Способ обработки нежестких деталей и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК B23B1/00 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕЖЕСТКИХ ДЕТАЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при механической прецизионной обработке деталей, например втулок, стаканов, колец, нежестких валов из труднообрабатываемых материалов в различных отраслях промышленности.

Известен способ обработки металлов с подогревом в зоне резания, по которому в процессе предварительной и получистовой обработки крупных деталей электрический ток подводят через понижающий трансформатор в зону резания, причем один провод соединен с изделием, а другой с инструментом 1.

Однако при обработке тонкостенных нежестких деталей это приводит к тому, что при электрическом разогреве зоны резания полностью прогревается стенка нежесткой детали, а это ухудшает качество обработки, образует неравномерное поле остаточных напряжений, возрастают деформации нежесткой детали, а после окончания процесса обработки и естественного охлаждения детали, ее размеры и форма не соответствуют заданным.

Цель изобретения - повышение точности обработки.

Эта цель достигается тем, что электрический ток подают перед резцом импульсами, плотность которых по длине окружности детали регулируют в зависимости от частоты ее вращения.

Устройство для осуществления способа содержит источник питания, выполненный в виде управляемого генератора импульсов,

10 датчик частоты вращения детали, пересчетный блок, датчик положения резцов, программный блок и механизм поднастройки и быстрого перемещения электрода. К входу генератора подключены последовательно соединенные датчик частоты вращения дета15ли и пересчетный блок, к второму входу генератора подключены последовательно соединенные датчик положения резца и программный блок, к второму выходу которого подключен механизм поднастройки и быстрого перемещения электрода, при этом элект20род установлен с возможностью перемещения относительно резца и связан с механизмом поднастройки и быстрого перемещения

электрода посредством введенных в устройство рычага и винтовой передачи.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа обработки нежестких деталей.

Устройство включает в себя патрон 1 для зажима прецизионной детали 2, привод 3 главного движения, резец 4. На резце 4 в жестких стойках 5 с изоляционными втулками 6 установлен подвижный подпружиненный пружиной 7 электрод 8. Посредством жестко закрепленного на электроде 8 изоляционного рычага 9 электрод связан через винтовую пару 10 с механизмом 11 поднастройки и быстрого перемещения. Датчик 12 частоты вращения через пересчетное устройство 13 соединен с управляемым генератором 14 импульсов, который, в свою очередь, подключен к детали 2 и электроду 8. В видоизмененном устройстве для осуществления способа датчик 15 положения инструмента через программный блок 16 связан с управляемым генератором 14 импульсов и механизмом 11 поднастройки и быстрого перемещения электрода 8.

Обработка наружной поверхности нежесткой прецизионной детали осуществляется следующим образом.

Деталь 2 зажимают в патроне 1 и резец 4 с электродом 8 подводят к детали. Включают привод 3 главного движения и приводят во вращение деталь 2. Датчиком 12 измеряют частоту вращения детали 2 и с помощью пересчетного блока 13 определяют необходимую плотность подачи электрических импульсов по длине окружности обрабатываемой детали и тем самым интенсивность воздействия электрических импульсов на поверхность. Сигналы, соответствующие плотности подачи электрических импульсов, подают на управляемый генератор 14 импульсов. Например, частоту следования импульсов определяют по зависимости из расчета четыре импульса на 1 мм длины окружности f (Гц), где D диаметр детали, п - частота вращения детали. Последний подает электрические импульсы через электрод 8, закрепленный на резце 4, на поверхность вращающейся детали. Под действием электрических импульсов в зоне обработки выбивают частицы материалы малой дисперсности, появляются наклепанные слои материала, которые впоследствии снимаются с меньщими усилиями резания, и как следствие, остаточные напряжения на посадочных поверхностях имеют меньщую величину, а поле остаточных напряжений получается более стабильным. При обработке деталей из титановых сплавов на поверхности образуется гидрид титана TiH, который имеет более низкие физико-механические характеристики, чем Ti и больщий удельный объем, что обуславливает возникновение дополнительных сжимающих напряжений на

обрабатываемой поверхности и уменьщает силы резания при лезвийной обработке. Производят подачу резца 4 и перед резцом образуют зону охрупченного поверхностного слоя с меньщей твердостью. Продолжают обработку, причем с помощью датчика 15 положения инструмента измеряют расстояние, пройденное резцом, и сигналы подают на программный блок 16, который перед окончанием прохода подает сигнал на механизм 11 поднастройки и быстрого перемещения, который отводит электрод 3 от детали, тем самым предохраняя его от поломки при приближении к патрону и прекращая подачу импульсов. Механизм 11 поднастройки позволяет осуществлять точную установку зазора между поверхностью детали 2 и электродом 8.

Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволяет повысить точность обработки и снизить влияние деформации деталей на технологическую последовательность за счет уменьщения сил резания.

Формула изобретения

1.Способ обработки нежестких деталей с помощью резца, сопровождающийся дополнительным воздействием электрического тока на деталь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, электрический ток подают перед резцом импульсами, плотность которых по длине окружности детали регулируют в зависимости от частоты ее вращения.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее источник питания, подключенный к электроду и детали, отличающееся тем, что, источник питания выполнен в виде управляемого генератора импульсов, а в устройство введены датчик частоты вращения детали, пересчетный блок, датчик положения резца, программный блок и механизм поднастройки и быстрого перемещения электрода, причем к входу генератора подключены последовательно соединенные датчик частоты вращения и пересчетный блок, к второму входу генератора подключены последовательно соединенные датчик положения резца и программный блок, к второму выходу которого подключен механизм поднастройки и быстрого перемещения электрода, при этом электрод установлен с возможностью перемещения относительно резца и связан с механизмом поднастройки и быстрого перемещения электрода посредством введенных в устройство рычага и винтовой передачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 78768, кл. В 23 В 1/00, 1948.