УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО АНТИФРИКЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к технологическому оборудованию при обработке деталей машин.
Известно устройство для создания антифрикционного покрытия цилиндрических поверхностей деталей при их шлифовании, содержащее неподвижно укрепленный корпус, имеющий открытую направляющую полость, в которой расположены с возможностью осевого перемещения натирающий элемент из антифрикционного материала, пружина, способная за счет своего осевого перемещения и натяга выдвигать натирающий элемент из полости корпуса, а также механизм осевого перемещения пружины и изменения ее натяга (патент РФ на полезную модель №90005).
Известно устройство для нанесения антифрикционного покрытия деталей, содержащее корпус, в котором расположен натирающий элемент из антифрикционного материала, пружины, способные за счет своего осевого перемещения и натяга выдвигать натирающий элемент из корпуса в сторону обрабатываемой поверхности деталей, причем натирающий элемент состоит из конечного количества секторов, расположенных по окружности, кроме того на корпусе смонтированы обрабатывающий элемент в форме сменного лепесткового шлифовального торцевого диска, и выглаживающий элемент в виде стальных термообработанных шариков (патент РФ на полезную модель №118907).
Недостаток указанных устройств в том, что сектора натирающего элемента одинаковы по размерам, выполнены из одного антифрикционного материала и расположены на одной окружности. Это делает невозможным нанесение многослойного антифрикционного покрытия на детали с требуемым сочетанием материалов и толщин составляющих его слоев.
Целью предлагаемой полезной модели является создание возможности нанесения на детали многослойного антифрикционного покрытия с необходимым сочетанием материалов и толщин составляющих его слоев.
Указанная цель достигается тем, что устройство для нанесения многослойного антифрикционного покрытия содержит корпус с возможностью вращения от внешнего привода, причем на корпусе, на концентрических окружностях с центром на оси его вращения смонтированы обрабатывающий, натирающий и выглаживающий элементы, при этом натирающий элемент состоит из конечного количества секторов, выполненных из антифрикционного материала.
Новым является то, что сектора натирающего элемента расположены, по крайней мере, на двух концентрических окружностях, причем сектора на окружности наибольшего диаметра выполнены из материала, образующего первый слой, а на других окружностях, по мере уменьшения их диаметров, - из материалов второго и последующих слоев, входящих в состав многослойного покрытия. Это открывает возможность нанесения на детали многослойного антифрикционного покрытия с необходимым сочетанием материалов составляющих его слоев.
Новизна предлагаемого технического решения заключается и в том, что размеры секторов, расположенных на каждой окружности, определяются соотношением
где i=1, 2, …, n - номер слоя, входящего в состав наносимого антифрикционного покрытия;
i
s - радиальный размер секторов, предназначенных для создания i-го слоя покрытия;
i
l - длина дуги срединной окружности в пределах одного сектора, участвующего в создании i-го слоя покрытия;
i
c - количество секторов, расположенных на окружности и предназначенных для создания i-го антифрикционного слоя;
i
t - требуемая толщина i-го слоя покрытия.
Это обеспечивает возможность нанесения многослойного антифрикционного покрытия с необходимым соотношением толщин составляющих его слоев.
На фиг. 1 представлено устройство для нанесения многослойного антифрикционного покрытия; на фиг.2 показан дополнительный вид А фиг. 1.
Устройство для нанесения многослойного антифрикционного покрытия содержит корпус 1 с возможностью осевого вращения от внешнего привода. На корпусе смонтированы обрабатывающий элемент 2 в виде сменного лепесткового шлифовального торцевого диска, натирающий элемент 3, состоящий из подпружиненных секторов, расположенных на двух концентрических окружностях, причем сектора на окружности большего диаметра выполнены из материала, обладающего высокой адгезией к материалу обрабатываемой детали и способного за счет натирания создать первый слой наносимого антифрикционного покрытия. Например, если материал детали - сталь, то эти сектора могут быть выполнены из меди. Сектора на окружности меньшего диаметра должны быть выполнены из антифрикционного материала, проявляющего значительную адгезию к материалу первого слоя покрытия и способного к натиранию на него. Таким материалом в рассматриваемом примере может быть олово. Кроме этого, на корпусе 1 установлен выглаживающий элемент 4, в виде расположенных по окружности подпружиненных, стальных, термообработанных шариков, например, из шарикоподшипниковой стали ШХ15 ГОСТ 801-78.
Устройство для нанесения многослойного антифрикционного покрытия работает следующим образом. В шпинделе станка, например, широкоуниверсального фрезерного 675П1 устанавливают устройство так, чтобы образующая конической поверхности корпуса 1 была параллельна обрабатываемой плоскости, либо образующей цилиндрической поверхности детали. Устройству придают осевое вращение и подводят к детали так, чтобы обрабатывающий элемент 2 контактировал с ее поверхностью с необходимым усилием. После чего, осуществляют подачу устройства по касательной к обрабатываемой поверхности детали. В результате этого обрабатывающим элементом 2 удаляется необходимый припуск и формируется требуемая шероховатость поверхности детали, обеспечивающая необходимую адгезию покрытия. Далее вступают в силовой контакт с деталью сектора натирающего элемента 3, расположенные на окружности большего диаметра. Скользя по поверхности детали, они разогревают ее и оставляют на ней первый слой покрытия. Затем вступают в работу сектора, размещенные на окружности меньшего диаметра. На поверхность детали наносится второй слой покрытия. При дальнейшей подаче устройства полученное двухслойное покрытие подвергается поверхностно-пластическому деформированию выглаживающим элементом 4, что повышает его качество.
Параметры режима работы конкретного устройства, а именно, частоту вращения, величину подачи, усилия контактирования обрабатывающего, натирающего и выглаживающего элементов с поверхностью детали, обеспечивающие требуемое качество многослойного антифрикционного покрытия обрабатываемой детали, можно установить экспериментально.
Предлагаемое устройство для нанесения многослойного антифрикционного покрытия деталей обладает более широкими технологическими возможностями по сравнению с известными устройствами подобного назначения; его применение обеспечит технико-экономический эффект, связанный с повышением качества антифрикционного покрытия деталей пар трения и сокращением номенклатуры применяемого инструмента для обработки таких деталей.