ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ЗАКАЛКИ ПОВЕРХНОСТИ ОТВЕРСТИЙ КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к инструментальной оснастке для поверхностного упрочнения, и может быть использована при упрочнении поверхности отверстий квадратного сечения.
Известен дорн [Патент RU №177586 U1, C21D 1/10] для выборочного электромеханического упрочнения внутренних поверхностей отверстий деталей, содержащий токоизоляционную втулку, оправку с резьбой для крепления упрочняющего элемента, имеющую осевое глухое отверстие, герметично заглушенное винтовой пробкой, и два симметричных друг другу канала, штуцер, стяжные гайки, упрочняющий элемент с прямоугольным вырезом, винт и клин.
Известный дорн для выборочного электромеханического упрочнения поверхностей отверстий деталей обладает следующими недостатками - непригодность конструкции клина, оправки и упрочняющего элемента для закалки поверхности отверстий квадратного сечения.
Технический результат полезной модели - обеспечение закалки поверхности отверстий квадратного сечения.
Технический результат достигается тем, что клин выполнен в виде усеченного конуса, упрочняющий элемент в поперечном сечении имеет форму квадрата, прорези на упрочняющем элементе выполнены взаимно перпендикулярно и расположены параллельно сторонам квадрата с точкой пересечения в центре квадратного сечения упрочняющего элемента с образованием четырех равных упругих элементов, а в нижней части оправки на внешней стороне выполнено четыре симметричных друг другу канала для подвода охлаждающей жидкости к рабочим поверхностям упрочняющего элемента и упрочняемым поверхностям отверстия квадратного сечения детали.
На фиг. 1 представлен инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения, на фиг. 2 - упрочняющий элемент.
Инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения содержит токоизоляционную втулку 1, оправку 2, стяжные гайки 3, упрочняющий элемент 4, зафиксированный на оправке 2 посредством резьбового соединения. Упрочняющий элемент 4 в поперечном сечении имеет форму квадрата с прорезями 5, образующими упругие элементы 6 с рабочими поверхностями 7. Прорези 5 на упрочняющем элементе 4 выполнены взаимно перпендикулярно и расположены параллельно сторонам квадрата с точкой пересечения в центре квадратного сечения упрочняющего элемента 4. Между упругими элементами 6 зафиксирован клин 8, наружная поверхность которого выполнена в виде усеченного конуса. При помощи винта 9 клин вворачивается в отверстие в торце оправки, что позволяет производить регулировку схождения и расхождения упругих элементов 6. В основании упругих элементов 6 с внешней стороны выполнены цилиндрические вырезы для уменьшения концентраций напряжений. В верхней торцевой части оправки выполнено осевое глухое отверстие 10, герметично заглушенное винтовой пробкой 11. В средней части оправки, ниже стяжных гаек, выполнено радиальное глухое отверстие, сообщающееся с осевым отверстием, и установлен штуцер 12. В нижней части оправки на внешней стороне выполнено четыре симметричных друг другу канала 13 для подвода охлаждающей жидкости к рабочим поверхностям упрочняющего элемента и упрочняемым поверхностям отверстия квадратного сечения.
С инструментом для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения работают следующим образом. Оправку 2 с навинченной токоизоляционной втулкой 1 закрепляют в станке и подводят к обрабатываемому отверстию детали, создавая плотный контакт, предварительно раздвинув упругие элементы при помощи клина 8, вворачиванием винта 9. К оправке 2 посредством стяжных гаек 3, для обеспечения подвода электрического тока, присоединяют клемму токоподводящего кабеля.
2
Инструмент для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения при обработке перемещают вертикально «сверху-вниз». Через место контакта упрочняющего элемента 4 с обрабатываемой поверхностью отверстия квадратного сечения пропускают электрический ток плотностью j=250…300 А/мм. В результате чего контактируемая с упрочняющим элементом поверхность разогревается до температуры 900…1000°С, а при последующем осевом перемещении инструмента для электромеханической закалки поверхности отверстий квадратного сечения относительно оси отверстия и подачи в зону упрочнения охлаждающей жидкости через штуцер, осевое отверстие в оправке и четыре радиальных отверстия на внешней стороне оправки происходит мгновенный отвод тепла, что способствует формированию мартенситной структуры и повышению твердости поверхности отверстия квадратного сечения.
Выполнение упрочняющего элемента 4 квадратного сечения позволяет осуществлять закалку поверхности отверстий квадратного сечения.
Изготовление наружной поверхности клина 8 в виде усеченного конуса, установленного между упругими элементами 6 и перемещаемого с помощью винта 9, позволяет эффективно обеспечивать плотный контакт между рабочими поверхностями 7 упругих элементов 6 и обрабатываемой поверхностью отверстия квадратного сечения, что исключит образование электрической эрозии и позволит повысить качество поверхностной закалки отверстий квадратного сечения.
Наличие осевого глухого отверстия 10 в оправке 2, радиального глухого отверстия и установленного в нем штуцера 12, а также четырех симметричных каналов 13 в нижней части отправки позволяет улучшить отвод тепла из зоны контакта путем подвода охлаждающей жидкости.