УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ДВУМЯ ИНСТРУМЕНТАМИ

Полезная модель относится к области металлообработки, касается средств электромеханической обработки (ЭМО) деталей машин в условиях массового и ремонтного производства.
8
9
2
Известны державки для электромеханической обработки деталей машин, в виде динамометрического приспособления с использованием спиральных пружин, на которые крепится головка с одним обрабатывающим инструментом в виде пластины или ролика (см. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. - М.: Машиностроение, 1989. - 200 с). Такие державки обеспечивают термомеханическое воздействие на поверхности деталей за счет того, что через зону контакта деформирующего электрод-инструмента (ролика или пластины) и детали проходит ток большой плотности (10-10 А/м) и низкого (1-6 В) напряжения, вследствие чего на контактирующей поверхности изделия выделяется большое количество тепла, происходит высокоскоростной нагрев локального микрообъема поверхности с одновременным его пластическим деформированием и последующее интенсивное охлаждение за счет отвода тепла внутрь детали, что приводит к повышению прочности и износостойкости. Державка устанавливается в резцедержателе станка. Для замыкания рабочего контура ЭМО электрический ток подводится к детали через электроконтактное устройство и державку с инструментом, которые образуют с деталью общую электрическую цепь.
Однако обработка одной державкой отличается низкой производительностью обработки поверхностей, большими потерями электроэнергии в технологической оснастке и по длине детали, низким КПД процесса.
Известна интегральная установка для электромеханической обработки (Патент №2127183 принят за прототип, см. Бюл. №7, от 10.03.99), содержащая силовой понижающий трансформатор с аппаратурой регулирования и контроля, технологически связанные с ним вспомогательную оснастку с элементами токоподвода и подпружиненную державку, несущую головку с рабочим инструментом и предназначенную для крепления на суппорте токарного станка, отличающаяся, тем, что силовой понижающий трансформатор с торроидальным сердечником также расположен на суппорте токарного станка, а пружинная державка закреплена с возможностью регулирования своего положения, при этом головка смонтирована в державке с возможностью качания и выполнена двухрычажной с регулируемыми по длине относительно оси качания плечами рычагов, несущих на концах рабочие инструменты в виде роликов, токоподвод к которым осуществлен непосредственно от трансформатора упругими шинами вторичной обмотки. В данной конструкции используются две головки, в которых установлено по одному ролику. При такой обработке снижаются потери электроэнергии за счет исключения из электрической цепи электроконтактного устройства, повышается производительность процесса за счет двухроликового воздействия.
Однако у данного устройства качающиеся ролики не обеспечивают надежного контакта инструмента с поверхностью изделий, что может привести к искрообразованию в контакте между инструментом и деталью, что ухудшает качество поверхности и приводит к выгоранию инструментов.
Известна двухинструментальная державка для электромеханической обработки деталей (Патент №97077 принят также за прототип, см. Бюл. №24, от 28.08.2010) в виде динамометрического приспособления с использованием спиральных пружин, на которые крепится головка, отличающаяся тем, что в головке на полуосях на одной линии установлены два инструмента с возможностью регулирования расстояния между ними с помощью изоляционных шайб, инструменты и полуоси изолированы друг от друга с помощью втулок, причем подвод электрического тока к инструментам осуществляется непосредственно через полуоси.
Данная конструкция значительно снижает потери электроэнергии в рабочем контуре и в самой детали, повышает производительность обработки.
К недостаткам этого устройства относится возможность искрообразования при обработке сложных поверхностей, например, конусов, сложность обработки труднодоступных участков, необходимость применения специальных теплостойких изоляционных материалов.
Целью полезной модели является повышение эффективности процесса ЭМО при обработке сложных поверхностей за счет сокращения потерь электроэнергии, увеличения производительности обработки и обеспечения надежного контакта инструментов с деталью.
Поставленная цель достигается тем, что державки с инструментами устанавливаются напротив друг друга с возможностью поперечного перемещения в направляющих, направляющие закреплены с возможностью продольного и вращательного движения на кронштейнах, а кронштейны установлены в ползунах и имеют возможность одновременного синхронного поступательного перемещения в направляющих ползуна в поперечном направлении посредством вращения маховика винта, при этом направляющие ползуна зафиксированы на основании, а поперечное перемещение винта ограничивается фиксатором винта.
На фигуре изображен общий вид устройства для электромеханической обработки деталей машин двумя инструментами.
Устройство состоит из следующих сборочных единиц и деталей: двух телескопических державок, несущих головку с рабочим инструментом 1, основания 2, маховика 3, двух кронштейнов 4, двух направляющих державки 5 и двух направляющих ползуна 6, а также имеет два ползуна 7 (правый и левый) и винт 8, имеющий по краям винтовую поверхность, например резьбу, разного направления. На основании 2 имеется фиксатор винта 9, который предотвращает перемещение винта относительно основания.
Направляющие ползуна 6, на которых поперечно перемещаются ползуны 7, крепятся неподвижно на раме 2. К ползунам 7 крепится кронштейны 4 и направляющие державки 5. Поперечное перемещение ползуна с кронштейном, направляющей державки и самой державки с обрабатывающим инструментом осуществляется с помощью винта 8, который вращается с помощью маховика 3.
Устройство для электромеханической обработки деталей машин двумя инструментами устанавливается на токарно-винторезном станке поперек оси вращения детали, например на суппорте станка, и работает следующим образом. Перед проведением электромеханической обработки перемещением державок в кронштейнах в поперечном направлении и самих кронштейнов в продольном и вращательном направлении инструменты устанавливаются в нужное пространственное положение, обеспечивающее необходимое электромеханическое воздействие на поверхность детали. Далее вращением винта инструменты прижимаются к обрабатываемым поверхностям, одновременно подается электрический ток и включается вращение детали, что обеспечивает необходимое термомеханическое воздействие ее поверхности. Режимы обработки (плотность тока, скорость обработки, давление инструментов и их подача), также материал и форма инструментов принимаются исходя из задач и требований технологического процесса. При обработке сложных поверхностей, например, конусов, оператор поворотом маховика обеспечивает необходимое одинаковое усилие прижатия инструментов к детали.
Использование двух державок с инструментами позволяет сократить потери электроэнергии в детали, за счет исключения из электрической цепи электроконтактного устройства, увеличивает производительность обработки за счет использования двух инструментов.
Возможность одновременного синхронного поступательного перемещения инструментов позволяет во время обработки сложных поверхностей, например, конусов, одновременно прижимать инструменты с одинаковым усилием к детали, что обеспечивает надежный контакт инструмента с деталью и, следовательно, качество обработки.
Таким образом, при применении данного устройства для электромеханической обработки деталей машин двумя инструментами повышается производительность обработки, снижаются непроизводительные потери электрической энергии при выполнении технологической операции, обеспечивается надежный контакт инструментов с деталью, что в целом повышает эффективность процесса ЭМО.