Устройство для электромеханического упрочнения деталей Советский патент 1989 года по МПК B24B39/00 

liionpeTCHHe относится к маишнострое- пин). li частности к устройствам для упроч- iie. in/i .юталей.

iuvib изобретения поныиюние качест.: ; п|1аботки за счег но июжности локальi п термоме.ханическок) И():(ле11ствия на де;,: 1ь, а также упрощение конггрукции уст1-м.йс-тва.

На фиг. I изображено устройство, общий вил; fia фиг. 2 - cocTaBHoif р ).ик с изоляцией деформирующего i.ieMt4ii;i от упроч- ннющи.х элементов.

Устройство для элемр- уп)очнения деталей (фиг. I I лнрованныл при помощи HI

ечиническо о

иСТОИТ из ll.-iii- 1ЛКИ I 11| :

н.яющих з/1еменгов 2 и 3, к Kdrrjphi.vi при помощи электроп1еток 4 и к;и 1.1ей 5 полно- лится напряжение различной по.чярности, например, на элемент 2 - положительный потенциал, а па элемент 3 - (п щцательный. Воз.можна подача переменного напряжения. Посредине упрочняющих элементов 2 и 3

установлен деформирующий элемент 6 из токонепроводящего материала, например ми- нералокерамики, или из токопроводяшего материала 7 (фиг. 2), например шарикоподшипниковой или штамповой стали, с изоляцией от упрочняющих элементов при по.мо- щи изолирующих прокладок 8 (фиг. 2). Образующийся таким образо.м составной ролик, состоящий из элементов 2, 3 и 6 или 7, установлен на втулке I и оси 9 и контактирует с дета/1ью 10. Для обеспечения регулируемого не зависящего от силы прижатия дефор- мирук)ще1 о элемента усилия прижатия упрочняющих элементов 2 и 3 к детали 10 между ними и втулкой I установлены пружинящие элементы II и 12, Усилие прижатия деформирующего элемента 6 к детали Ю задается пружиной I3.

Устройство для электромеханического упрочнения деталей работает следующим образо.м.

сд оо to to

Устройство закрепляют на суппорте станка (не показан). На упрочняющие элементы 2 и 3 подают ток 300-1000 А напряжением 1,5-5 В. Устройство вводят в контакт с обрабатываемой деталью 10 до создания уси- ЛИЯ прижатия деформирующего элемента 6 в пределах 5-76 кгс/мм, при этом усилие прижатия упрочняющих роликов 2 и 3, определяющееся жесткостью пружин 11 и 12, находится в пределах 1-8 кгc/мм.

Разогрев поверхности в зонах контакта упрочняющих элементов 2 и 3 осуществляют до температуры, превыщающей температуру фазового превращения материала детали (для стали это 800-1200°С). Зона контакта деформирующего элемента 6 разогревается за счет электросопротивления материала детали 10 до различных температур в зависимости от необходимой обработки. Так для преимущественно механической обработки при низкотемпературной термоме- ханической обработке деформирующим элементом 6, температура зоны контакта разогревается до 200-600°С. Для высокотемпературной термомеханической обработки деформирующим элементом 6 зона контакта разогревается до 700-1300°С. Температура зоны контакта деформирующего элемента 6 определяется его щириной, т.е. при щироком элементе 6 температура зоны контакта будет низкой, а при узком элементе 6 температура высокая. После этого станку задают рабо- чую подачу и вращение и устройство обрабатывает поверхность детали 10.

За счет пластической деформации разогретого поверхностного слоя детали 10 и последующего быстрого охлаждения при отводе тепла вглубь детали или при обработке ее закалочной средой ее поверхностный слой становится более гладким и твердым - происходит высокотемпературная термомеханическая обработка с последующей закалкой.

По сравнению с прототипом предлагае- мая конструкция устройства для электромеханического упрочнения деталей обеспечивает эффективность процесса упрочнения за счет установки упрочняющих и деформирующего элементов на одной оси, образуя составной ролик, что позволяет концентрировать термомеханическое воздействие на деталь, т.е. на упрочняющей поверхности детали создается более высокая температура нагрева, а расположение деформирующего элемента посредине и выполнение его токонепроводя- щим позволяет расположить зоны термомеханического влияния на близком расстоянии, т.е. используется практически вся энергия.

0 K 0

5

0 Q

5

подводимая для нагрева обрабатываемой поверхности.

Обеспечивается качество термомеханичес кой обработки детали за счет исключения циклического термомеханического воздействия на обрабатываемую поверхность детали, т.е. имеет место воздействие практически в одной точке.

Кроме того, обеспечивается качество обрабатываемой поверхности детали за счет выполнения деформирующего элемента из токонепроводящего материала, например минералокерамики, что создает износостойкий деформирующий элемент, так как его твердость в несколько раз выще, чем у обрабатываемых материалов или токопроводя- щего, например, из штамповочной или коподшипниковой стали с изоляцией от упрочняющих элементов. В обоих случаях обеспечивается прохождение подаваемой электроэнергии только через тонкий слой обрабатываемой детали, т.е. обеспечивается хоро- щий нагрев обрабатываемой поверхности.

Кроме того, образованный составной ролик позволяет уменьшить габариты устройства, а также сконцентрировать подаваемую электроэнергию практически в одной точке обрабатываемой поверхности детали, что приводит к меньщему потреблению электроэнергии.

Формула изобретения

. Устройство для электромеханического упрочнения деталей, содержащее державку с подпружиненными упрочняющими элементами и распапоженный между ними подпружиненный деформирующий элемент, токо- провод, при этом упрочняющие элементы установлены с возможностью вращения, отличающееся тем, что, с целью повыщения качества обработки за счет возможности локального термомеханического воздействия на деталь, а также упрощения конструкции устройства, деформирующий и упрочняющие элементы выполнены в виде составного ролика, имеющего общую для всех ось, установленную в державке, при этом деформирующий элемент выпатнен из токонепроводящего материала.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что деформирующий элемент выполнен из минералокерамики.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что деформирующий элемент выполнен из токопроводящего материала и изолирован от упрочняющих элементов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для упрочнения деталей. Цель изобретения - повышение качества обработки за счет возможности локального термомеханического воздействия на деталь, а также упрощение конструкции устройства. Упрочняющие и деформирующий элементы установлены на одной оси, образуя составной ролик. Деформирующий элемент выполнен из токонепроводящего материала, например минералокерамики, или из токопроводящего материала с изоляцией от упрочняющих элементов. Это позволяет уменьшить габариты устройства, а также сконцентрировать подаваемую электроэнергию практически в одной точке обрабатываемой поверхности детали, что приводит к повышению эффективности процесса упрочнения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

ФигЛ

fPiLlI