Изобретение относится к области металлообработки деталей машин, касается методов повышения долговечности различных деталей при их восстановлении путем электромеханической высадки и сглаживания.The invention relates to the field of metal processing of machine parts, relates to methods for increasing the durability of various parts during their restoration by electromechanical upsetting and smoothing.
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.Known methods for restoring precision parts (Reliability and repair of machines / V.V. Kurchatkin, N.F. Telnov, K.A. Achkasov and others; Edited by V.V. Kurchatkin. - M .: Kolos, 2000. - 776 p.) By applying the methods of galvanic chromium plating, diffusion metallization, hot plastic deformation, detonation-gas spraying, etc., which contribute to an increase in the size of parts.
Недостатками этих способов являются: длительность; сложность процессов и большие затраты энергии и компонентов; низкая адгезия покрытий с основой, что приводит к их низкой износостойкости и высокой стоимости.The disadvantages of these methods are: duration; the complexity of the processes and the high cost of energy and components; low adhesion of coatings to the base, which leads to their low wear resistance and high cost.
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 (принят за прототип). В процессе обработки этим 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. Этот способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя и позволяет повысить эксплуатационные характеристики изделия. Принципиальное отличие высадки от сглаживания состоит в различии контактных напряжений. В первом случае обработка 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), а 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).A known method of restoring the surfaces of machine parts (Askinazi BM, Hardening and restoration of parts by electromechanical processing. - 3rd ed., Moscow: Mashinostroenie, 1989. - 200 p.) By electromechanical planting of a worn surface and subsequent electromechanical smoothing (adopted for prototype). During processing by this method, a current of high force and low voltage passes through the contact point of the tool with the product moving along a helical line with a supply of 0.1 ... 3 mm / rev, as a result of which the surface of the product in this section is subjected to strong heating, under deformation of the tool and the surface layer of metal is hardened. This method significantly changes the physicomechanical properties of the surface layer and improves the product performance. The fundamental difference between upsetting and smoothing is the difference in contact stresses. In the first case, processing is carried out with a tool, the contact surface width of which is numerically about three times smaller than the feed (a roller or plate with an angle at the apex of 60 °, moving in increments of 1-3 mm / rev), and in the second case, processing is performed with a tool, the contact width which significantly exceeds the feed (roller or plate with a radius at the apex of 60 mm, moving in increments of 0.1-0.3 mm / rev).
Этот способ позволяет увеличивать размеры деталей за счет перераспределения металла поверхности с одновременным увеличением ее твердости.This method allows you to increase the size of the parts due to the redistribution of the metal surface with a simultaneous increase in its hardness.
Недостатком такого способа является винтовой характер перераспределения металла на валах, что не обеспечивает должной герметичности прецизионных сопряжений.The disadvantage of this method is the helical nature of the redistribution of metal on the shafts, which does not provide the proper tightness of precision mates.
Достигаемый технический результат по заявленному изобретению - это увеличение размеров деталей с одновременным упрочнением их поверхностей при увеличении герметичности соединений.Achievable technical result according to the claimed invention is an increase in the dimensions of parts with simultaneous hardening of their surfaces while increasing the tightness of the joints.
Указанный технический результат достигается за счет того, что канавки на поверхности детали выполняют кольцевыми с шагом 0,5…2 мм, с созданием подобия лабиринтного уплотнения.The specified technical result is achieved due to the fact that the grooves on the surface of the part are made circular with a pitch of 0.5 ... 2 mm, with the creation of a similarity to the labyrinth seal.
На чертеже изображена упрощенная схема предлагаемого способа обработки. Сначала проводят электромеханическую высадку кольцевых канавок на детали 1 диаметром D0 с помощью высаживающего инструмента 2 усилием P1 с шагом k=0,5…2 мм до диаметра D1. Затем проводят электромеханическое сглаживание высаженных кольцевых канавок с помощью сглаживающего инструмента 3 усилием Р2 с подачей s=0,1…0,3 мм до диаметра D2.The drawing shows a simplified diagram of the proposed processing method. First, an electromechanical planting of the annular grooves on the part 1 with a diameter of D 0 is carried out using a planting tool 2 with a force P 1 with a step k = 0.5 ... 2 mm to a diameter of D 1 . Then, electromechanical smoothing of the planted annular grooves is carried out using a smoothing tool 3 with a force of P 2 with a feed of s = 0.1 ... 0.3 mm to a diameter of D 2 .
При обработке по данному способу на поверхности детали образуется высаженная поверхность с кольцевыми канавками с твердостью до 10 ГПа. Кроме того, на поверхности создается подобие лабиринтного уплотнения, повышающее запорный эффект прецизионных сопряжений.When processing by this method, a planted surface with annular grooves with a hardness of up to 10 GPa is formed on the surface of the part. In addition, a kind of labyrinth seal is created on the surface, which increases the locking effect of precision mates.