УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТЕРМОУПРОЧНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

Устройство для комбинированной электромеханической обработки термоупрочняемых материалов
Предполагаемая полезная модель относится к станочному оборудованию для выполнения токарной электромеханической обработки деталей, изготавливаемых из термоупрочняемых материалов. Устройство может быть использовано в различных конструкциях токарных станков как малыми предприятиями и организациями, так и промышленными предприятиями.
Наиболее близким аналогом устройства для комбинированной электромеханической обработки термоупрочняемых материалов является способ электромеханической обработки деталей машин тремя рабочими инструментами, каждый из которых подключен к одной из фаз трехфазного источника тока, изолирован друг от друга и находится на расстоянии 0,5…5 мм от соседнего инструмента, включающий одновременно нагрев поверхностного слоя детали путем пропускания электрического тока через зону контакта инструмента с деталью, образующих общую электрическую цепь, механическое воздействие на поверхность детали рабочими инструментами и поверхностное упрочнение участков детали между инструментами путем термического воздействия от прохождения электрического тока, при этом обработку проводят инструментами, расположенными на разных осях с возможностью независимого их прижатия к поверхности детали при расположении зон контакта инструментов с деталью на одной линии. (Патент на изобретение RU 2457258, МПК C21D 7/13, C21D 1/40 C21D 1/06, д.п. 27.07.2012 г.)
Прототипом устройства для комбинированной электромеханической обработки является инструмент для электромеханической обработки поверхности детали, содержащий цилиндрический корпус, кронштейн, шток, вилку и ось, отличающийся тем, что он снабжен упрочняющим роликом, токоподводящей шиной, токоизоляционными прокладками, втулкой, тензодатчиком, крышкой и планкой, при этом упрочняющий ролик установлен на оси инструмента, с которой закреплена токоподводящая шина, а крышка установлена с торца цилиндрического корпуса, причем между крышкой и торцом штока установлен тензодатчик, а планка установлена в паз штока и закреплена на цилиндрическом корпусе (Патент на полезную модель RU 138779 МПК B24B 39/00, д.п. 20.03.2014 г.).
К недостаткам можно отнести ограниченность применения подобных конструкций только на чистовых операциях технологических процессов, в том числе из-за формы инструмента, в то время как качество поверхностного слоя детали формируется последовательно при переходе от черновых операций к чистовым при учете явления технологической наследственности.
Преимущество заявляемого устройства заключается в том, что устройство для комбинированной электромеханической обработки термоупрочняемых материалов позволяет применять стандартный режущий инструмент требуемой геометрии, при этом осуществлять упрочнение поверхностного слоя детали сопоставимое с закалкой, что позволяет исключить операции химико-термической обработки, а также операции по корректировке точности размеров заготовок после химико-термической обработки.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является обеспечение требуемого качества поверхностного слоя деталей, повышение производительности и увеличение периода стойкости инструмента.
Технический результат достигается тем, что устройство для комбинированной электромеханической обработки заготовки из термоупрочняемого материала, содержащее корпус, в котором размещен упрочняющий ролик, выполненный из проводящего ток твердого сплава, установленный на оси с помощью вилки и связанный с тензодатчиком, и крышку, снабжено резцом, нагревающим роликом, установленным на оси с помощью вилки, и датчиком температуры, который связан с нагревающим роликом с возможностью измерения температуры в месте контакта с обрабатываемой заготовкой, при этом крышка закреплена на корпусе болтами, с помощью которых зафиксирован резец.
На чертеже представлена схема устройства для комбинированной электромеханической обработки термоупрочняемых материалов.
Устройство для комбинированной электромеханической обработки термоупрочняемых материалов содержит корпус 1, в котором размещаются нагревающий ролик 2, выполненный из проводящего электрический ток твердого сплава (в зависимости от требований к рабочей поверхности детали обработка осуществляется при подведении переменного или постоянного тока) и упрочняющий ролик 3, выполненный из проводящего электрический ток твердого сплава, к которому подводится ток высокой частоты, что позволяет осуществить упрочнение поверхностного слоя материала детали на заданную величину, установленные на осях 4 и 5 с помощью вилок 6; крышку 7, закрепляемую болтами 8, которые одновременно служат для фиксации резца 9; и шину 10 для соединения устройства с персональной электронно-вычислительной машиной (ПЭВМ).
Конструкцией устройства предусмотрены тензодатчик 11, который через блок управления измеряет силу прижатия упрочняющего ролика к обрабатываемой поверхности, а также датчик температуры 12, находящийся во взаимосвязи с нагревающим роликом, для измерения температуры на контакте с обрабатываемой заготовкой.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство устанавливается на суппорте токарного станка. Путем поворота рукоятки поперечной подачи токарного станка создается надежный контакт нагревающего ролика, режущего лезвия инструмента и упрочняющего ролика с обрабатываемой поверхностью. Через место контакта нагревающего ролика с рабочей поверхностью детали пропускается ток. Характеристики тока зависят от требований к качеству обрабатываемой поверхности детали.
Обрабатываемая поверхность разогревается до требуемой температуры и выполняется обработка закрепленным в устройстве резцом. Следом идет упрочняющий ролик, к которому подводится ток высокой частоты, что позволяет осуществить упрочнение поверхностного слоя материала обрабатываемой детали на заданную величину.