RU68949U1

RU68949U1 - THREE TROLLEY HEAD FOR ELECTROMECHANICAL STRENGTHENING TREATMENT

Info

Publication number: RU68949U1
Application number: RU2006136990/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Польский; Евгения Вячеславовна Борысикевич
Original assignee: ГОУВПО "Брянский государственный технический университет"; Евгений Александрович Польский; Евгения Вячеславовна Борысикевич
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2007-12-10

Abstract

Изобретение обносится к области машиностроения, в частности к устройствам для электромеханического упрочнения деталей, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для финишной обработки и упрочнения деталей машин. Головка для электромеханической упрочняющей обработки поверхностей деталей, содержащит корпус с подпружиненными отдельными пружинами упрочняющими элементами и расположенный между ними подпружиненный деформирующий элемент, токопровод, при этом упрочняющие и деформирующий элементы установлены с возможностью вращения и элементы выполнены в виде трех отдельных роликов, расположенных на разных осях, усилие прижатия деформирующего ролика задается винтом с использованием специальной шкалы, а усилие прижатия упрочняющих роликов задается независимо друг от друга винтовым затяжным механизмом.The invention relates to the field of engineering, in particular to devices for electromechanical hardening of parts, and can be used in all sectors of the national economy for finishing and hardening of machine parts. The head for electromechanical hardening processing of surfaces of parts, comprises a housing with spring-reinforced separate springs, reinforcing elements and a spring-loaded deforming element located between them, a current lead, while the reinforcing and deforming elements are rotatably mounted and the elements are made in the form of three separate rollers located on different axes, the pressing force of the deforming roller is set by a screw using a special scale, and the pressing force of the reinforcing rollers is set I independently from each other by a screw tightening mechanism.

Description

Изобретение обносится к области машиностроения, в частности к устройствам для электромеханического упрочнения деталей, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для финишной обработки и упрочнения деталей машин.The invention relates to the field of engineering, in particular to devices for electromechanical hardening of parts, and can be used in all sectors of the national economy for finishing and hardening of machine parts.

Известен инструмент для электромеханической упрочняющей обработки (патент №1776547, МПК В 24 В 39/00), который имеет сборный ролик, состоящий из элементов, имеющих различное удельное сопротивление и из неэлектропроводного элемента. Недостатком известного инструмента является то, что усилие прижатия упрочняющих элементов зависит от силы прижатия деформирующего элемента, осуществляется одной пружиной и не может регулироваться.A known tool for electromechanical hardening processing (patent No. 1776547, IPC 24 V 39/00), which has a prefabricated roller consisting of elements having different resistivity and from a non-conductive element. A disadvantage of the known tool is that the pressing force of the reinforcing elements depends on the pressing force of the deforming element, is carried out by a single spring and cannot be adjusted.

Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство для электромеханического упрочнения деталей (патент №1532277, МПК В 24 В 39/00), содержащее державку с расположенными на одной оси подпружиненными упрочняющими элементами и подпружиненным деформирующим элементом. Известное устройство не может быть применено при обработке неровных и конических поверхностей и обеспечивает низкую эффективность процесса упрочнения. Основным недостатком рассматриваемого устройства является отсутствие возможности регулировки усилия прижатия упрочняющих элементов к детали.The closest adopted for the prototype is a device for electromechanical hardening of parts (patent No. 1532277, IPC 24 V 39/00), containing a holder with spring-loaded reinforcing elements located on the same axis and a spring-loaded deforming element. The known device cannot be used in the processing of uneven and conical surfaces and provides low efficiency of the hardening process. The main disadvantage of this device is the inability to adjust the pressing force of the reinforcing elements to the part.

Предложена головка для электромеханической упрочняющей обработки деталей, содержащая корпус с подпружиненными отдельными пружинами упрочняющими элементами и расположенный между ними подпружиненный деформирующий элемент, токопровод, при этом упрочняющие и деформирующий элементы установлены с возможностью вращения, отличающаяся тем, что деформирующий и упрочняющие элементы выполнены в виде A head for electromechanical reinforcing processing of parts is proposed, comprising a housing with spring-reinforced separate springs reinforcing elements and a spring-loaded deforming element located between them, a current lead, while reinforcing and deforming elements are mounted for rotation, characterized in that the deforming and reinforcing elements are made in the form

трех отдельных роликов, расположенных на разных осях, усилие прижатия деформирующего ролика задается винтом с использованием специальной шкалы, а усилие прижатия упрочняющих роликов задается независимо друг от друга винтовым затяжным механизмом.three separate rollers located on different axes, the pressing force of the deforming roller is set by a screw using a special scale, and the pressing force of the reinforcing rollers is set independently by a screw tightening mechanism.

Предлагаемая головка позволяет обрабатывать поверхности разнообразной формы, в том числе неровные и конические поверхности за счет расположения упрочняющих и деформирующего роликов на разных осях и за счет регулируемого усилия прижатия каждого ролика к упрочняемой поверхности отдельными пружинами. Кроме того, такое расположение роликов позволяет концентрировать термомеханическое воздействие на деталь, т.е. на упрочняющей поверхности детали создается более высокая температура нагрева и повышается качество обрабатываемой поверхности. Закрепление головки в суппорте токарного станка позволяет производить обработку наружных поверхностей деталей разных размеров на одном станке. Это снижает количество изготавливаемых устройств и применяемых станков.The proposed head allows you to process surfaces of various shapes, including uneven and conical surfaces due to the location of the reinforcing and deforming rollers on different axes and due to the adjustable force of pressing each roller to the hardened surface with individual springs. In addition, this arrangement of the rollers allows one to concentrate the thermomechanical effect on the part, i.e. on the hardening surface of the part, a higher heating temperature is created and the quality of the processed surface is increased. Fixing the head in the support of the lathe allows you to process the outer surfaces of parts of different sizes on one machine. This reduces the number of manufactured devices and used machines.

Для пояснения описываемого устройства на фигуре 1 приведена схема трехроликовой головки.To explain the described device, figure 1 shows a diagram of a three-roller head.

Головка для электромеханического упрочнения поверхностей деталей (фиг.1) состоит из выполненных в виде роликов упрочняющих элементов 2 и 3, к которым подводится напряжение различной полярности, например, на элемент 2 - положительный потенциал, а на элемент 3 - отрицательный. Возможна подача переменного напряжения. Подача тока осуществляется от источника питания, например, силового трансформатора (не показан) через винты 4 и 5 и кабель 6 и 7 на боковые части корпуса 8. Центральная часть корпуса изолирована от прохождения тока при помощи прокладок 9 и 10, а подвижные элементы смазаны меднографитовой смазкой. Посредине упрочняющих элементов 2 и 3 установлен деформирующий элемент 1, выполненный в виде ролика из токонепроводящего материала, например, минералокерамики. Упрочняющие элементы 2 и 3 устанавливаются через The head for electromechanical hardening of the surfaces of parts (Fig. 1) consists of reinforcing elements 2 and 3 made in the form of rollers, to which voltage of different polarity is applied, for example, element 2 has a positive potential and element 3 has a negative potential. AC voltage available. The current is supplied from a power source, for example, a power transformer (not shown) through screws 4 and 5 and a cable 6 and 7 to the side of the housing 8. The central part of the housing is isolated from the passage of current using gaskets 9 and 10, and the movable elements are lubricated with copper graphite grease. In the middle of the reinforcing elements 2 and 3, a deforming element 1 is installed, made in the form of a roller from a non-conductive material, for example, ceramic. Reinforcing elements 2 and 3 are installed through

изолирующие втулки 11 и 12 в отверстия в валах 13 и 14, которые в свою очередь устанавливаются в корпус 8. Расположенные описанным образом ролики 1, 2 и 3 контактируют с деталью 15. Для обеспечения регулируемого не зависящего от силы прижатия деформирующего элемента усилия прижатия упрочняющих элементов 2 и 3 к детали 15 установлены пружины 16 и 17, причем это усилие может регулироваться гайками 18, 19, 20 и 21, а для предотвращения проворачивания валов 13 и 14 на них выполнены пазы, в которые устанавливаются штифты 22 и 23 как показано на фиг.1. Усилие прижатия деформирующего элемента 1 к детали 15 обеспечивается пружиной 24 и может задаваться при помощи винта 25 с использованием шкалы 26, каждое деление которой соответствует определенной величине усилия. Корпус 8 имеет отверстие 27, позволяющее закреплять головку в суппорте токарного станкаinsulating sleeves 11 and 12 into the holes in the shafts 13 and 14, which in turn are installed in the housing 8. The rollers 1, 2 and 3 located in the described manner are in contact with the part 15. To provide an adjustable pressure-independent deformation element of the pressing force of the reinforcing elements 2 and 3, springs 16 and 17 are installed on part 15, and this force can be regulated by nuts 18, 19, 20 and 21, and to prevent the shafts 13 and 14 from turning, grooves are made on them, into which pins 22 and 23 are installed as shown in FIG. .one. The pressing force of the deforming element 1 to the part 15 is provided by the spring 24 and can be set using the screw 25 using a scale 26, each division of which corresponds to a certain amount of force. The housing 8 has a hole 27 that allows you to fix the head in the support of the lathe

Головка для электромеханической упрочняющей обработки поверхностей деталей работает следующим образом.The head for electromechanical hardening processing of surfaces of parts is as follows.

Головку закрепляют в суппорте станка (не показано). На упрочняющие элементы 2 и 3 подают ток 300-1000 А напряжением 1,5-5 В. Устройство вводят в контакт с обрабатываемой деталью 15 до создания усилия прижатия деформирующего элемента 1 в требуемых пределах, при этом усилие прижатия упрочняющих роликов 2 и 3 определяется жесткостью пружин 16 и 17.The head is fixed in the support of the machine (not shown). The reinforcing elements 2 and 3 are supplied with a current of 300-1000 A with a voltage of 1.5-5 V. The device is brought into contact with the workpiece 15 to create a pressing force of the deforming element 1 within the required limits, while the pressing force of the reinforcing rollers 2 and 3 is determined by the stiffness springs 16 and 17.

Разогрев поверхности в зонах контакта упрочняющих элементов 2 и 3 осуществляют до температуры, превышающей температуру фазового превращения материала детали (для стали это 800-1000°С). Зона контакта деформирующего элемента 1 разогревается за счет электросопротивления материала детали 15 до различных температур в зависимости от необходимой обработки. Так для преимущественно механической обработки при низкотемпературной термомеханической обработке деформирующим элементом 1, температура зоны контакта разогревается до 200-600°С. Для высокотемпературной термомеханической обработки деформирующим элементом 1 зона контакта разогревается до 700-1300°С. Температура зоны Heating the surface in the contact zones of the reinforcing elements 2 and 3 is carried out to a temperature exceeding the temperature of the phase transformation of the material of the part (for steel it is 800-1000 ° C). The contact zone of the deforming element 1 is heated due to the electrical resistance of the material of the part 15 to various temperatures, depending on the necessary processing. So for predominantly mechanical processing during low-temperature thermomechanical processing by deforming element 1, the temperature of the contact zone is heated to 200-600 ° C. For high-temperature thermomechanical treatment with a deforming element 1, the contact zone is heated to 700-1300 ° C. Zone temperature

контакта деформирующего элемента 1 определяется его шириной, т.е. при широком элементе 1 температура зоны контакта будет низкой, а при узком элементе 1 температура высокая. После этого станку задают рабочую подачу и вращение детали 15, и головка обрабатывает поверхность детали 15.the contact of the deforming element 1 is determined by its width, i.e. with wide element 1, the temperature of the contact zone will be low, and with narrow element 1 the temperature is high. After that, the machine is given the working feed and rotation of the part 15, and the head processes the surface of the part 15.

За счет пластической деформации разогретого поверхностного слоя детали 15 и последующего быстрого охлаждения при отводе тепла вглубь детали или при обработке ее закалочной средой ее поверхностный слой становится более гладким и твердым - происходит высокотемпературная термомеханическая обработка с последующей закалкой.Due to the plastic deformation of the heated surface layer of the part 15 and subsequent rapid cooling during heat removal deep into the part or when it is treated with a quenching medium, its surface layer becomes smoother and harder - high-temperature thermomechanical processing with subsequent quenching occurs.

Таким образом, предлагаемая головка для электромеханической упрочняющей обработки поверхностей деталей позволяет обрабатывать поверхности разнообразной формы, в том числе различные неровные и конические поверхности, т.е. обеспечивается расширение технологических возможностей устройства. Кроме того, предлагаемая головка позволяет повысить эффективность процесса упрочнения поверхностного слоя деталей, повысить качество поверхностного слоя детали и снизить количество изготавливаемых устройств и применяемых станков.Thus, the proposed head for electromechanical hardening treatment of surfaces of parts allows you to process surfaces of various shapes, including various uneven and conical surfaces, i.e. Enhanced technological capabilities of the device. In addition, the proposed head allows to increase the efficiency of the process of hardening the surface layer of parts, to improve the quality of the surface layer of the part and reduce the number of manufactured devices and used machines.

Claims

A head for electromechanical reinforcing treatment of surfaces of parts, comprising a housing with spring-reinforced individual springs, reinforcing elements and a spring-loaded deforming element located between them, a current conductor, while reinforcing and deforming elements are mounted for rotation, characterized in that the deforming and reinforcing elements are made in three separate rollers located on different axes, the pressing force of the deforming roller is set by a screw using a special cabinet ly, and the pressing force of the reinforcing rollers is set independently from each other by a screw tightening mechanism.