.  наук  Московский  государственный  технологический  университет.  М.,  2011.  —  187  с.

2.Бобровский  Н.М.,  Бобровский  И.Н.,  Ежелев  А.В.,  Мельников  П.А.  Технология  обработки  деталей  поверхностно-пластическим  деформированием  без  применения  смазывающе-охлаждающих  технологических  средств  //  Монография,  ISBN  987-5-93424-598-7.  Самара:  Самарский  научный  центр  РАН,  2012.  —  142  с.

3.Устройство  для  обработки  выглаживанием  наружных  поверхностей  вращения  :  пат.  2348502  Рос.  Федерация.  №  2008102215/02  ;  заявл.  21.01.08  ;  опубл.  10.03.09,  Бюл.  №  7.  —  4  с.

4.Бобровский  Н.М.  Разработка  научных  основ  процесса  обработки  деталей  поверхностно-пластическим  деформированием  без  применения  смазочно-охлаждающих  жидкостей  //  монография:  Федеральное  агентство  по  образованию,  Тольяттинский  гос.  ун-т.  Тольятти,  2008.  —  170  с.

5.Бобровский  Н.М.,  Мельников  П.А.  Стойкость  твердосплавного  выглаживающего  инструмента  при  работе  без  СОЖ  //  Автомобильная  промышленность.  —  2004.  —  №  8.  —  С.  33—35.

6.Мельников  П.А.  Повышение  эффективности  технологии  выглаживания  широким  самоустанавливающимся  инструментом  без  смазочно-охлаждающей  жидкости:  Автореф.  дис.  канд.  техн.  наук.  Самарский  государственный  технический  университет.  Самара,  2008.  —  176  с.

7.Мельников  П.А.,  Бобровский  Н.М.  Прогнозирование  процесса  изнашивания  рабочей  поверхности  инструмента  при  выглаживании  без  смазочно-охлаждающих  средств  //  Вектор  науки  Тольяттинского  государственного  университета.  —  2010.  —  №  2.  —  С.  43—48.