СПОСОБ ТРЕХРОЛИКОВОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
METHOD OF THREE-ROLL ELECTROMECHANICAL PROCESSING OF MACHINE PARTS

Изобретение относится к области металлообработки, в частности к методам поверхностной электромеханической обработки (ЭМО) деталей машин, преимущественно тел вращения, в условиях массового и ремонтного производства.
Известны способы трехроликовой электромеханической обработки (см. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - Л.: Машиностроение. - 1989. - 184 с. и Багмутов В.П., Паршев С.Н., Дудкина Н.Г., Захаров И.Н. Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация. - Новосибирск: Наука, 2003. - 318 с.) однофазным переменным или постоянным током, с целью повышения прочности и износостойкости поверхностных слоев деталей машин. Однофазный электрический ток подводится к детали через специальную оснастку с двумя электрод-инструментами и одним инструментом (роликом), обеспечивающим устранение прогиба вала от действия двух рабочих роликов. Способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя изделий и позволяет повысить их служебные характеристики.
Однако данный способ отличается низкой производительностью обработки поверхностей, значительным перекосом фаз питающей электрической сети ввиду однофазной нагрузки большой мощности и низким КПД процесса.
Известен способ электромеханической обработки деталей машин (заявка на изобретение №2004134769/02(037823) - положительное решение о выдаче патента) - принят за прототип), заключающийся в том, что электромеханическая обработка производится тремя инструментами, каждый из которых подключен к одной из фаз трехфазного источника тока, например, понижающего трансформатора, образуя с деталью и другими инструментами общую электрическую цепь, причем инструменты движутся одновременно друг за другом вдоль детали и расположены равномерно вокруг нее, а траектория движения последующего инструмента отстает от предыдущего на 0,32…0,34 шага продольной подачи.
По данному способу обработки с высокой производительностью на поверхности гладкой цилиндрической детали образуются три спиралевидные винтовые зоны с высокой твердостью, прочностью и износостойкостью, что повышает служебные характеристики изделий. Однако данный способ неприемлем при обработке деталей со сложным профилем (шлицевые и шпоночные валы, зубчатые колеса и т.д.).
Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение эффективности процесса ЭМО и расширение номенклатуры обрабатываемых деталей за счет изменения траектории движения обрабатывающего инструмента.
Указанный результат достигается тем, что электромеханическая обработка производится тремя равномерно расположенными вокруг детали инструментами, каждый из которых подключен к одной из фаз трехфазного источника тока, образуя с деталью и другими инструментами общую электрическую цепь, причем все инструменты одновременно и прямолинейно движутся по поверхности вдоль оси детали.
На чертеже изображена упрощенная схема предлагаемого способа обработки. Рабочие инструменты 1 располагаются равномерно вокруг обрабатываемой поверхности детали 2, в специальном устройстве (на чертеже не показано), обеспечивающем их равномерное механическое воздействие на обрабатываемую поверхность и возможность перемещения в продольном осевом направлении относительно детали с заданной поступательной скоростью v. Каждый инструмент подключается к одной из фаз трехфазного источника тока 3, например, трансформатора. В месте контакта инструментов 1 с деталью 2 происходит мгновенный нагрев (током до 2000 А) ее поверхностного слоя и механическое воздействие с последующим быстрым охлаждением вглубь холодной массы детали, в результате чего выполняются различные операции электромеханической обработки. Сила тока, усилие прижатия инструментов к детали и скорость их движения вдоль оси заготовки, материал и форма инструментов принимаются, исходя из задач и требований технологического процесса.
После обработки всей длины детали происходит проворачивание заготовки относительно специального устройства на нужный угол, и инструменты движутся также прямолинейно, но в противоположном направлении.
Таким образом, при применении данного способа трехроликовой электромеханической обработки деталей машин трехфазным током увеличивается номенклатура обрабатываемых деталей и повышается производительность их обработки, снижаются потери электрической энергии при выполнении технологической операции, устраняется перекос фаз и в целом повышается эффективность процесса ЭМО.