RU1776547C

RU1776547C - Tool for electromechanical hardening machining

Info

Publication number: RU1776547C
Application number: SU894725902A
Authority: RU
Inventors: Альберт Яковлевич Алифанов; Эльвира Петровна Стоянова
Original assignee: Рыбинский Авиационный Технологический Институт
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1992-11-23

Abstract

Сущность изобретени : ролик выполн етс сборным, состо щим из элементов, имеющих различное удельное сопротивление, что способствует распределению силы тока, проход щего через эти элементы, и тем самым регулированию температуры зоны контакта . Третий элемент выполн етс из неэлектропроводного инструментального материала и вследствие этого через этот участок контакта ток не проходит, поэтому увеличиваетс стойкость ролика и улучшаетс шероховатость обработанной поверхности . 2 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: The roller is made of prefabricated, consisting of elements having different resistivities, which helps to distribute the current flowing through these elements, and thereby control the temperature of the contact zone. The third element is made of non-conductive tool material and, as a result, no current passes through this contact area, therefore, the roller resistance is increased and the surface roughness is improved. 2 ill.

Description

Изобретение относитс к области электромеханической обработки и предназначено дл обработки валиков.The invention relates to the field of electromechanical processing and is intended for the treatment of rollers.

Известен инструмент дл электромеханической обработки, имеющий цилиндрическую рабочую поверхность. Инструмент и обрабатываема деталь соединена с источником технологического тока.An electromechanical machining tool having a cylindrical working surface is known. The tool and the workpiece are connected to a technological current source.

Наиболее близким к изобретению вл етс державка со спиральной пружиной. Эта державка содержит инструмент в виде ролика, который крепитс на бронзовой втулке , вращающейс на подшипниках вокруг оси. В известном инструменте ролик выполнен цельным. Недостатком указанного инструмента вл етс неравномерность нагрева электрическим током рабочего участка контакта из-за различного электросопротивлени , что приводит к повышенному износу ролика и ухудшению шероховатости обработанной поверхности детали.Closest to the invention is a coil spring holder. This holder contains a tool in the form of a roller, which is mounted on a bronze sleeve rotating on bearings about an axis. In the known tool, the roller is made integral. The disadvantage of this tool is the uneven heating of the contact working area by electric current due to different electrical resistance, which leads to increased wear of the roller and deterioration of the roughness of the machined surface of the part.

Целью изобретени вл етс повышение стойкости инструмента и уменьшение шероховатости обработанной поверхности детали. Это достигаетс тем, что инструментThe aim of the invention is to increase tool life and reduce the roughness of the machined surface of the part. This is achieved by the fact that the tool

оснащен дополнительным токоподводом, ролик выполнен из набора пластин, размещенных на оси, перпендикул рно ей, при этом центральна пластина выполнена из электроизолирующего инструментального материала, остальные пластины выполнены из электропроводных материалов и соединены с токоподводами, расположенными по разные относительно центральной пластины стороны, а удельные электросопротивлени электропроводных пластин ролика уменьшаютс от центра к периферии или выполнены из одинакового материала, изолированы друг от друга, а каждый токопод- вод выполнен сборным из изолированных между собой пластин, при этом кажда пластина ролика установлена в контакте с одной из пластин соответствующего тохо- подвода.equipped with an additional current supply, the roller is made of a set of plates placed on the axis perpendicular to it, while the central plate is made of electrically insulating tool material, the remaining plates are made of electrically conductive materials and connected to current leads located on different sides relative to the central plate, and the specific electrical resistivity electrically conductive roller plates are reduced from the center to the periphery or are made of the same material, are isolated from each other, and each tokopod- collecting water formed from the isolated interconnected plates, wherein each plate roller mounted in contact with one of the plates corresponding toho- supply.

На фиг.1 изображен описываемый инструмент; на фиг.2 - второй его вариант.Figure 1 shows the described tool; figure 2 - its second option.

Инструмент содержит (фиг. 1) ролик, выполненный в виде набора элементов 1-3, изготовленных из материалов с различным удельным сопротивлением уменьшающиел сThe tool contains (Fig. 1) a roller made in the form of a set of elements 1-3 made of materials with different resistivities reducing

s|s |

1 о ел1 o ate

4 4

мис от центра к периферии, например, меди , стали, минералокерамики, что способствует перераспределению силы тока, регулированию интенсивности тепловых источников и исключает прохождение тока через контакт центральной пластины 3 с деталью, Элементы 1, 2 армируютс твердым сплавом 4, а внутренний диаметр ролика изолируетс втулкой 5 от оси 6, вращающейс в двух конических роликовых подшипниках 7, осевую фиксацию которых осуществл ют при помощи двух гаек 8 и распорных втулок 9. Наружные кольца подшипников размещают в головке 10, в которой с двух сторон выполнены отверсти , в которых размещены медно-графитовые то- коподводы 11, изолированные от головки изолирующими прокладками 12 и поджимаемые к элементам 1,2 пружиной 13, котора надета на кабель 14 и поджата крышкой 15, имеющей резьбу и закрученной в головку 10. В корпусе 16 размещена пружина 17, котора поджимает шток 18, а нат г пружины производ т гайкой 19. Головка 10 навинчена на шток 18 и застопорена гайкой 20, а при помощи стопора 21 шток зафиксирован в корпусе, который соединен с планкой 22, закрепл емой в резцедержателе токарного станка.mis from the center to the periphery, for example, copper, steel, cermets, which contributes to the redistribution of current strength, regulation of the intensity of heat sources and eliminates the passage of current through the contact of the central plate 3 with the part. Elements 1, 2 are reinforced with hard alloy 4, and the inner diameter of the roller is insulated sleeve 5 from the axis 6, rotating in two tapered roller bearings 7, the axial fixing of which is carried out using two nuts 8 and spacer sleeves 9. The outer rings of the bearings are placed in the head 10, in which Holes are made on the sides of the sides, in which copper-graphite conductors 11 are placed, insulated from the head by insulating spacers 12 and pressed against the elements 1,2 by a spring 13, which is put on the cable 14 and pressed by a cover 15 having a thread and screwed into the head 10. A spring 17 is placed in the housing 16, which presses the rod 18, and the spring tension is produced by the nut 19. The head 10 is screwed onto the rod 18 and locked by the nut 20, and with the help of the stopper 21, the rod is fixed in the housing, which is connected to the bar 22, which is fixed in the tool holder of the lathe.

Другой вариант составного ролика (фиг.2) выполнен из набора элементов 23, 24, 25, 26 имеющих одинаковое удельное сопротивление, изолированные друг от друга прокладками 27, 28, разделенные по середине ролика неэлектропроводной инструментальной пластиной 29. В пазу головки размещают изолированные друг от друга прокладками 30 и 31 медно-графитовые токоподводы 32 и 33,34 и 35, наход щиес в контакте с элементами 23, 24 и 25, 26, что способствует регулированию силы тока И и 2, и возможности распределени теплоты и получени разных температур нагрева участков контакта ab и be, исключа падение тока на участок cd.Another variant of the composite roller (figure 2) is made of a set of elements 23, 24, 25, 26 having the same resistivity, isolated from each other by spacers 27, 28, separated in the middle of the roller by a non-conductive tool plate 29. Insulated from each other are placed in the head groove other gaskets 30 and 31, copper-graphite current leads 32 and 33,34 and 35 in contact with the elements 23, 24 and 25, 26, which helps to regulate the current strength And and 2, and the possibility of heat distribution and obtaining different heating temperatures sections con act ab and be, excluding the current falling portion cd.

Токоподводы 32, 33 и 34, 35 соединены с проводами А, В вторичной обмотки трехфазного трансформатора (не показан), треть фаза которого С подсоедин етс к детали.The current leads 32, 33 and 34, 35 are connected to the wires A, B of the secondary winding of a three-phase transformer (not shown), the third phase of which C is connected to the part.

Предлагаемый инструмент работает следующим образом. Подача тока осуществл етс от источника питани , например, силового трансформатора (не показай) через кабель 14 (фиг. 1), медно-графитовый то- коподвод 11 к элементам 1, 2 ролика, которые из-за использовани различного удельного сопротивлени элементов способствуют перераспределению силы тока и регулированию интенсивности тепловыхThe proposed tool works as follows. The current is supplied from a power source, for example, a power transformer (do not show) through cable 14 (Fig. 1), a copper-graphite current lead 11 to the elements 1, 2 of the roller, which, due to the use of different resistivities of the elements, facilitate redistribution current and regulating the intensity of thermal

источников в зоне контакта с деформированным металлом, а применение неэлектропроводного инструментального материала в элементе 3 способствует увеличению износостойкости ролика. Силу прижати электрода 11 к ролику регулируют пружиной 13 и крышкой 15, котора завинчиваетс в головку 10, Дл регулировани силы прижати ролика к упрочн емой поверхности служит пружина 17, котора поджимаетс гайкой 19, а сам изолированный -ролик вращаетс на оси 6, в свою очередь, вращаетс на двух опорах конических роликовых подшипников 7, осева фиксаци которых производитс при помощи двух втулок 9 и гаек 8. Правую часть ролика ввод т в работу, когда при обработке деталей типа валов в несколько проходов на токарных станках по окончании рабочего хода,sources in the contact zone with the deformed metal, and the use of non-conductive tool material in element 3 contributes to an increase in the wear resistance of the roller. The pressing force of the electrode 11 to the roller is regulated by a spring 13 and a cover 15, which is screwed into the head 10. To regulate the pressing force of the roller against the hardened surface, a spring 17 is used, which is pressed by the nut 19, and the insulated roller rotates on the axis 6, in turn , rotates on two bearings of tapered roller bearings 7, the axial fixing of which is carried out using two bushings 9 and nuts 8. The right part of the roller is put into operation when processing parts such as shafts in several passes on lathes at the end of good move,

используют холостой ход в качестве рабочего , что сокращает врем на обработку по сравнению с существующими.use idling as a worker, which reduces processing time compared to existing ones.

Второй вариант ролика (фцг.2) работает следующим образом. Ток от источника подаетс по проводам А и В с силой тока h и z, котора регулируетс в зависимости от интенсивности нагрева участков ab и be. Далее через изолированные медно-графитовые щетки 32 и 33, кажда из которых находитс The second version of the video (fts.2) works as follows. The current from the source is supplied via wires A and B with current strength h and z, which is regulated depending on the intensity of heating of the sections ab and be. Then through insulated copper-graphite brushes 32 and 33, each of which is

в контакте с изолированными между собой элементами 1 и 2, ток проходит через контактные площадки ab и be и через деталь поступает на третью фазу С, через которую проходит ток силой з, а инструментальна in contact with elements 1 and 2 isolated between each other, current passes through the contact pads ab and be and through the component enters the third phase C, through which the current passes by force z, and the instrumental

неэлектропроводна пластина 29, позвол ет исключить прохождение тока через участок be и тем самым повысить стойкость ролика и улучшить качество обработанной поверхности.the non-conductive plate 29 eliminates the passage of current through the be section and thereby improves the resistance of the roller and improves the quality of the machined surface.

Пример. При обработке детали типа валика из стали 1Х18Н9Т, имеющей удельное электрическое сопротивление . 1.25 Ом см, объемную удельную теплоемкость С у0 1,02 кал/см °С, при скорости вращени на токарном станке 16К20 v 60 м/мин. Ролик выполнен из элементов 1 из материала (фиг.1) 8НХС с 0,63 Ом см и элемента 2 изExample. When processing parts such as a roller made of steel 1X18H9T, having electrical resistivity. 1.25 Ohm cm, specific volumetric heat capacity С у0 1.02 cal / cm ° С, at a turning speed on a lathe of 16K20 v 60 m / min. The roller is made of elements 1 of material (Fig. 1) 8HXC with 0.63 Ohm cm and element 2 of

ВТ5 с/эвт5 1,08 Ом см, третий элемент 4 выполнен из неэлектропроводного инструментального материала , а 4 элемент из твердого сплава ВК8. Сила прижати ролика Ру 600 Н. При нагреве контактной области 1-го и 2-го элементов с деталью до температуры 1000°С через первый элемент проходит ток силой 11 1160 А, через второй элемент г 715 А при напр жении U 4 В.VT5 s / eut5 1.08 Ohm cm, the third element 4 is made of non-conductive tool material, and 4 element is made of hard alloy VK8. The pressing force of the roller is Ru 600 N. When the contact area of the 1st and 2nd elements with the part is heated to a temperature of 1000 ° C, a current of 11 1160 A passes through the first element, and 715 A through the second element at a voltage of U 4 V.

При сравнении стойкостей предлагаемого ролика по сравнению с прототипом получено увеличение стойкости в 2,3 раза при уменьшении шероховатости обработанной поверхности с начального Ран 1.6 мкм до Rai 0,1 мкм - при вводе тока с повышением производительности обработки дл чего используют обратный холостой ход инструмента дл работы элементов 1,2 правой части ролика (фиг.1) или элементов 25, 26 (фиг.2)When comparing the resistance of the proposed roller in comparison with the prototype, an increase in resistance by a factor of 2.3 was obtained with a decrease in the roughness of the treated surface from an initial Ran of 1.6 μm to Rai of 0.1 μm — when current was introduced with an increase in processing productivity, the reverse idling of the tool was used for working elements 1,2 of the right side of the roller (figure 1) or elements 25, 26 (figure 2)

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A tool for electromechanical hardening processing, comprising an axis mounted on a holder with a roller and a current lead for connecting the roller to a current source, characterized in that, in order to increase tool life and improve processing quality by reducing the surface roughness, the tool is equipped with additional current supply, the roller is made of a set of plates placed

on said axis perpendicular to it, wherein the central plate is made of electrically insulating tool material, and the remaining plates are made of electrically conductive materials and connected to current leads located on different sides relative to the central plate.

2. Tool pop. 1, characterized in that the plates are made of materials with different resistivities and are located along the axis in the order of decreasing their resistivities from the center to the periphery.

5

3. The tool according to claim 1, with the exception that the roller is equipped with insulating spacers located between electrically conductive plates made of the same material, and each

0, the current supply is made prefabricated from isolated plates, each of the roller plates being installed in contact with one of the plates of the corresponding current supply.

8 6

8

1

Detail

Figure 2