Способ электромеханического восстановления детали


 


Владельцы патента RU 2514238:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" (RU)

Изобретение относится к области металлообработки. Осуществляют электромеханическую высадку поверхности детали с образованием на ней канавок и электромеханическое сглаживание высаженных участков. Канавки на поверхности детали выполняют кольцевыми с шагом К=0,5…2 мм с созданием уплотнения подобного лабиринтному уплотнению. Высадку кольцевых канавок и сглаживание высаженных участков осуществляют синхронно на станке с программным управлением. Используют станок с программным управлением, который имеет раздельную систему приводов перемещения инструментов, обеспечивающих автоматическое перемещение высаживающего и сглаживающего инструментов относительно обрабатываемой детали. При этом сглаживающий инструмент запаздывает по отношению к высаживающему инструменту на величину запаздывания, равную 1…2 шагам К между упомянутыми канавками на детали. В результате увеличивается эффективность восстановления поверхности детали и ее упрочнение, а также создается герметичный рельеф на поверхности детали. 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлообработки деталей машин, касается методов повышения долговечности различных деталей при их восстановлении путем операций электромеханической высадки и сглаживания.

Известны способы восстановления прецизионных деталей (Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов,

К.А. Ачкасов и др.; под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2000. - 776 с.) путем применения методов гальванического хромирования, диффузионной металлизации, горячей пластической деформации, детонационно-газового напыления и др., которые способствуют увеличению размеров деталей.

Недостатками этих способов являются: длительность; сложность процессов и большие затраты энергии и компонентов; низкая адгезия покрытий с основой, что приводит к низкой износостойкости деталей и их высокой стоимости.

Известен способ восстановления поверхностей деталей машин (Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - 3-е изд., М.: Машиностроение, 1989. - 200 с.) посредством электромеханической высадки изношенной поверхности и последующего электромеханического сглаживания. В процессе обработки таким способом через место контакта инструмента с изделием, движущегося по винтовой линии с подачей 0,1…3 мм/об, проходит ток большой силы и низкого напряжения, вследствие чего поверхность изделия на этом участке подвергается сильному нагреву, под давлением инструмента деформируется, а поверхностный слой металла упрочняется. Такой способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя и позволяет повысить эксплуатационные характеристики изделия. Принципиальное отличие высадки от сглаживания состоит в различии контактных напряжений. Высадка производится инструментом, ширина поверхности контакта которого численно меньше подачи примерно в три раза (ролик или пластина с углом при вершине 60°, движущийся с шагом 1-3 мм/об). Во втором случае обработка производится инструментом, ширина контакта которого значительно превышает подачу (ролик или пластина с радиусом при вершине 60 мм, движущийся с шагом 0,1-0,3 мм/об).

Такой способ позволяет более эффективно увеличивать размеры деталей за счет перераспределения металла поверхности с одновременным увеличением ее твердости.

Недостатком такого способа является винтовой характер перераспределения металла на валах, что не обеспечивает должной герметичности прецизионных сопряжений.

Известен также способ электромеханического восстановления деталей прецизионных сопряжений (Патент РФ №2459694) посредством электромеханической высадки поверхности с образованием на ней кольцевых канавок и последующим электромеханическим сглаживанием высаженных участков путем одновременного нагрева поверхностного слоя детали (принят за прототип). Особенностью данного способа является то, что канавки на поверхности детали выполняют кольцевыми с шагом 0,5...2 мм с созданием подобия лабиринтного уплотнения.

Недостатками указанного способа являются:

- недостаточно высокая производительность процесса из-за поочередного (последовательного) выполнения операций высадки и сглаживания, а также сложности ручной настройки и трудоемкости управления для обеспечения заданного шага высадки канавок;

- значительные потери электроэнергии в детали вследствие поочередного выполнения операций высадки и сглаживания, что приводит к остыванию поверхности между операциями и повторному нагреву детали при операции сглаживания.

Технический результат предлагаемого изобретения - это дальнейшее повышение эффективности процесса электромеханического восстановления деталей за счет увеличения производительности обработки и повышение КПД процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что операции высадки кольцевых канавок и сглаживания поверхности детали осуществляют синхронно на станке с программным управлением, имеющем раздельную систему приводов перемещения инструментов, обеспечивающих по программе автоматическое независимое друг от друга перемещение высаживающего и сглаживающего инструментов относительно обрабатываемой детали и практически постоянную величину запаздывания (отставания) сглаживающего инструмента по отношению к высаживающему, равную 1…2 шагам «K» между канавками на детали.

На чертеже изображена упрощенная схема предлагаемого способа обработки.

Способ электромеханического восстановления детали осуществляется следующим образом. На станке с системой ЧПУ, имеющем раздельные приводы подач исполнительных органов (суппортов), на которые закрепляют высаживающий и сглаживающий инструменты, соединенные между собой электрически. Восстанавливаемую деталь закрепляют на шпинделе станка и обеспечивают подвод к ней электрического тока, создавая замыкание электрической цепи. По соответствующей программе на включенном станке выполняют синхронно операцию высадки кольцевых канавок инструментом 2 на поверхности детали 1 диаметром D0 по заданной траектории (внедрение инструмента 2 на заданную глубину с усилием P1, с шагом внедрения K=0,5…2 мм до диаметра D1 - его отвод - перемещение вдоль поверхности детали на заданный шаг - повторение цикла) и операцию сглаживания образовавшихся кольцевых выступающих участков инструментом 3 с усилием P2, подачей s=0,1…0,3 мм до диаметра D2, причем сглаживающий инструмент 3 перемещают относительно детали 1 с величиной запаздывания по отношению к высаживающему инструменту 2, равной 1…2 шагам «K» между канавками на детали 1, в результате чего гребешки (на чертеже не обозначены) на поверхности детали 1 после высадки не успевают значительно охладиться, чем открывается возможность задать минимальные по энергоемкости режимы процесса ЭМО при выполнении операции восстановления детали.

Таким образом, при использовании данного способа восстановления деталей на поверхности детали образуется окончательно упрочненная высаженная поверхность с регулярными кольцевыми канавками и требуемым значением твердости. Кроме того, повышается производительность обработки, снижаются непроизводительные потери электрической энергии при выполнении технологического процесса.

Способ электромеханического восстановления детали прецизионного сопряжения, включающий электромеханическую высадку поверхности с образованием на ней канавок и электромеханическое сглаживание высаженных участков поверхности путем одновременного нагрева поверхностного слоя детали пропусканием электрического тока через зону контакта сглаживающего инструмента с деталью и механического воздействия на нее упомянутым инструментом, при этом канавки на поверхности детали выполняют кольцевыми с шагом К=0,5…2 мм с созданием уплотнения подобного лабиринтному уплотнению, отличающийся тем, что операции высадки кольцевых канавок и сглаживания высаженных участков осуществляют синхронно на станке с программным управлением, имеющем раздельную систему приводов перемещения инструментов, обеспечивающих автоматическое перемещение высаживающего и сглаживающего инструментов относительно обрабатываемой детали и величину запаздывания отставания сглаживающего инструмента по отношению к высаживающему, равную 1…2 шагам К между упомянутыми канавками на детали.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к электромеханической упрочняющей обработке деталей на токарных станках. Фиксируют деталь в центрах токарного станка с помощью поворотной делительной планшайбы, состоящей из корпуса с цилиндрической шейкой, закрепленного на конце шпинделя токарного станка, и поворотного диска, установленного с возможностью углового поворота на цилиндрической шейке корпуса.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для поверхностного пластического деформирования заготовок. Осуществляют обработку торцовых поверхностей вращающейся заготовки токарным резцом и размещенным с отставанием относительно вершины резца в направлении движения поперечной подачи шаровидным деформирующим элементом.

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам и устройствам для чистовой комбинированной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием с калиброванием и упрочнением металлических внутренних поверхностей отверстий деталей из сталей и сплавов со статико-импульсным нагружением деформирующе-режущего инструмента.

Изобретение относится к обработке поверхностным пластическим деформированием, а именно к устройствам для обработки выглаживанием изделий в виде поверхностей вращения с использованием в качестве смазки остатков смазочно-охлаждающей жидкости, сохранившихся на поверхности изделия после предыдущей обработки.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для финишной отделочно-упрочняющей обработки поверхностей с использованием энергии ультразвуковых колебаний.

Изобретение относится к устройству для металлообработки и предназначено для электромеханического упрочнения V-образных, призматических и плоских направляющих станины токарного станка.

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам одновременного поверхностного пластического деформирования наружных и внутренних поверхностей зубчатых колес.

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам для поверхностного пластического деформирования одновременно наружных и внутренних поверхностей деталей.
Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к финишной обработке деталей с созданием на них наноструктурированного поверхностного слоя. .

Изобретение относится к нанесению защитных износостойких покрытий из порошковых материалов. Способ восстановления внутренней поверхности ступицы направляющего аппарата центробежного электронасоса, включает нанесение на внутреннюю цилиндрическую поверхность ступицы, имеющей диаметр D и длину рабочего канала L, износостойкого порошкового материала детонационным напылением при помощи ствола детонационной установки с диаметром d, равным (0,7-0,8)D.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам восстановления высевающего диска для пневматического высевающего аппарата, и может быть использовано при ремонте сеялки.

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 109 А/м2 с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий.

Изобретение относится к способу ремонта узлов сцепления. Согласно способу производят разборку и дефектацию узла сцепления с фрикционным диском.
Изобретение относится к машиностроительной промышленности. На поверхность детали наносят слой шихты, содержащей, мас.%: карбид бора 25-35, фторид натрия 1-3, буру 9-12, сормайтовую крупку 50-65, толщиной от 0,5 до 5,0 мм.

Изобретение относится к области ремонта сломанных осей без изменения ее первоначальных конструкторских размеров и может быть использовано в области машиностроения при ремонте сельскохозяйственной, бытовой и транспортной техники.

Способ относится к восстановлению повреждений прокатных валков и включает этап идентификации зон дефектов на карте, иллюстрирующей несколько результатов измерений на поверхности валка, этап расчета для каждой идентифицированной зоны дефектов нескольких типовых параметров, этап идентификации типа дефекта, связанного с указанными идентифицированными зонами дефектов, на основе указанных рассчитанных параметров, этап определения пороговой величины допуска конкретного дефекта для каждого типа идентифицированного дефекта, этап определения корректирующего действия для каждой зоны дефектов на основе сравнения указанной пороговой величины допуска, связанной с типом дефекта указанной зоны дефектов, с результатом указанных нескольких измерений на поверхности валка, связанных с указанной зоной дефектов, этап определения параметров шлифования на основе указанных результатов измерений на поверхности указанного валка, если корректирующим действием является операция шлифования для удаления дефектов.

Изобретение относится к автоматизированному ремонту детали машин, в частности турбинные лопатка или лопасти. Способ включает оцифровку первой геометрии детали машин, включая поврежденную часть детали машин, механическую обработку впадины над поврежденной частью детали машин, при этом обработку выполняют с числовым управлением с использованием оцифрованных геометрических данных первой геометрии детали машин, оцифровку второй геометрии детали машин после указанной обработки, при этом вторая геометрия включает впадину, и нанесение материала для заполнения впадины, при этом нанесение материала выполняют с числовым управлением с использованием оцифрованных геометрических данных второй геометрии детали машин, при этом числовое управление нанесением включает определение пути нанесения материала в ответ на идентификацию положения впадины на детали машин на основе сравнения оцифрованных геометрических данных второй геометрии с находящимися в памяти эталонными геометрическими данными детали машин, и дополнительно включает этапы сохранения оцифрованных геометрических данных детали машин после завершения текущего ремонта детали машин и использования сохраненных оцифрованных геометрических данных детали машин в качестве эталонной геометрии детали машин для следующего ремонта.

Изобретение относится к способу исправления металлических деталей, соединенных между собой при помощи высокотемпературной пайки. Исправляют паяные зоны при помощи лазера.
Изобретение относится к области ремонта изношенных шеек вала при их консольном расположении без изменения первоначального размера вала. .

Изобретение относится к способу восстановления изношенных поверхностей бронзовых втулок скольжения. Осуществляют термоциклическую диффузию металлических порошков в восстанавливаемую поверхность втулок скольжения. Циклический нагрев втулки и порошка на основе бронзы выполняют до температуры расплава порошка и диффузии его в металл втулки. Выдерживают при температуре начального диффузионного процесса. Затем охлаждают до температуры фазового спекания порошка и выдерживают в данном интервале температуры. Выполняют вторичный нагрев до температуры расплава порошка с выдержкой для приращения восстанавливаемого диффузионного слоя и затем охлаждение. В результате достигается сокращение времени и упрощение процесса термодиффузии при восстановлении работоспособности изношенных оловянистых и алюмино-железистых бронзовых втулок скольжения. 1 ил.
Наверх