Восстановление резьбы электромеханической обработкой

нормальный. Однако следует иметь в виду, что замена абразивного материала без ухудшения эксплуатационных свойств шлифовальных кругов практически невозможна. Так, например, при обработке заготовок из легированных сталей кругами из электрокорунда белого стойкость кругов по сравнению с кругами из электрокорунда хромотитанистого может быть снижена до двух раз [2].

На обследованных предприятиях используют шлифматериалы с зернистостью от 5 до 80. Наибольшее применение находят шлифовальные круги зернистостью 16 и 25 (48,6 % от годовой потребности шлифовальных кругов) и 32, 40 (35,8 %). При этом в большинстве случаев ограничений по содержанию основной фракции (повышенное содержание основной фракции, отсутствие предельной фракции и т.д.) не предъявляется.

Наиболее широко применяют шлифовальные круги твердостью СМ1. Ни на одном предприятии Ульяновской области нет ограничений в характеристике абразивного инструмента rio структуре. Хотя известно, что структура шлифовального круга во многом определяет стружкообразование при абразивной обработке заготовок и соответственно качество обработанных поверхностей. При круглом наружном и плоском шлифовании заготовок из большинства конструкционных материалов используют, как правило, шлифовальные круги средних структур № 5 - 8, на которые и следует ориентироваться при организации производства абразивных инструментов. При этом стабильность качества шлифовальных кругов в значительной степени будет определяться их равномерностью по структуре и твердости.

В большинстве случаев в регионе используют абразивные инструменты на керамической связке и только 20,5 % - на органических связках, причем 72% от годовой потребности в последних приходится на отрезные круги-диски, из которых 86,2% составляют круги на бакелитовой связке и 13,8% на

вулканитовой. В основном в качестве абразивного материала в кругах на органических связках используют электрокорунд нормальный 14А зернистостью 40 - 80, реже - карбид кремния черный 54С. Как правило, применяют отрезные круги с наружным диаметром от 50 до 400 мм, сред нетвердые.

Таким образом, на предприятиях Ульяновской области преимущественное применение нашли шлифовальные круги прямого профиля типа 1 на керамической связке средних структур диаметром от 100 до 400 мм и 600 мм. В качестве абразивного материала шлифовальных кругов используют в основном электрокорунд белый марки 25А зернистостью 16-40. К большинству шлифовальных кругов, применяемых на предприятиях автомобильной промышленности, предъявляются повышенные требования по точности размеров и неурав новешенности.

Весьма перспективным направлением является освоение выпуска отрезных кругов на бакелитовой связке.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Абразивные и алмазные инструменты: Номенклатурный каталог / ИКФ «Каталог». -М.: ИКФ «Каталог», 1997. -88 с.

2. Хромотитанистый электрокорунд и инструменты из него: Технологические инструкции. -Ш НИИМАШ, 1978.-27 с.

Худоб и и Леонид Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры «Технология маш ин острое н ия» УлГТУ. Окон чип С арат овский политехнический институт. Руководит НИР и ОКР в области создания ресурсосберегающих технологий машиностроения.

Правиков Юрий Михайлович, кандидат технических наук, доцент той же кафедры. Окончил Ульяновский политехнический институт. Работает в области теории и технологии абразивной обработки.

УДК 621.99.992; 631.3.01

С. К. ФЕДОРОВ, Л. В. ФЕДОРОВА

ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕЗЬБЫ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКОЙ

Рассмотрен способ восстановления геометрии и улучшения свойств резьбовых поверхностей электромеханической обработкой, основанный на пластическом перераспределении металла.

Изучение существующих способов восстановления резьбовых поверхностей, теоретические и экспериментальные исследования в области

электромеханической обработки (ЭМО) свидетельствуют о возможности ее использования для обработки (восстановления) резьбы.

Рис. 1. Характерный дефект резьбы

/

Г," / __ // ¡~?тах ' 1

/ / /

тех

Рис. 2. Схема к определению объема металла во впадине резьбы

с разработкой оснастки для

пластическом нерабочих

Технологию электромеханического восстановления (ЭМВ) резьбы разрабатывали по следующей схеме: определение объема металла и возможности его принудительного перемещения для компенсации износа резьбы; обоснование энергосиловых параметров процесса; расчет возможного запаса прочности стержня болта при уменьшении внутреннего диаметра резьбы; выбор технологической схемы ЭМВ оборудования, инструмента и восстановления резьбовых деталей.

ЭМВ основано на перераспределении материала поверхностей впадин и искаженных участков рабочих элементов резьбы. В системе предельных калибров к числу неконтролируемых параметров резьбы относят допуск по внутреннему Тф диаметру и диаметру по дну впадины, которые могут изменяться в широких пределах. Для того чтобы происходило перераспределение материала из впадины резьбы, необходимо довести его до пластического состояния и приложить нагрузку, способную переместить пластичный объем металла в требуемом направлении. Первая задача решается за счет образования в зоне контакта «инструмент-резьба» джоулева тепла и тепла от фрикидонного контакта. Вторая задача решается в результате одновременного приложения нагрузки и перемещения необходимых объемов

нагретого металла. Находясь в пластичном состоянии и будучи ограниченным в условиях перемещения, металл заполняет пространство между инструментом и изношенным профилем боковых поверхностей резьбы.

В общем случае ЭМВ резьбы возможно, когда объем металла, необходимого для восстановления номинальной геометрии резьбы Ув, больше или равен объему гоношенного металла Уи:

УВ>УЙ ^

При существующих способах восстановления резьбы под объемом изношенного металла Уи понимают металл деформированного профиля Уд и объем металла Ууд, удаленного с боковой поверхности витка (рис. 1):

УН = У„+У

д

уд •

Необходимый для восстановления резьбы объем металла Ув при ЭМВ складывается из объема металла во впадине Увп и объема деформированного металла

У •

у д*

VИ = VД^-V

пп ?

V™ = Уг + У2 + Уз,

где VI - объем металла, расположенный между профилем основания с радиусом К111ах = 0,144Р и впадиной плоской формы; У2 - объем металла во впадине при изменении радиуса от ^ = 0,144Р до

Rm¡n = 0Д08Р; V3 - объем металла при увеличенном радиусе впадины резьбы Rmax = (0,18...0,3)Р;

VBn=2-Tt.F.P,

где F = F] + F2 + F3 — суммарная площадь выдавливаемого металла во впадине резьбы (рис. 2).

Электромеханическое восстановление возможно по нескольким схемам (рис. 3 - 5). В зависимости от характера дефекта резьбы восстановление производится либо за один проход, либо за два. При износе витков резьбы в виде искажения их формы восстановление (см. рис. 3) заключается в следящем термомеханическом воздействии инструмента с углом профиля а = 60° и радиусом при вершине R = 0,108 • Р. При перемещении вершины инструмента по

основанию резьбы металл вытесняется из впадины, а под силовым воздействием боковых поверхностей инструмента формируется номинальны й

геометрический профиль резьбы. При ЭМВ резьбы с увеличенным радиусом основания Я == (0,144...0,3) • Р (см. рис. 4 ) возможна обработка в два прохода.

Первый проход производится инструментом с углом профиля а! = 55°. При втором проходе инструментом с углом профиля а = 60° и радиусом при вершине Я = 0,144 • Р происходит формирование боковых рабочих поверхностей витков резьбы.

Рис. 3. Схема ЭМВ резьбы при Ув = Уд

Рис. 4. Принципиальная схема ЭМВ резьбы за два прохода

Рис. 5. Принципиальная схема ЭМВ резьбы специальным инструментом

При износе резьбы с удаленным металлом и искаженным профилем ее восстановление производится инструментом (см. рис. 5), особенностью которого является специальная форма вершины. Угол профиля боковых поверхностей выполняется равным а = 60°. Использование разработанных способов позволяет получать такие свойства резьбы, добиться которых другими известными способами затруднительно, даже для специализированных предприятий. По результатам исследований технологии ЭМВ разработаны и переданы заинтересованным предприятиям комплекты технологической документации.

УЭМО

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Аскинази Б. М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. — М.: Машиностроение, 1989.-200 с.

2. Патент 1801075 Би АЗ, В 23 Р 6/00. Способ восстановления резьбы / С. К. Федоров, Л. В. Федорова, В. О. Надольский, С. Н. Каравашкин. №4929079, заявл. 11.03.91. Опубл. 07.03.93. Бюл. №9.

3. А. с. Би 1731564 А1, В 23 Р 6/00. Способ образования резьбы / С.К. Федоров, В.О. Надольский, Л.В. Федорова, С.Б. Наумчев.

№4891921, заявл.17.12.90. Опубл. 07.05.92. Бюл. №17.

Федоров Сергей Константиновы ч, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология металлов» Ульяновской сельскохозяйственной академии, оконч:и1 Ульяновский политехнический институт. Ведет исследования технологии электромеханической обработки при изготовлении и восстановлении деталей машин.

Федорова Лилия Владимировна, кандидат технических паук, доцент кафедры «Материаловедение и ОАЩ» УлГТУ, окончила Ульяновский политехнический институт. Область научных интересов - исследование технологии электромеханической обработки.

%

у