СПОСОБ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ДОРНОВАНИЯ
ELECTROMECHANICAL MANDRELLING METHOD

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для повышения износостойкости отверстий стальных деталей.
Известен способ электромеханического дорнования [Патент RU 2574951. Способ электромеханического дорнования. Опубл. 10.02.2016], заключающийся в перемещении дорна вдоль оси отверстия детали с плавным изменением плотности электрического тока, пропускаемого через место контакта дорна с поверхностью отверстия детали и формировании на поверхности ее отверстия упрочненных кольцевых участков с различной твердостью.
Недостатками данного способа являются: не достаточно высокая твердость и износостойкость кольцевых участков отверстия, большие осевые усилия в момент отключения тока и низкая стойкость инструмента, а также не достаточно высокая точность обработки отверстия.
Технический результат заявленного изобретения - повышение твердости и износостойкости кольцевых участков отверстия, снижение осевых усилий в момент отключения тока и повышение стойкости инструмента, а также повышение точности обработки отверстия.
Указанный технический результат достигается тем, что инструменту одновременно с поступательным, с момента начала его перемещения вдоль отверстия, сообщают вращательное движение, с одновременным наложением на инструмент радиальных ультразвуковых колебаний.
2
2
Способ электромеханического дорнования осуществляется следующим образом. Предварительно токоподводящие кабели от источника тока подводят к инструменту и к обрабатываемой детали. Обрабатываемое отверстие располагают соосно дорну. Дорн, изготовленный из твердого сплава Т15К6, с вращением перемещают вдоль оси отверстия с плавным изменением плотности электрического тока. Периодически повышают плотность тока до 280…300 А/мм и снижают до 180…200 А/мм. Одновременно с началом перемещения инструмента вдоль отверстия на него накладывают радиальные ультразвуковые колебания, которые передаются от ультразвукового генератора на магнитострикционный преобразователь через промежуточную кондукторную втулку на оправку и инструмент. Во время подачи тока под деформируемой ленточкой внутренняя поверхность быстро нагревается до температуры закалки и осуществляется формирование закаленных поясков с требуемой глубиной закалки. Ультразвуковые колебания инструмента в радиальном направлении способствуют интенсивному измельчению мартенситной структуры и промежуточных структур, повышению их дисперсности и как следствие увеличению твердости и износостойкости.
э
э
В процессе обработки на поверхности отверстия образуются замкнутые кольцевые участки с плавным переходом по твердости с глубиной упрочнения 0,2…0,4 мм, имеющие высокую твердость 53…60 HRC, чередующиеся с такими же участками, имеющими твердость 38…44 HRC, незначительно меньшую, которые в процессе эксплуатации изнашиваются, образуя на внутренней поверхности отверстия в продольном сечении синусоидальный профиль, образуя каналы для удержания смазки, вследствие чего повышается износостойкость и увеличивается срок эксплуатации детали.
Наложение на инструмент радиальных ультразвуковых колебаний позволит существенно снизить осевое усилие на инструмент и повысить его стойкость.
Вращение инструмента в процессе электромеханического дорнования отверстия позволит повысить точность его обработки.