RU2727396C1

RU2727396C1 - Electromechanical mandrelling method

Info

Publication number: RU2727396C1
Application number: RU2019142056A
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Морозов; Нязиф Иксанович Шамуков; Рафис Рафкатович Арсланов
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-07-21

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to electromechanical mandrelling. Mandrel is moved along the axis of the hole and formation of hardened annular sections on the hole surface with different hardness by heating of the said annular sections to the quenching temperature by short-term transmission of electric current through the mandrel contact point to the hole surface. Radial ultrasonic vibrations are applied on the mandrel, simultaneously with the beginning of its movement along the hole.

EFFECT: as a result, the wear resistance of the hole of the part is increased, the axial forces on the tool are reduced, and its resistance is increased.

1 cl

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для повышения износостойкости отверстий стальных деталей.The invention relates to the field of mechanical engineering and can be used to increase the wear resistance of holes in steel parts.

Известен способ электромеханического дорнования [Патент RU 2457083. Способ электромеханического дорнования. Опубл. 27.07.2012], заключающийся в перемещении дорна вдоль оси отверстия и формирование на поверхности отверстия упрочненных кольцевых участков с различной твердостью путем нагрева упомянутых кольцевых участков до температуры закалки кратковременным пропусканием электрического тока через место контакта дорна с поверхностью отверстия.The known method of electromechanical mandrel [Patent RU 2457083. Method of electromechanical mandrel. Publ. 07/27/2012], which consists in moving the mandrel along the axis of the hole and forming on the surface of the hole reinforced annular sections with different hardness by heating the said annular sections to the hardening temperature by briefly passing an electric current through the place of contact of the mandrel with the hole surface.

Недостатками данного способа являются: не достаточно высокая твердость и износостойкость кольцевых участков отверстия, большие осевые усилия в момент отключения тока и низкая стойкость инструмента.The disadvantages of this method are: insufficiently high hardness and wear resistance of the annular portions of the hole, large axial forces at the moment of switching off the current, and low tool life.

Технический результат заявленного изобретения - повышение твердости и износостойкости кольцевых участков отверстия, снижение осевых усилий в момент отключения тока и повышение стойкости инструмента.The technical result of the claimed invention is an increase in the hardness and wear resistance of the annular portions of the hole, a decrease in axial forces at the moment of switching off the current and an increase in the tool life.

Указанный технический результат достигается тем, что на инструмент, одновременно с началом его перемещением вдоль отверстия, накладывают радиальные ультразвуковые колебания.The specified technical result is achieved by the fact that radial ultrasonic vibrations are applied to the tool, simultaneously with the beginning of its movement along the hole.

Способ электромеханического дорнования осуществляется следующим образом. Предварительно токоподводящие кабели от источника тока подводят к инструменту и к обрабатываемой детали. Обрабатываемое отверстие располагают соосно дорну. Дорн, изготовленный из твердого сплава Т15К6, перемещают вдоль оси отверстия, периодически подают на него ток. Одновременно с началом перемещения инструмента вдоль отверстия на него накладывают радиальные ультразвуковые колебания. Во время подачи тока под деформируемой ленточкой внутренняя поверхность быстро нагревается до температуры закалки и осуществляется формирование закаленных поясков с требуемой глубиной закалки. Ультразвуковые колебания инструмента в радиальном направлении способствуют интенсивному измельчению мартенситной структуры, повышению ее дисперсности и как следствие увеличению твердости и износостойкости. При отключении тока ультразвуковые колебания инструмента в радиальном направлении способствуют более интенсивному наклепу кольцевой поверхности отверстия и формированию высоких эксплуатационных свойств.The electromechanical mandrel method is carried out as follows. Pre-current supply cables from the power source are fed to the tool and to the workpiece. The hole to be machined is positioned coaxially with the mandrel. The mandrel, made of T15K6 hard alloy, is moved along the axis of the hole, and current is periodically supplied to it. Simultaneously with the beginning of the movement of the tool along the hole, radial ultrasonic vibrations are applied to it. During the supply of current under the deformable ribbon, the inner surface quickly heats up to the hardening temperature and the formation of hardened belts with the required hardening depth is carried out. Ultrasonic vibrations of the tool in the radial direction contribute to intensive grinding of the martensitic structure, an increase in its dispersion and, as a consequence, an increase in hardness and wear resistance. When the current is turned off, ultrasonic vibrations of the tool in the radial direction contribute to a more intensive work hardening of the annular surface of the hole and the formation of high performance properties.

В процессе обработки на поверхности отверстия заготовки из среднеуглеродистой стали образуются замкнутые кольцевые участки с глубиной упрочнения 0,3…0,4 мм, имеющие высокую твердость 53…60 НRСэ, чередующиеся с такими же участками, имеющими меньшую твердость 30…34 HRCэ, которые в процессе эксплуатации изнашиваются, образуя каналы для удержания смазки, вследствие чего повышается износостойкость и увеличивается срок эксплуатации детали.In the process of processing on the surface of the hole of the workpiece made of medium-carbon steel, closed annular sections with a hardening depth of 0.3 ... 0.4 mm are formed, having a high hardness of 53 ... 60 HRCe, alternating with the same sections having a lower hardness of 30 ... 34 HRCe, which in during operation, they wear out, forming channels for retaining lubricant, as a result of which the wear resistance increases and the service life of the part increases.

При наложении на инструмент радиальных ультразвуковых колебаний существенно снижается осевое усилие, в результате чего уменьшается нагрузка на инструмент и повышается его стойкость.When radial ultrasonic vibrations are applied to the tool, the axial force is significantly reduced, as a result of which the load on the tool decreases and its durability increases.

Claims

The method of electromechanical mandrel drilling, including the movement of the mandrel along the axis of the hole and the formation on the surface of the hole of hardened annular sections with different hardness by heating the said annular sections to the hardening temperature by short-term passing of an electric current through the place of contact of the mandrel with the hole surface, characterized in that on the mandrel, simultaneously with by the beginning of its movement along the hole, radial ultrasonic vibrations are applied.