ДОРН ДЛЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

Полезная модель относится к машиностроению и ремонтному производству, в частности к инструментальной оснастке для отделочно-упрочняющей обработки отверстий.
Известен дорн с дуплексным инструментом [Патент RU №178535, опубл. 06.04.2018, бюл. №10], включает оправку с наружной резьбой в хвостовой части, на которой установлены стяжные гайки и токоизоляционная втулка, в передней части на оправке гайкой зафиксированы упрочняющий зуб и калибрующий зуб, изолированный от оправки и упрочняющего зуба втулкой-изолятором и изоляционными кольцами, с противоположной стороны оправки выполнено осевое глухое отверстие, герметично заглушенное винтовой пробкой, в средней части оправки выполнено радиальное глухое отверстие, сообщенное с осевым глухим отверстием, в которое установлен штуцер для подачи охлаждающей жидкости, а в передней части оправки на внешней стороне выполнены два симметричных друг другу канала для подвода охлаждающей жидкости к сопрягаемым поверхностям упрочняющего зуба и обрабатываемого отверстия из осевого глухого отверстия в оправке.
Известный дорн обладает следующими недостатками - низкая стойкость калибрующего зуба и нестабильное качество отделочно-упрочняющей обработки отверстий.
Технический результат - повышение стойкости калибрующего зуба и обеспечение качества отделочно-упрочняющей обработки отверстий.
Указанный технический результат достигается тем, что калибрующий зуб выполнен с износостойким покрытием на основе нитрида титана-кремния.
На фиг. 1 представлен общий вид дорна для упрочнения поверхности отверстия детали, на фиг. 2 - сечение по линии А-А.
Дорн для упрочнения поверхности отверстия детали включает оправку с наружной резьбой в хвостовой части 1, гайку 2, две стяжные гайки 3, токоизоляционную втулку 4, калибрующий зуб 5, упрочняющий зуб 6, втулку-изолятор 7, изоляционные кольца 8. В верхней торцевой части оправки выполнено осевое глухое отверстие 9, герметично заглушенное винтовой пробкой 10. В средней части оправки, ниже стяжных гаек, выполнено радиальное глухое отверстие, сообщающееся с осевым отверстием и установлен штуцер 11. В нижней части оправки на внешней стороне выполнено два симметричных друг другу канала 12 для подвода технологической жидкости к сопрягаемым поверхностям упрочняющего элемента и обрабатываемым поверхностям отверстия. На калибрующий зуб 5 нанесено износостойкое ионно-плазменное покрытие на основе нитрида титана-кремния.
Покрытия наносили методом КИБ (конденсацией из плазменной фазы в вакууме с ионной бомбардировкой). Предварительно очищенный от загрязнений калибрующий зуб, изготовленный из твердого сплава ВК8, размещали в камере установки «Булат-6Т» с установленными в ней электродуговыми испарителями, материалы катодов которых включают элементы покрытия.
2
Работают дорном для электромеханической обработки отверстий следующим образом. Упрочняющий зуб подводят к обрабатываемому отверстию и создают плотный контакт. Через место контакта упрочняющего зуба с обрабатываемой поверхностью отверстия пропускают ток плотностью 250…300 А/мм. В результате последующего осевого перемещения дорна относительно оси обрабатываемого отверстия происходит разогрев кольцевой области упрочняющего зуба с внутренней поверхностью отверстия до температуры 900…1000°С, а при последующем осевом перемещении дорна относительно оси отверстия и подачи в зону упрочнения охлаждающей жидкости через штуцер, осевое отверстие в оправке и два радиальных отверстия на внешней стороне оправки, происходит мгновенный отвод тепла и формирование закаленного слоя. Следующий за упрочняющим зубом калибрующий зуб сглаживает шероховатость и формирует окончательные размеры отверстия.
Применение калибрующего зуба с ионно-плазменным покрытием на основе нитрида титана-кремния позволяет повысить стойкость инструмента (калибрующего зуба) в 1,2…1,4 раза и обеспечить качество отделочно-упрочняющей обработки отверстий по параметрам твердости поверхностного слоя и шероховатости.