УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
DEVICE FOR ELECTROMECHANICAL PROCESSING

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для увеличения долговечности путем упрочнения деталей машин электромеханической обработкой (ЭМО) в условиях массового и ремонтного производства.
Известны стационарные установки для электромеханической обработки деталей машин (см. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановления 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.), которые состоят из понижающего трансформатора с аппаратурой регулирования и контроля, объединенных в одной конструкции и устанавливаемых у металлорежущего станка, электроконтактного устройства, инструментальной державки с рабочим электрод-инструментом и двух токоподводящих кабелей. Устройства позволяют получить упрочненный термомеханическим воздействием поверхностный слой повышенной износостойкости при сохранении вязкой сердцевины детали, что повышает долговечность деталей машин.
Недостатками таких установок являются необходимость применения станочного оборудования, значительные потери электрической энергии на нагрев токоподводящих кабелей, электроконтактного устройства, увеличенная вследствие этого мощность потребления энергии, большая материалоемкость, трудность перемещения устройств из-за большой массы.
Известна интегральная установка для электромеханической обработки по патенту РФ № 2127183 (принята за прототип, см. Бюл. № 7 от 10.03.99), содержащая силовой понижающий трансформатор с аппаратурой регулирования и контроля, элементы токоподвода, подпружиненную державку, несущую головку с рабочими инструментами и предназначенную для крепления на суппорте токарного станка, которая во многом устраняет недостатки упомянутых выше установок.
Однако данная установка также отличается своей стационарностью и необходимостью применения специального станочного оборудования, имеет достаточно высокие энергетические потери и металлоемкость, качающаяся головка отличается сложностью настройки и неустойчивостью работы.
Технический результат - повышение мобильности устройства, возможность обработки деталей без специального станочного оборудования, снижение энергетических затрат, уменьшение веса, упрощение конструкции устройства и повышение эффективности процесса ЭМО.
Указанный результат достигается тем, что силовой понижающий трансформатор устройства установлен на переносном основании. Снизу устанавливаются с возможностью регулировки положения относительно основания две подпружиненные державки с электрод-инструментами в виде вращающихся роликов, которые технологически соединены с вторичной обмоткой трансформатора с помощью упругих шин. Усилие прижатия рабочих инструментов регулируется весом устройства и дополнительными грузами.
На чертеже изображена конструкция предлагаемого устройства (общий вид). Она состоит из блока силового понижающего трансформатора 1 с контрольно-регулирующей аппаратурой (на чертеже не выделены), установленного на переносном основании 2. К нему с низу прикреплены две подпружиненные державки с инструментами в виде роликов 3, к которым выполнен непосредственный токоподвод 4 от вторичной обмотки трансформатора для обеспечения электромеханической обработки.
Устройство работает следующим образом: подпружиненные державки с помощью винтов (на чертеже не обозначены) устанавливаются в заданное положение в пазах основания. На деталь, например, из стали 45 с помощью рукоятки 5 устанавливается устройство, при этом под весом конструкции сжимаются пружины, обеспечивая контакт роликов с деталью. На рабочие ролики от вторичной обмотки трансформатора подается напряжение. В месте контакта роликов с деталью происходит разогрев током до 2000 А ее поверхностного слоя и пластическое деформирование под действием давления роликов. Глубина разогреваемого слоя регулируется силой тока, изменением напряжения во вторичной обмотке, например, изменением коэффициента трансформации трансформатора. Величина пластического деформирования регулируется весом установки с помощью дополнительных грузов 6. Скорость обработки и подача инструментов регулируются исходя из требований технологического процесса обработки. Устойчивость устройства обеспечивается рукой или с помощью дополнительных приспособлений в виде опорных роликов и др. (на чертеже не обозначены).
Таким образом, при применении предлагаемого технического решения для электромеханической обработки деталей машин отпадает необходимость применения специального станочного оборудования, снижаются энергетические затраты, уменьшается металлоемкость и упрощается конструкция устройства, в целом повышается эффективность процесса ЭМО.