Устройство для механической обработки труднообрабатываемых материалов

 

Изобретение относится к обработке металлов . резанием и может бьй-ь использовано на токарных станках при резании труднообрабатываемых материалов . Целью изобретения является повышение производительности обработки и снижение трудоемкости процесса. Для,

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (д 4 В 23 В 25/00, 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВвннсз1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4161566/31-08 (22) 15. 12. 86 (46) 30.11.88, Бюл. Ф 44 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) Е.К.Липатов (53) 621.9.06-589.21-868(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1373473, кл. В 23 В 1/00, 02.09.86.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБ"

РАБОТКИ ТРУЦНООБРАБАТЫВАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов .резанием и может быть использовано на токарных станках при резании труднообрабатываемых материалов. Целью изобретения является повышение производительности обработки и снижение трудоемкости процесса. Для, 1440613 этого в устройстве объемный нагреватель, в полостях которого размещен циркулирующий расплав металла 11, полости 9, 10 выполнены в форме электродов 3-6, соединенных с источником тока и снабженных размещенными в них сердечниками 7, 8 с охватывающими их катушками индуктивности 20, 21. Корпус 2 с электродами 3-6 устанавливают по отношению к обрабатываемой заго" товке таким образом, чтобы обеспечить нагрев срезаемого слоя t ° В этом положении корпус 2 неподвижно закрепляI

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано на токарных станках при резании труднообрабатываемых материалов.

Целью изобретения является повышение производительности обработки и снижение энергоемкости процесса.

На фиг.1 изображено устройство, 10 общий вид1 на фиг.2 — электроды, .продольный разрез; на фиг.3 — разрез

A-А на фиг.2.

Устройство для механической обработки труднообрабатываемых.материалов:15 состоит из размещенного на токарном с анке 1 корпуса 2 с нагревателем, содержащим электроды 3-6, снабженные установленными в них сердечниками 7 и 8, образующими со стенками электро-20 дов полости 9 и 10, заполненные .расплавом металла 11 и соединенные с электромагнитным клапаном 12, ресивером 13, вакуумным насосом 14 и трубопроводом 15. 25

При этом указанные электроды соединены токоподводами 16 и 17 с регулируемым источником тока 18 и имеют разделительные изоляционные пластины 19. 30

На сердечниках 7 и 8 установлены охватывающие их катушки индуктивнос.ти 20 и 21, соединенные с источником тока 22 через амперметр 23. У срезов полостей 9 и 10 установлены индукторы 24 и 25. При этом токоподводы

16 и 17 соединены с токоподводом 26, ют на станке. Электроды приводят во вращение с угловой скоростью, соответствующей скорости резания. По виткам катушек 20, 21 подают электричес-кий ток, который образует магнитное поле посредством сердечников 7, 8, наводящее в расплаве металла 11 круговые токи. Эти токи направлены противоположно току, протекающему в вит ках катушек. При взаимодействии магнитных полей возникает сила, перемещающая расплав 11 к нагреваемому слою. 3 ил. а на ресивере 13 установлен вакуумметр 27.

Устройство работает следующим образом.

Корпус 2 с электродами 3-6 устанавливается по отношению к обрабатываемой заготовке 28 таким образом, чтобы обеспечить нагрев срезаемого слоя t. В этом положении корпус 2 неподвижно закрепляют на станке 1.

По отйошению к наружной поверхности заготовки электроды 3-6 устанавливают с зазором "а" и приводят во вра-. щение с угловой скоростью са, соот" ветствующей скорости резания., По виткам катушек индуктивности 20 и 21 от источника тока 22 подают электрический ток, который образует магнит-. ное поле посредством сердечников 7 и 8, наводящее в расплаве металла 11 круговые токи, направленные противоположно току, протекающему в витках катушек индуктивности 20, 21 и образующему магнитное поле вокруг расплава металла 11. При взаимодействии магнитных полей возникает сила Г, перемещающая расплав металла 11 к нагреваемому слою обрабатываемой заготовки 28,- который в полостях электро- дов 3-6 удерживается в требуемом положении равнодействующей от сил маг- нитных полей катушек 20 и 21 с сердечниками 7, 8 и перепада давления между окружающей Средой и полостями

9 н 10 с разряженной средой. где U—I

С м

Т б

Т н

cos:gU-I-cos cp напряжение источника тока 18, сила тока, протекающая через нагреваемый слой заготовки й; З5 удельная теплоемкость обрабатываемоro материала, масса нагреваемого слоя металла, температура окружающей среды, 4О температура нагрева слоя 1; коэффициент мощности источника 18 общий КПД нагреваемого устройства.

14406

Для того, чтобы поддерживать расплав в состоянии равновесия, необходимо контролировать давление в полостях 9, 10 и силу тока, протекающего в витках катушек индуктивности 20 и

21. Перемещение расплава 11 происходит до его контакта с обрабатываемой поверхностью заготовки 28. Для устранения вытекания расплава из зон наг" 1п ревания по катушкам индуктивности 20 и 21 пропускается электрический ток, который наводит противоположные токи в смежных слоях расплава металла 11 и препятствует его вытеканию из ука- 15 занных зон.

После контактирования с раснлавом нагреваемой поверхности заготовки включают источник тока 18, который по токоподводам 16 и 17 подводится 2О через расплав it к заготовке. При прохождении тока через слой металла

t он нагревается до требуемой температуры Т . При этом температура плавления расплава металла 11 должна быть 25 ниже температуры нагрева заготовки

Т не менее чем на 30 С с тем, чтобы избежать образование паров расплава.

Время нагрева слоя металла (tA) определяется уравнением 30

13

После нагрева слоя t до требуемой температуры Т„источника тока 18 выключают и на катушки индуктивности

20 и 21 подают пониженное напряжение, в результате чего сила магнитного поля, выталкивающая расплав из полостей электродов, уменьшается и под действием силы перепада давления F расплав 11 отводится от обрабатываемой поверхности в полости электродов, где удерживается от вытекания результирующей силой.

После этого нагреваемый слой t срезают резцом 29 в направлении подачи S. После снятия слоя t цикл обработки повторяется в описанной последовательности. При снятии нескольких слоев металла t во время снятия одного слоя можно производить нагрев последующего слоя. Для этого электроды 3-6 совместно с корпусом 2 необходимо переместить в осевом направлении на величину t и производить нагрев следующего слоя так же как и предыдущего.

Формула из обре те ния.

Устройство для механической обработки труднообрабатываеьых материалов, содержащее размещенные иа токарном станке источник тока, индуктор и объемный нагреватель, полости которого заполнены расплавом металла и в них выведены трубопроводы, соединенные с откачивающим насосом, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности обработки и снижения энергоемкости, объемный нагреватель выполнен в виде электродов, соединенных с источником тока и снабженных размещенными в них сердечниками с охватывающими катушками индуктивности.

1440б13

Составитель В.Золотов

Техред И.Верес Корректор МЛароши

Редактор Н. Горват

Заказ 6128/13 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по-делам изобретений и открытий

I)3035„ Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4