Способ поверхностной обработки деталей

 

Использование: обработка металлов резанием и отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием деталей из труднообрабатываемых материалов. Сущность изобретения, к заготовке и электроду с электрически изолированным от него инструментом, помещенным в технологическую среду, прикладывается электрический потенциал, а в процессе механической обработки обеспечивается отсутствие электрического тока между электродом и заготовкой путем, например , предварительного нанесения диэлектрического покрытия на поверхность электрода, обращенную к заготовке, или, например, использования в качестве технологической среды диэлектрика. В процессе обработки расстояние от обрабатываемрй поверхности до поверхности электрода обращенной в сторону последней, обеспечивается равным 0,1 - 1 мм. 4 з п. ф-лы, 2 ил

сОк)з сoBFTcKI4x

СОЦИАЛИС!И ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 В 24 В 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4853978/27 (22) 24.07.90 (46) 30.07.92. Бюл. f+ 28 (71) Московский институт приборостроения (72) О.M,ÙeáðoB, А.В.Киричек и А.В;Никифоров (56) Справочник технолога-машиностроителя /Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова

Р.К. М.: Машиностроение, 1985; т,1,с.228.

Одинцов Л.Г, Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием. Справочник, М,:

Машиностроение, 1988, с, 71, Авторское свидетельство СССР . N921741,,кл. В 24 В 39/00, 1979, (54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Использование: обработка металлов резанием и отделочно-упрочняющая обработ- .

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам обработки металлов резанием и к способам отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием деталей из труднообрабатываемых материалов.

Известен способ обработки металлов резанием,.заключающийся в удалении час ги материала с обрабатываемой поверхности с целью достижения заданного размера;

Известен способ отделочно-упрочняющей обработкй, заключающийся в пластическом деформировании поверхностного слоя заготовки с целью повышения качества обрабатываемой поверхности.

„„5U „„1750933 Al ка поверхностным пластическим деформированием деталей из труднообрабатываемых материалов, Сущность изобретения: к заготовке и электроду с электрически изолированным от него инструментом, помещенным в технологическую среду, прикладывается электрический потенциал, а в процессе механической обработки обеспечивается отсутствие электрического тока между электродом и заготовкой путем, например, предварительного нанесения диэлектрического покрытия на поверхность электрода, обращенную к.заготовке, или, например, использования в качестве технологической среды диэлектрика, В процессе обработки расстояние от обрабатываемой поверхности до поверхности электрода, обращенной в сторону последней, обеспечивается равным 0,1 — 1 MM. 4 з.п, ф-лы, 2 ил.

Недостатками способов является рез- (Л кое снижение производительности процес- С) са обработки и ухудшение качества поверхности деталей при обработке трудно- () обрабатываемых материалов, 6д

Известен способ алмазного выглаживания, реализуемый при обработке известным устройством, но при котором, с целью повышения эффективности обработки за счет изменения поверхностной прочности и твердости обрабатываемого материала, к заготовке и электроду, установленному на металлическую головку с вмонтированным в нее кристаллом алмаза, прикладывается технологическое напряжение, а в зону выглаживания подается электролит. г

1750933

Недостатками известного технического решения являются невозможность его реализации для процессов механической обработки, связанных с удалением припуска и образованием стружки, вследствие возможности короткого замыкания в момент одновременного касания стружкой близко расположенных неэлектроизолированных поверхностей электрода и заготовки, приводящего к ухудшению качества поверхностного слоя заготовки, а также недостаточная точность обработки вследствие неучитываемого съема металла за счет электрохимического растворения поверхностного слоя заготовки.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей спосо. ба путем повышения точности и качества обрабатываемой поверхности, Цель достигается тем, что в процессе обработки обеспечивается отсутствие элек трического тока между электродом и заготовкой путем, например, предварительного нанесения диэлектрического покрытия на поверхность электрода, обращенную к заготовке, или, например, использования в качестве технологической среды диэлектрика.

Цель достигается также тем, что в процессе обработки обеспечивается расстояние от обрабатываемой поверхности до поверхности электрода, обращенной в сторону последней, равным 0,1 — 1,0 мм, На фиг.1 представлена схема обкатывания шаром согласно предлагаемому способу; на фиг.2 — схема точения согласно предлагаемому способу, Способ отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием методом обкатывания наружных поверхностей тел вращения согласно предлагаемому способу механической обработки осуществляется следующим образом.

Шар 1 (фиг..1) закрепляется в обкатном приспособлении 2 крышкой 3, которая одновременно является электродом с рабочей поверхностью 4, так, что расстояние от наиболее выступающей точки шара до поверхности 4 составляет 0,1 — 1,0 мм.

Предварительно на поверхность 4 электрода, обращенную к заготовке, наносится диэлектрическое покрытие с целью исключения возможности возникновения электрического тока в процессе обработки, например, тонкий слой химичЕски стойкого лака XC-1. Шар изолируется от крышки 3 и корпуса 5 приспособления 2 диэлектрическими прокладками 6 и 7. Обкатное приспособлечие 2 закрепляется в резцедержателе токарного станка 8. От источника 9 питания к электроду 3 и заготовке 10, закрепленной в центрах 11, прикладывается электрический потенциал, величина которого выбирается, например, по эпюре распределения

5 микротвердости йри поляризации обрабатываемого материала в технологической среде, Заготовка 10 приводится во вращение и в контакт с шаром 1, Одновременно из сопла 12 осуществляется подача технологи10 ческой среды 13 в зону контакта инструмента и заготовки . Инструменту сообщается движение подачи.

Аналогично осуществляется способ точения наружных поверхностей тел враще15 ния, На резце 14 (фиг.2) через диэлектрические прокладки 15 и 16 винтом

17 закрепляется электрод 18 с рабочей поверхностью 4 так, что расстояние от вершины режущего лезвия резца до поверхности

20 4 составляет 0,1 — 1,0 мм, Резец 14 закрепляется в резцедержателе токарного станка

8, От источника 9 питания к электроду 18 и заготовке 10, закрепленной в центрах 11, прикладывается электрический потенциал, 25 Заготовка приводится во вращение и в контакт с резцом 14. Одновременно из сопла 12 осуществляется подача технологической среды 13 в зону контакта инструмента и заготовки. Инструменту сообщается движе30 ние подачи. . Установка электрода на расстоянии меньшем 0,1 мм от поверхности заготовки нецелесообразна, так как вследствие погрешностей формы заготовки возникает

35 возможность непосредственного контакта электрода и обрабатываемой поверхности.

При установке электрода на расстоянии большем 1,0 мм резко возрастает требуемая величина прикладываемого электрического

40 потенциала, что ведет к неоправданному увеличению расхода энергии.

Пример. Одним из способов отделочно-упрочняющей обработки поверхностным пластическим деформированием

45 является алмазное выглаживание. Изобретение было реализовано при алмазном выглаживании цилиндрических образцов Ф 25 мм и длиной 100 мм из титанового сплава

ВТ3-1 с использованием в качестве техно50 логического оборудования токарно-винторезного станка мод.16К20. Стандартная металлическая головка (нормаль ВНИИАЛ.

МАЗА ОН 037-103) с синтетическим алмазом

АСПК(радиус сферы 2,5 мм) закреплялась в

55 приспособлении для алмазного выглаживания и электрически изолировалась от него посредством изоляционной прокладки из фторопласта. Приспособление для выглаживания закреплялось на суппорте станка, имело упругий та рированный элемент — пру1750933 жину для установления определенной силы выглаживания.

Колпачок — электрод из латуни Л-62 диаметром ф22 мм — закреплялся на поверхности головки инструмента и изолировался от нее посредством изоляционной втулки из фторопласта так, что в процессе выглаживания расстояние от обрабатываемой поверхности заготовки до рабочей поверхности электрода составляло 0,1-1,0 мм. На рабочую поверхность электрода с целью исключения возможности возникновения анодного тока наносилось защитное диэлектрическое покрытие — тонкий слой химически стойкого лака ХС-1.

Деталь и колпачок-электрод подключались к источнику технологического напряжения ВСА-5А, в зону обработки подавался слабый электролит — 10/-ный раствор

МаМОз в воде. Параметры выглаживания были следующими: сила выглаживания 200250 К; скорость выглаживания 15 — 16 м/мин; продольная подача до 0,2 мм/об электрический потенциал 0,5 — 5,0 В.

В результате обработки сплава ВТ3-1 согласно предлагаемому способу шероховатость поверхности образцов характеризовалась значениями 0,2 — 0,3 мкм, было достигнуто упрочнение поверхности до 12—

15 выше исходной величины. Задиров на обработанной поверхности, наволакивания материала детали на кристалл алмаза или износа инструмента после обработки партии образцов не наблюдалось, Формула изобретения

1. Способ поверхностной обработки де5 талей, заключающийся в том, что к помещенным в технологическую среду детали и электроду с электрически изолированным от него инструментом, прикладывают электрический потенциал, сообщают инстру10 менту и детали соответственно движения подачи и вращения и приводят их в контакт, отличающийся тем, что; с целью расширения технологических возможностей за счет повышения точности и качества

15 обрабатываемой поверхности, в процессе обработки деталь электрически изолируют от электрода, 2, Способпоп.1, отличающийся тем, что обработку ведут электродом с диэ20 лектрическим покрытием, нанесенным на его поверхность, обращенную к детали.

3. Способ по п,2, от л и ч а ю шийся тем. что в качестве технологической среды используют токопроводящую среду.

25 4. Способ поп,1и2,отл ич а oщийся тем, что в качестве технологической среды и сп ол ьэуют диэл ектри к.

5, Способ попп.1 — 4, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения энергоемкости про30 цесса обработки, расстояние от, обрабатываемой поверхности детали да поверхности электрода, обращенной в сторону последней, обеспечивают равным 0,1 — 1,0 мм, 12

1750933

Составитель А, Киричек

Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор С. Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 26& Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5