RU2028915C1

RU2028915C1 - Equipment for surface hardening of parts

Info

Publication number: RU2028915C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Гаряшин; И.И. Логунов; А.Н. Савельев
Original assignee: Гаряшин Владимир Семенович; Логунов Иван Иванович; Савельев Александр Николаевич
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1991-01-24
Publication date: 1995-02-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: equipment for surface hardening of parts has friction disc and drive of its rotation. Friction disc is produced in the form of truncated cone for turning about vertical axis. Axis of friction disc crosses direction of feed in horizontal plane at angle determined by formula α = arctg h/D, where α is angle between axis of disc and direction of feed; h is height of disc; D is diameter of base of disc. EFFECT: improved operational efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции устройств для упрочнения поверхностей деталей металлургических машин методом высокоскоростного циркуляционного трения. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the design of devices for hardening the surfaces of parts of metallurgical machines by high-speed circulating friction.

Целью изобретения является улучшение качества обработанного поверхностного слоя за счет повышения его глубины и равномерного его распределения по всей поверхности детали с уменьшением шероховатости получаемой поверхности, снижение низкочастотных вибраций устройства и повышение эксплуатационной надежности его за счет стабильности режимов циркуляционного трения. The aim of the invention is to improve the quality of the processed surface layer by increasing its depth and its uniform distribution over the entire surface of the part with a decrease in the roughness of the resulting surface, a decrease in the low-frequency vibrations of the device and an increase in its operational reliability due to the stability of the circulating friction modes.

На фиг.1 представлено взаимное расположение диска и детали; на фиг.2 - схема устройства для поверхностного упрочнения деталей. Figure 1 shows the relative position of the disk and parts; figure 2 - diagram of a device for surface hardening of parts.

Устройство для поверхностной обработки материалов содержит диск 1 трения диаметром 300 мм (R = 150 мм) и толщиной 25 мм. Вращение диску передается от электродвигателя 2 мощностью N = 10 - 15 кВт и номинальным числом оборотов n = 3000 об/мин через клиноременную передачу 3 с передаточным числом 1/3 - 1/4 (повышающая передача). Устройство смонтировано на собственной раме, закрепленной на поперечном суппорте токарного станка вместо салазок с возможностью поворота его на любой угол в зависимости от размеров диска (R и h). В данном случае R = 150 мм, h = 25 мм. A device for surface treatment of materials contains a friction disk 1 with a diameter of 300 mm (R = 150 mm) and a thickness of 25 mm. The rotation of the disk is transmitted from the electric motor 2 with a power of N = 10 - 15 kW and a nominal speed of n = 3000 rpm through a V-belt drive 3 with a gear ratio of 1/3 - 1/4 (overdrive). The device is mounted on its own frame, mounted on the cross support of the lathe instead of the slide, with the possibility of turning it at any angle depending on the size of the disk (R and h). In this case, R = 150 mm, h = 25 mm.

α = arctg

= 4,76^o
Угол α пересечения осей вращения детали и диска трения равен половине угла при вершине усеченного конуса рабочей поверхности диска α = 0,5 β .α = arctg

= 4.76 ^o
The angle α of intersection of the axes of rotation of the part and the friction disk is equal to half the angle at the apex of the truncated cone of the working surface of the disk α = 0.5 β.

Устройство работает следующим образом. Деталь устанавливают на токарно-винторезном станке, закрепляют ее в трехкулачковом патроне, подпирают вращающимся центром задней бабки и при необходимости предварительно протачивают. С помощью продольного и поперечного суппортов подводят диск трения к детали до их касания. Отводят продольный суппорт в сторону задней бабки за габарит детали. Поперечным суппортом подают диск в сторону детали на глубину 0,1-0,2 мм. Включают главный привод станка, привод вращения диска трения, подачу продольного суппорта и осуществляют обработку детали на заданном участке, после чего отключают продольную подачу, отводят поперечный суппорт от детали до прекращения соприкосновения и включают приводы. The device operates as follows. The part is mounted on a screw-cutting lathe, fixed in a three-jaw chuck, propped up by the rotating center of the tailstock and, if necessary, pre-machined. Using longitudinal and transverse calipers, a friction disk is brought to the part until they touch. The longitudinal caliper is retracted towards the tailstock for the dimension of the part. The transverse support serves the disk in the direction of the part to a depth of 0.1-0.2 mm. Turn on the main drive of the machine, drive the rotation of the friction disk, feed the longitudinal support and carry out the processing of the part in a given section, then turn off the longitudinal feed, move the transverse support from the part to the end of contact and turn on the drives.

Разворот осей вращения детали и диска трения (их пересечение) и использование диска в форме усеченного конуса позволит устранить возможность самопроизвольного заглубления диска в деталь и возникновения процессов резания. Это ведет к тому, что толщина упрочненного слоя будет максимальной (до 2,2 и более мм) и равномерной по всей поверхности упрочняемой детали. Обработанная поверхность будет иметь минимальную шероховатость, что позволит избежать последующей механической обработки. Кроме того, отсутствие самопроизвольного заглубления диска трения в деталь устраняет возможность появления низкочастотных колебаний диска и устройства в целом, что дополнительно увеличивает глубину упрочненного слоя и снижает вероятность поломок деталей. The rotation of the axes of rotation of the part and the friction disk (their intersection) and the use of a disk in the form of a truncated cone will eliminate the possibility of spontaneous penetration of the disk into the part and the occurrence of cutting processes. This leads to the fact that the thickness of the hardened layer will be maximum (up to 2.2 and more mm) and uniform over the entire surface of the hardened part. The treated surface will have minimal roughness, which will avoid subsequent machining. In addition, the absence of spontaneous deepening of the friction disk into the part eliminates the possibility of low-frequency vibrations of the disk and the device as a whole, which further increases the depth of the hardened layer and reduces the likelihood of damage to parts.

Claims

DEVICE FOR SURFACE HARDENING OF PARTS, containing a friction disk equipped with a rotation drive mounted on a support of a lathe, characterized in that, in order to improve the quality of the processed surface layer by increasing its depth and uniformity and increasing the operational reliability of the device by ensuring the stability of the circulation friction modes, the friction disk is made in the form of a truncated cone and mounted to rotate around an axis perpendicular to the plane of the caliper, and at an angle to the machine center axis defined by the following relation:
α = arctan h / D
where α is the angle between the axis of the disk and the axis of the centers of the machine, deg;
h is the height of the disk, mm;
D is the diameter of the larger base of the disk, mm