СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2005 года по МПК C23C24/02 

Изобретение относится к области металлобработки, в частности, для повышения износостойкости деталей типа тел вращения путем фрикционно-механического нанесения антифрикционного плакирующего покрытия и сглаживающего электромеханического воздействия.

Известны способы обработки рабочих поверхностей изделий [1], [2] и др. посредством электромеханического их упрочнения. Здесь инструментом для электромеханического сглаживания поверхности является закрепленный на оси ролик. В процессе обработки через зону контакта ролика с изделием проходит ток большой силы и низкого напряжения, вследствие чего поверхность зоны контакта изделия подвергается сильному нагреву, под давлением ролика выступающие гребешки поверхности деформируются и сглаживаются, причем поверхностный слой металла упрочняется. Способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя, позволяя повысить износостойкость.

Однако этот способ обработки не обеспечивает требуемого микрорельефа, износостойкости изделий и высоких противозадирных и антифрикционных свойств поверхностного слоя, что не исключает схватывания рабочих поверхностей.

Известен способ обработки стальных и чугунных поверхностей изделий [3], который принят за прототип, заключающийся в том, что одновременно друг за другом сначала осуществляют натирание рабочей поверхности изделия одним инструментом - донором, изготовленным, например, из меди, затем производят электромеханическое сглаживание этой поверхности другим инструментом, изготовленным из твердого сплава, причем оба инструмента с изделием образуют общую рабочую электрическую цепь.

Данный способ позволяет повысить качество обработанной поверхности. Однако он не отличается высокой стабильностью процесса нанесения плакирующего покрытия по рабочей поверхности изделия.

Достигаемый технический результат по заявленному изобретению - дальнейшее повышение качества и износостойкости обработанной поверхности изделия путем принудительного нанесения плакирующего слоя равномерно по всей площади рабочей поверхности и лучшего заполнения впадин исходного профиля.

Указанный технический результат достигается за счет того, что при обработке деталь вращают, при этом вращение легирующего инструментального ролика осуществляют с окружной скоростью, отличной от скорости вращения обрабатываемой детали, и ось вращения ролика располагают под острым углом к ее проекции на плоскость перемещения, проходящую через ось обрабатываемой детали и зону контакта детали с инструментальными роликами, по направлению вектора перемещения инструментов вдоль оси обрабатываемой детали.

Способ осуществляется следующим образом. В процессе комбинированной совмещенной обработки поверхности детали: фрикционно-механического натирания и внедрения атифрикционного плакирующего покрытия в поверхностный слой инструментальным роликом на основе меди и сглаживающего электромеханического воздействия твердосплавным роликом, когда оба инструмента и деталь образуют общую рабочую электрическую цепь, дополнительно при натирании поверхности детали осуществляют в автоматическом режиме принудительное вращение легирующего ролика с окружной скоростью, обеспечивающей относительное скольжение поверхностей в зоне контакта этого ролика с деталью, при этом ось ролика для усиления эффекта скольжения (за счет изменения направления вектора относительной скорости) располагают под острым углом к винтовой линии - траектории относительного перемещения ролика по поверхности детали, что облегчает сдвиг слоя легирующего компонента, его отрыв от ролика и более эффективное заполнение легирующими элементами (частицами) впадин исходного профиля детали, обеспечивая получение более качественного микрорельефа поверхностного слоя и равномерной толщины плакирующего покрытия на детали.

Таким образом, на всех образцах, обработанных по предлагаемому способу, на поверхности стабильно создается регулярный модифицированный микрорельеф и термически упрочненная структура поверхностного слоя, способствующие удержанию смазки в сопряжении, повышению износоустойчивости пары трения и повышению рабочих нагрузок.

Литература

1. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - Л.: Машиностроение. - 1989. - 184 с.

2. Авторское свидетельство №1579745, В 24 В 39/04. Опубл. 23.07.90. Бюл. №27.

3. Патент №2193606, С 23 С 24/02. Опубл. 27.11.02. Бюл. №33.

Изобретения относятся к области металлообработки, в частности к способам нанесения антифрикционного плакирующего покрытия, и может найти применение в различных отраслях машиностроения. При комбинированной поверхностной обработке совмещают по времени операции натирания поверхности принудительно вращающимся легирующим инструментальным роликом из меди или ее сплавов и упрочняющей электромеханической обработки твердосплавным инструментальным роликом. При обработке деталь вращают. Вращение легирующего инструментального ролика осуществляют с окружной скоростью, отличной от скорости вращения обрабатываемой детали, и ось вращения ролика располагают под острым углом к ее проекции на плоскость перемещения, проходящую через ось обрабатываемой детали и зону контакта детали с инструментальными роликами, по направлению вектора перемещения инструментов вдоль оси обрабатываемой детали. Повышение качества и износостойкости изделия достигается за счет принудительного нанесения покрытия равномерно по всей площади рабочей поверхности и лучшего заполнения впадин исходного профиля детали.

Способ комбинированной поверхностной обработки детали, включающий совмещенные по времени операции натирания поверхности принудительно вращающимся легирующим инструментальным роликом из меди или ее сплавов и упрочняющей электромеханической обработки твердосплавным инструментальным роликом, отличающийся тем, что при обработке деталь вращают, при этом вращение легирующего инструментального ролика осуществляют с окружной скоростью, отличной от скорости вращения обрабатываемой детали, и ось вращения ролика располагают под острым углом к ее проекции на плоскость перемещения, проходящую через ось обрабатываемой детали и зону контакта детали с инструментальными роликами, по направлению вектора перемещения инструментов вдоль оси обрабатываемой детали.