Устройство для чистовой и упрочняющей обработки деталей Советский патент 1992 года по МПК B24B39/00 B24B39/04 

Изобретение относится к технологии машиностроения, а более конкретно - к чистовой и упрочняющей обработке давлением поверхности деталей машин, в частности к устройствам для комбинированной чистовой и упрочняющей обработки деталей, включающей нанесение поверхностного металлического покрытия и пластическое деформирование поверхности обкатыванием. -Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение качества за счет регулирования режима обработки.

Устройство для комбинированной чистовой и упрочняющей обработки деталей содержит электрохимическую ванну из диэлектрического материала, связанную с источником технологического напряжения.

подключенного к электроду-аноду и обрабатываемой детали. Электрод-анод имеет профильную поверхность, причем устройство содержит также элемент для поверхностной обработки, подпружиненный в осевом направлении.

Для реализации поставленной цели устройство снабжено вилкообразной державкой, смонтированной с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном ее продольной оси. и несущей на одном конце вилкообразной части ванну с размещенным в ней анодом, а на другом конце - установленный соосно с ванной элемент для поверхностной обработки детали, выполненный в виде держателя со свободно установленным в нем на оси роликом, смонтированным с возможностью регулировочvl

V

ЧЭ

СЛ

о о

ного перемещения относительно продольной оси вилкообразной державки. При этом анод установлен в ванне с возможностью регулировочного перемещения в направлении, перпендикулярном оси вилкообразной державки, а ванна выполнена из твердого диэлектрического материала с узлами для подачи и отвода электролита.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 и 5 электрохимическая ванна.

Устройство для комбинированной чистовой и упрочняющей обработки деталей (фиг. 1) имеет вилкообразную державку 1, смонтированную с возможностью ее перемещения в направлении, перпендикулярном ее продольной оси. На одном конце вилкообразной части расположена электрохимическая ванна 3, контактирукадая с деталью 2. Ванна имеет штоки 4 для фиксации в вилкообразной державке и упругие элементы - пружины 5 для осуществления постоянного поджима к обрабатываемой поверхности детали 2. На противоположном конце вилкообразной державки расположен установленный соосно с ванной элемент для поверхностной обработки детали, выполненный в виде дepжateля 7 со свободно установленным в нем на оси роликом 6. Держатель установлен внутри корпуса 8, взаимодействует с силовым элементом - пружиной 9 для обеспечения необходимой силы обкатывания, которая регулируется расположенным в корпусе винтом 10. Элемент для поверхностной обработки расположен на вилкообразной державке с возможностью регулировочного перемещения относительно продольной оси державки.

Деталь 2 имеет рабочее вращения Д, а устройство - продольную подачу Др державки 1. С поверхностью детали контактируют при обработке ванна 3 и деформирующий ролик 6, свободно установленный на оси в держателе 7. Ванна и ролик на державке 1 расположены соосно, причем ванна имеет узлы 11 и 12 для подвода и отвода электролита из зоны нанесения электрохимического покрытия.

.Внутри электрохимической ванны (фиг. 3) установлен злектрод-анод 15, отделенный от детали 2 слоем электролита 14. Ванна выполнена из твердого диэлектрического материала 13, причем ее края плотно контактируют с деталью 2. Электрод-анод 15 установлен в ванне с возможностью регулировочного перемещения посредством винтов 16 в направлении, перпендикулярном оси вилкообразной державки. Устройство имеет также источник 17 технологического напряжения, который в соответствующей полярности подключен к детали 2 и электрод-аноду 15.

Пример. Было изготовлено предлагаемое устройство для комбинированной чистовой и упрочняющей обработки, и для обработки цилиндрических деталей на токарном станке было закреплено в резцедер0 жателе. Путем перемещения штоков 4 и сжатия пружин 5 ванну 3 расположили по месту относительно детали 2 (фиг. 1). При этом ролик 6 с определенным натягом, обеспечиваемым пружиной 9 и регулировочным

5 винтом 10, контактирует с поверхностью детали 2. Через узлы 11 и 12 в ванну 3 подается и отводится рабочий электролит, а злектрод- анод и детали подключены к источнику технологического напряжения. Детали

0 сообщают рабочее движение - вращение, а устройству - продольную подачу.

Обработке подвергались цилиндрические образцы из сталей 45 и У8 длиной 150 мм, диаметром 30 мм на токарном станке

5 1К62. Локальная электрохимическая ванна была изготовлена фрезерованием из цельной заготовки (фторопласта) с размерами 10 х 15 х 40 мм. Диапазон режимов процесса: нагрузка на ролик 50-150 кгс, частота

0 вращения образцов 100-630 об/мин, продольная подача устройства - до 0,15 мм/об. Для проведения гальванического покрытия использовали известные электролиты хромирования (хромовый ангидрид,

5 серная кислота, хромин), постоянное напряжение источника регулировалось в пределах 6-36 В.

Исходные характеристики материала: шероховатое™ по параметру Ra-4 мкм для ста0 ли 45 и 5 мкм для стали У8; поверхностная микротвердость соответственно 2020 МПа и 2430 МПа. После комбинированной обработки на оптимальных, режимах шероховатость поверхности 0,5-1,5 мкм, упрочнение

5 30-40%.

. Формула изобретения

Устройство для чистовой и упрочняющей обработки деталей, содержащее электрохимическую ванну из диэлектрического

0 материала, связанную с источником напряжения, электрод-анод с профильной поверхностью и элемент для поверхностной обработку подпружиненный в осевом направлении, отличающееся тем, что, с

5 целью расширения технологических возможностей и повышения качества за счет регулирования режима обработки, оно снабжено вилкообразной державкой, смонтированной с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном ее продольной оси, и несущей на одном конце вилкообразной части ванну с размещенным в ней анодом, а на другом конце - установленный соосно с ванной элемент для поверхностной обработки детали, выполненный в виде держателя со свободно установленным в нем на оси роликом, смонтированным с возможностью регулировочного перемещения относительно продольной оси вилкообразной державки, при этом анод установлен в ванне с возможностью регулировочного перемещения в направлении, перпендикулярном оси вилкообразной державки, а ванна выполнена из твердого диэлектрического материала с узлами для подачи и отвода электролита.

Использование: обработка металлов давлением без снятия стружки, чистовая и упрочняющая обработка деталей машин. Сущность изобретения: устройство содержит электрохимическую ванну, источник технологического напряжения, электрод- анод и подпружиненный ролик, причем ванна размещена на одном конце вилкообразной державки, изготовлена из твердого диэлектрического материала. Электрод-анод расположен внутри ванны, имеет профильную поверхность, устанавливается эквидистантно обрабатываемой детали и снабжен механизмом радиального перемещения, стенки ванны постоянно контактируют с поверхностью детали,активируя ее. В стенках ванны выполнены отверстия со штуцерами и шлангами для обмена электролита. Подпружиненный ролик установлен на другом конце вилкообразной части державки. Ролик смонтирован с возможностью регулиро- вочного перемещения относительно продольной оси державки. 5 ил.

ю

Ф1&1

Вид Л

0-п

виа2

Ы 1

К

rh

Ч,

ФаеЗ

/

/у№г

fff

/J

Фиг. 5