Способ электромеханической обработки деталей машин Советский патент 1991 года по МПК B24B39/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки, и может быть использовано для упрочняющей поверхностной обработки деталей машин

Цель изобретения - повышение качества обработки, повышение стойкости ролика и упрощение реализации способа за счет различных линейных скоростей и проскальзывания.

На фиг. 1 показана схема обработки с поворотом ролика в вертикальной плоскости; на фиг. 2 - схема с поворотом ролика.

Способ осуществляется следующим образом.

Обрабатываемой детали, закрепленной в патроне токарного станка, сообщается вращательное движение вокруг своей оси, вводят с ней в контакт свободно вращающийся обкатной ролик из токопроводящего инструментального материала (например, твердого сплава), имеющего цилиндрическую рабочую ленточку, после чего через зону контакта пропускает переменный электрический ток I 600-1ОООА напряжением В и перемещают ролик вдоль образующей обрабатываемой поверхности (фиг. 1). Причем для обеспечения геометрическбго проскальзывания ось вращения ролика наклоняют относительно оси вращения детали

о со го VI ю

на угол и , текущее значение которого определяют по формуле

«- arcsln

Vc

V,

arcsin К,

где VCK -линейная скорость проскальзывания;

/д- линейная скорость вращения детали;

К - коэффициент проскальзывания.

Таким обргзом, в зоне контакта ролика ,1 детали будет иметь место одновременное качение и проскальзывание.

Способ ЭМО можно реализовать дру- гим методом:в контакт с деталью вводится коническая рабочая ленточка обкатного ро лика, ось вращения которого повернута в горизонтальной плоскости на угол /3 относительно оси вращения обрабатываемой де- 1эли, равного углу наклона конической ленточки ролика(например, поворот обкат- ,ого уст ройства на угол /3 в резцедержателе танка) (фиг. 2). За счет разности диаметров контактной конической поверхности ролика ; зоне ко. такта одновременно будет происходить качение и скольжение.

За счет изменения способа установки инструмента возможно использование для обработки как конической, так и цилиндри- ческой его части, что повышает стойкость.

Для обеспечения качественного упрочнения фасонных поверхностей, увеличения стойкости рабочего профиля инструмента обработка производится с переменной у г- ловой скоростью вращения детали и соответственно ролика, текущее значение которой назначается исходя из постоянства линейной скорости вращения, наиболее благоприятной для конкретного материала, размера детали (например, диаметра) в зоне контакта ролика с деталью.

Наличие на контактной поверхности ролика проскальзывания обеспечивает преимущества неподвижного инструмента - возможность получения высоких классов шероховатости; качение обеспечивает высокую стойкость и стабильность рабочего профиля, отсутствие процесса схватывания контактируемых материалов.

Пример. Упрочняется вал редуктора в месте посадки зубчатого колеса 72,132 из стали 20Х ГОСТ 4543-71 твердостью HRC 42-45 с шероховатостью поверхности ,32 мкм.

Электромеханическую обработку проводят со следующими режимами:

Усилие прижима ролика F, Н1000-1500

0

5 0 5

0

5 0

5 0

5

Технологический ток I , A 600-650 Частота вращения детали п, об/мин16 Величина подачи S, мм/об 0,1 Число проходов Z, шт2 После ЭМО предлагаемым способом по п, 1 с помощью устройства, оснащенного поворотной (вокруг продольной оси) обкатной головкой на угол а 12°, параметры обрабатываемой детали следующие:

Диаметр детали D, мм72,102

Шероховатость поверх- ностиЯа, мкм0,36-0,40

Твердость поверхности HRC48-50

После ЭМО предлагаемым способом с помощью обкатного устройства, развернутого в резцедержателе на угол, равный углу конусности рабочей конической ленточки ролик ( /3 30°), параметры обработанной поверхности следующие:

Диаметр детали D, мм72,106

Шероховатость поверхности На, мкм0,32-0,36 Твердость поверхности HRC48-50 Упрочняется конический хвостик оправки фрезерного станка с конусом 50, изготовленной из стали 45, нормализованной с твердостью HRC 45-48 и шероховатостью поверхности ,63 мкм. Упрочнение производилось ЭМО предлагаемым способом по п. 2 с помощью обкатного устройства конической ленточкой инструмента (с углом конуса /3 30°). Частота вращения детали регулировалась с помощью следящего устройства, обеспечивая постоянство линейной скорости детали в зоне контакта ее с инструментом. Режим ЭМО тот же, Параметры обработанной поверхности: HRC 52-56 ,32-0,40 мкм.

Формула иаобретения 1. Способ электромеханической обработки деталей машин, при котором осущест- вляют вращение детали и продольное перемещение деформирующего ролика из токопроводящего материала, причем через зону его контакта с обрабатываемой поверхностью пропускают переменный ток, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, стойкости ролика и упрощения осуществления способа за счет различных линейных скоростей и проскальзывания, обработку осуществляют роликом с конической и цилиндрической рабочими частями, причем ось вращения ролика наклоняют в вертикальной плоскости относительно оси вращения детали на угол а, определяемый из выражения

VCK

a arcsln -rf- arcsin К,с

VA°

где V« - линейная скорость проскальзывания;

Уд- линейная скорость вращения детали;Ю

К - коэффициент проскальзывания или в горизонтальной плоскости относительно

указанной оси угол / , равный углу наклона конической части ролика.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем. что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработки фасонных поверхностей, обработку осуществляют с переменной угловой скоростью вращения детали, текущее значение которой определяют из условия обеспечения постоянства линейной скорости вращательного движения в зоне контакта ролика с деталью.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки, и может быть использовано для упрочняющей поверхностной обработки деталей машин Цель изобретения - повышение качества обработки, стойкости ролика и упрощение реализации способа за счет изменения способа установки инструмента Осуществляют вращение детали и продольное перемещение ролика Через зону обработки пропускают переменный ток Ось вращения ролика наклоняют относительно оси вращения детали на угол а в вертикальной плоскости или на угол / в горизонтальной плоскости относительно оси вращения обрабатываемой детали. Изменяют угловую скорость вращения детали из условия обеспечения постоянства линейной скорости вращательного движения в зоне контакта ролика с деталью При этом обеспечиваются низкая шероховатость поверхности, стабильность рабочего профиля ролика и отсутствие адгезионного схватывания материалов инструмента и детали 1 з п. ф-лы 2 ил (Л С

380В

сбоку

Фиг.1 Вид сВерху