ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ГАЛТЕЛЕЙ ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Полезная модель относится к области упрочняюще-чистовой обработки деталей и может быть использована в различных областях машиностроения для упрочнения галтелей шеек коленчатых валов двигателей при их изготовлении и ремонте.
Известна конструкция приспособления для электромеханического упрочнения резьбы ходовых винтов, состоящая из двух скоб, шарнирно-соединенных между собой и изолированных одна от другой, в скобах которого установлены латунные ролики (Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. - М.: Машиностроение, 1989, с. 111).
Известно устройство, состоящее из верхней и нижней полускоб, соединенных с одной стороны по средством оси, а с другой - регулировочным механизмом (авт. св. № 1393604, кл. B24B 39/04, 02.10.1985).
Недостатком вышеуказанных устройств является в первом случае отсутствие возможности упрочнения галтелей шеек коленчатых валов, во втором случае обработка производится только поверхностным пластическим деформированием без дополнительного энергетического воздействия на обрабатываемую поверхность.
Таким образом, известные устройства имеют низкий технический уровень, связанный с недостаточным энергетическим воздействием на обрабатываемый поверхностный слой галтелей шеек коленчатых валов с целью его упрочнения.
В этой связи важной задачей является создание нового устройства, обеспечивающего высокоэнергетическое воздействие на обрабатываемый поверхностный слой галтелей шеек коленчатых валов, упрочнение их и создание благоприятного рельефа поверхности на обрабатываемой поверхности.
Техническим результатом является создание нового устройства - инструментального узла для электромеханической обработки галтелей шеек коленчатых валов, позволяющего осуществлять комбинированную обработку поверхностей шеек коленчатых валов поверхностным пластическим деформированием с одновременной электромеханической обработкой.
Технический результат достигается тем, что инструментальный узел для электромеханической обработки галтелей шеек коленчатых валов выполнен в виде разъемной скобы, полускобы которой соединены посредством оси. Каждая из полускоб состоит из двух частей в которых имеются выступы и пазы, при совмещении двух частей полускоб выступы входят во взаимодействие с пазами, по принципу: выступ-паз, т.е. выступ совмещается с пазом и наоборот для обеих полускоб. В выступах каждой полускобы установлены под углом к обрабатываемой поверхности твердосплавные ролики. Механизм нагружения и центровки выполнен в виде регулировочных болтов и гаек, а также центровочных винтов, регулировочные болты и гайки позволяют создать поперечное усилие прижатия твердосплавных роликов к обрабатываемой поверхности коленчатого вала, центровочные винты позволяют создавать продольное усилие прижатия твердосплавных роликов к обрабатываемой поверхности коленчатого вала и центровать скобу инструментального узла относительно оси коленчатого вала. К твердосплавным роликам через полускобы подводится электрический ток, величина которого варьируется в зависимости от необходимой степени упрочнения и первоначальной шероховатости обрабатываемой поверхности. Подведенный к зоне обработки - твердосплавному ролику и коленчатому валу электрический ток (напряжением 3-6 В и силой тока 200-1000 А) способствует интенсивному термомеханическому воздействию на обрабатываемую поверхность с созданием упрочненного поверхностного слоя.
Инструментальный узел для электромеханической обработки галтелей шеек коленчатых валов состоит из (фиг. 1): верхняя полускоба с частями 1 и 4, нижняя полускоба с частями 2 и 3, все полу скобы имеют выступы и пазы (на фиг. 1 пазы и выступы не видно, для верхней полускобы части 1 выступ занимает сектор 18, пазы сектора 19, для нижней полускобы части 2 выступы занимают сектора 18 и паз сектора 19), 5 болты крепления клемм токоподводов, 6 центровочные винты, 7 твердосплавные ролики, 8 обрабатываемый коленчатый вал, 9 регулировочные болты и 10 гайки, 11 клеммы токоподводов, 12 кабеля подвода электрического тока, 13 отверстия с внутренней резьбой в выступах всех полускоб, 14 центровочные углубления в пазах всех полускоб, 15 ось твердосплавного ролика с резьбой, 16 ось, 17 углубления с внутренней резьбой в выступах всех полускоб, 20 источник тока (фиг. 2).
Оси твердосплавных роликов 15 с резьбой расположены под углом 40-50° к оси обрабатываемого коленчатого вала, оси вворачиваются в углубления 17 с внутренней резьбой в выступах каждой полускобы инструментального узла.
Полускобы инструментального узла с одной стороны соединены посредством оси 16, а с другой - регулировочными болтами и гайками 9, 10, создающими регулируемое упрочняющее усилие прижатия твердосплавных роликов 7 к поверхности галтелей в поперечном направлении относительно оси коленчатого вала. Центровочные винты 6, вворачиванием или выворачиванием их создают регулируемое упрочняющее усилие прижатия твердосплавных роликов 7 к поверхности галтелей в продольном направлении относительно оси коленчатого вала.
Инструментальный узел для электромеханической обработки галтелей шеек коленчатых валов работает следующим образом.
Скобу подводятся к шейке упрочняемого коленчатого вала 8 в открытом положении, т.е. при поднятой верхней полускобе частях 1, 4 и опущенной нижней полускобе частях 2, 3. Затем полускобы закрываются. При этом ролики 7 всех полускоб входят во взаимодействие с соответствующими галтелями шейки коленчатого вала 8. Регулировочными болтами и гайками 9, 10 создается необходимое регулируемое упрочняющее усилие прижатия твердосплавных роликов 7 к поверхности галтелей в поперечном направлении относительно оси коленчатого вала. Центровочными винтами 6, вворачиванием их по резьбе отверстий 13 в выступах всех полускоб в центровочные углубления в пазах всех полускоб 14, осуществляется разжимание частей 1 и 4 верхней полускобы и частей 2 и 3 нижней полускобы, чем создается регулируемое упрочняющее усилие прижатия твердосплавных роликов 7 к поверхности галтелей в продольном направлении относительно оси коленчатого вала, фиксация и центровка скобы инструментального узла. При этом регулировочными болтами и гайками 9, 10, а также центровочными винтами 6 обеспечиваается равномерное контактное давление по профилю галтелей. Твердосплавные ролики 7 предварительно устанавливаются в соответствующие пазы в выступах каждой полускобы на оси 15, которые закрепляются вворачиванием по резьбе в углубления с внутренней резьбой 17 в выступах каждой полу скобы. Болтами крепления клемм токоподводов 5 прижимаются клеммы токоподводов 11 к полускобам, к клеммам токоподводов по кабелям 12 подводится электрический ток напряжением 3-6 Вольт и силой тока в 200-1000 Ампер от источника тока 20 (фиг. 2). Схема подключения инструментального узла к источнику тока показана на фиг. 2.
Коленчатый вал 8 приводится во вращательное движение, осуществляется подача электрического тока к твердосплавным роликам и производится электромеханическая обработка галтелей коленчатого вала.
Предлагаемый инструментальный узел для электромеханической обработки галтелей шеек коленчатых валов по сравнению с известными устройствами позволяет осуществлять комбинированное упрочнение электромеханической обработкой и поверхностной пластической деформацией галтелей шеек коленчатых валов, тем самым обеспечив расширение технологических возможностей, а также повысить эффективность упрочнения.