RU2422260C2

RU2422260C2 - Method of three-roll electromechanical processing of machine parts

Info

Publication number: RU2422260C2
Application number: RU2006119174/02A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Олегович Надольский (RU); Вячеслав Олегович Надольский; Сергей Александрович Яковлев (RU); Сергей Александрович Яковлев; Андрей Викторович Павлов (RU); Андрей Викторович Павлов
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2011-06-27
Also published as: RU2006119174A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal processing, particularly, to electromechanical processing of machine parts. Three rolls are arranged regularly about processed part, each being connected to one of three-phase current source phases to make common electric circuit with said part and other tools. Processing is performed in simultaneous translation of all rolls relative to part surface.

EFFECT: expanded range of processed parts, higher efficiency.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области металлообработки, в частности к методам поверхностной электромеханической обработки (ЭМО) деталей машин, преимущественно тел вращения, в условиях массового и ремонтного производства.The invention relates to the field of metalworking, in particular to methods of surface electromechanical processing (EMO) of machine parts, mainly rotation bodies, under conditions of mass and repair production.

Известны способы трехроликовой электромеханической обработки (см. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - Л.: Машиностроение. - 1989. - 184 с. и Багмутов В.П., Паршев С.Н., Дудкина Н.Г., Захаров И.Н. Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация. - Новосибирск: Наука, 2003. - 318 с.) однофазным переменным или постоянным током, с целью повышения прочности и износостойкости поверхностных слоев деталей машин. Однофазный электрический ток подводится к детали через специальную оснастку с двумя электрод-инструментами и одним инструментом (роликом), обеспечивающим устранение прогиба вала от действия двух рабочих роликов. Способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя изделий и позволяет повысить их служебные характеристики.Known methods of three-roller electromechanical processing (see B. Askinazi, Hardening and restoration of parts by electromechanical processing. - L .: Engineering. - 1989. - 184 pp. And Bagmutov V.P., Parshev S.N., Dudkina N.G. ., Zakharov IN Electromechanical processing: technological and physical foundations, properties, implementation. - Novosibirsk: Nauka, 2003. - 318 p.) Single-phase alternating or direct current, in order to increase the strength and wear resistance of the surface layers of machine parts. A single-phase electric current is supplied to the part through special equipment with two electrode tools and one tool (roller), which eliminates the shaft deflection from the action of two working rollers. The method significantly changes the physicomechanical properties of the surface layer of products and improves their performance characteristics.

Однако данный способ отличается низкой производительностью обработки поверхностей, значительным перекосом фаз питающей электрической сети ввиду однофазной нагрузки большой мощности и низким КПД процесса.However, this method is characterized by low productivity of surface treatment, a significant phase imbalance of the power supply network due to the single-phase load of high power and low process efficiency.

Известен способ электромеханической обработки деталей машин (заявка на изобретение №2004134769/02(037823) - положительное решение о выдаче патента) - принят за прототип), заключающийся в том, что электромеханическая обработка производится тремя инструментами, каждый из которых подключен к одной из фаз трехфазного источника тока, например, понижающего трансформатора, образуя с деталью и другими инструментами общую электрическую цепь, причем инструменты движутся одновременно друг за другом вдоль детали и расположены равномерно вокруг нее, а траектория движения последующего инструмента отстает от предыдущего на 0,32…0,34 шага продольной подачи.A known method of electromechanical processing of machine parts (application for invention No. 2004134769/02 (037823) - a positive decision on the grant of a patent) - adopted as a prototype), which consists in the fact that the electromechanical processing is carried out by three tools, each of which is connected to one of the phases of the three-phase a current source, for example, a step-down transformer, forming a common electric circuit with the part and other tools, moreover, the tools move simultaneously one after another along the part and are located evenly around it, and the tracks the thorium of movement of the subsequent tool lags behind the previous one by 0.32 ... 0.34 steps of longitudinal feed.

По данному способу обработки с высокой производительностью на поверхности гладкой цилиндрической детали образуются три спиралевидные винтовые зоны с высокой твердостью, прочностью и износостойкостью, что повышает служебные характеристики изделий. Однако данный способ неприемлем при обработке деталей со сложным профилем (шлицевые и шпоночные валы, зубчатые колеса и т.д.).According to this processing method with high productivity, three spiral-shaped screw zones with high hardness, strength and wear resistance are formed on the surface of a smooth cylindrical part, which increases the service characteristics of the products. However, this method is unacceptable when machining parts with a complex profile (splined and keyed shafts, gears, etc.).

Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение эффективности процесса ЭМО и расширение номенклатуры обрабатываемых деталей за счет изменения траектории движения обрабатывающего инструмента.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the EMO process and expand the range of workpieces by changing the path of the processing tool.

Указанный результат достигается тем, что электромеханическая обработка производится тремя равномерно расположенными вокруг детали инструментами, каждый из которых подключен к одной из фаз трехфазного источника тока, образуя с деталью и другими инструментами общую электрическую цепь, причем все инструменты одновременно и прямолинейно движутся по поверхности вдоль оси детали.This result is achieved by the fact that electromechanical processing is carried out by three tools uniformly arranged around the part, each of which is connected to one of the phases of the three-phase current source, forming a common electric circuit with the part and other tools, and all tools simultaneously and rectilinearly move along the surface along the axis of the part .

На чертеже изображена упрощенная схема предлагаемого способа обработки. Рабочие инструменты 1 располагаются равномерно вокруг обрабатываемой поверхности детали 2, в специальном устройстве (на чертеже не показано), обеспечивающем их равномерное механическое воздействие на обрабатываемую поверхность и возможность перемещения в продольном осевом направлении относительно детали с заданной поступательной скоростью v. Каждый инструмент подключается к одной из фаз трехфазного источника тока 3, например, трансформатора. В месте контакта инструментов 1 с деталью 2 происходит мгновенный нагрев (током до 2000 А) ее поверхностного слоя и механическое воздействие с последующим быстрым охлаждением вглубь холодной массы детали, в результате чего выполняются различные операции электромеханической обработки. Сила тока, усилие прижатия инструментов к детали и скорость их движения вдоль оси заготовки, материал и форма инструментов принимаются, исходя из задач и требований технологического процесса.The drawing shows a simplified diagram of the proposed processing method. Working tools 1 are located evenly around the workpiece surface 2, in a special device (not shown in the drawing), ensuring their uniform mechanical impact on the workpiece and the ability to move in the axial longitudinal direction relative to the part with a given translational speed v. Each tool is connected to one of the phases of a three-phase current source 3, for example, a transformer. In the place of contact of tools 1 with part 2, there is instant heating (current up to 2000 A) of its surface layer and mechanical impact with subsequent rapid cooling deep into the cold mass of the part, as a result of which various electromechanical processing operations are performed. The current strength, the pressing force of the tools to the part and the speed of their movement along the axis of the workpiece, the material and the shape of the tools are accepted based on the tasks and requirements of the process.

После обработки всей длины детали происходит проворачивание заготовки относительно специального устройства на нужный угол, и инструменты движутся также прямолинейно, но в противоположном направлении.After processing the entire length of the part, the workpiece is rotated relative to the special device to the desired angle, and the tools also move in a straight line, but in the opposite direction.

Таким образом, при применении данного способа трехроликовой электромеханической обработки деталей машин трехфазным током увеличивается номенклатура обрабатываемых деталей и повышается производительность их обработки, снижаются потери электрической энергии при выполнении технологической операции, устраняется перекос фаз и в целом повышается эффективность процесса ЭМО.Thus, when using this method of three-roller electromechanical machining of machine parts with three-phase current, the range of machined parts increases and their processing productivity increases, electric energy losses during the technological operation are reduced, phase imbalance is eliminated, and the overall efficiency of the EMO process is improved.

Claims

The method of electromechanical processing with three tools evenly spaced around a part, each of which is connected to one of the phases of a three-phase current source with the formation of a part and other tools of a common electrical circuit, characterized in that the processing is carried out at a relative rectilinear movement along the surface of the part along all its axis simultaneously tools.