SU1373473A1 - Method of mechanical working of materials hard-to-machine - Google Patents

Method of mechanical working of materials hard-to-machine Download PDF

Info

Publication number
SU1373473A1
SU1373473A1 SU864113724A SU4113724A SU1373473A1 SU 1373473 A1 SU1373473 A1 SU 1373473A1 SU 864113724 A SU864113724 A SU 864113724A SU 4113724 A SU4113724 A SU 4113724A SU 1373473 A1 SU1373473 A1 SU 1373473A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
melt
treated
chamber
temperature
heating
Prior art date
Application number
SU864113724A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Константинович Липатов
Original Assignee
Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола filed Critical Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола
Priority to SU864113724A priority Critical patent/SU1373473A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1373473A1 publication Critical patent/SU1373473A1/en

Links

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области обработки металлов резанием и может быть использовано при обработке с повышенной точностью труднообрабатываемых сплавов. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса и точности формообразовани  поверхностей. Дл  этого при резании с нагревом обрабатываемой поверхности нагрев осуществл ют расплавом металла, циркулирующим в сопр женной с обрабатываемой поверхностью камере 5, и электрическим током, протекающим по охватывающему зону контактировани  расплава с заготовкой 4 индуктору 16. Регулирование площади зоны контактировани  осуществл ют удалением части расплава из полости 18 в количестве, пропорциональном радиусу срезаемого сло , а регулирование температуры обрабатываемой поверхности осуществл ют изменением температуры расплава и силы тока. 2 ил. с S (ЛThe invention relates to the field of metal cutting and can be used in machining with high precision hard-to-machine alloys. The aim of the invention is to increase the productivity of the process and the accuracy of shaping the surfaces. To do this, when cutting with heating of the surface to be treated, the heating is carried out by melting the metal circulating in the chamber 5 adjoining the surface to be treated and by electric current flowing through the inductor 16 covering the zone of contact of the melt with the workpiece 4 by adjusting the area of the melt from cavity 18 in an amount proportional to the radius of the layer being cut, and the temperature of the treated surface is controlled by varying the temperature of the melt and amperage. 2 Il. with S (L

Description

//

со with

САЭ SAE

0000

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке с повышенной точностью труднообрабатываемых сплавов.The invention relates to metal cutting and can be used in high precision machining of hard-to-work alloys.

Цель изобретени  - повышение производительности и точности формообразовани  поверхностей,The purpose of the invention is to increase the productivity and accuracy of shaping surfaces,

На фиг,1 схематически представлено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Fig, 1 schematically shows a device that implements the proposed method; figure 2 - section aa in figure 1.

Способ механической обработки осуществл ют следующим образом.The method of machining is carried out as follows.

В процессе обработки заготовку нагревают расплавом металла, циркулирующим в сопр женной с обрабатываемой поверхностью камере, и электрическим током, протекающим по охватывающему зону контактировани  расплава с обрабатываемой поверхностью индуктору. При этом регулирование площади зоны контактировани  осуществл ют удалением части расплава из камеры в количестве, пропорциональном радиусу срезаемого сло , а регулирование температуры обрабатываемой поверхности осуществл ют изменением температуры расплава и силы тока, протекающего через зону контактировани  расплава с обрабатываемой поверхностью.During processing, the workpiece is heated by the molten metal circulating in the chamber that is coupled to the surface to be processed, and by the electric current flowing through the inductor covering the area of contact of the melt with the surface being processed. In this case, the area of the contact zone is controlled by removing part of the melt from the chamber in an amount proportional to the radius of the layer being cut, and the temperature of the surface to be treated is controlled by varying the temperature of the melt and the current flowing through the area of contact of the melt with the surface being processed.

Предлагаемый способ реализуют при помощи размещаемого на токарном станке устройства, состо щего из устанавливаемого на шпинделе 1 изолированного от него жаропрочной изол цией 2 приспособлени  3 дл  закреплени  заготовки 4 и из камеры 5, установленной на держателе 6, закрепленном в пиноли 7 станка. К держателю 6 прикреплен токоподвод 8, изолированный от пиноли 7 жаростойкой изол цией 9. На приспособлении 3 установлен токосъемник 10. Нижн   часть камеры 5 соединена при помощи трубопроводаThe proposed method is implemented by means of a device on a lathe consisting of a heatproof insulation insulated from device 3 mounted on spindle 1 insulated from it for fixing the workpiece 4 and chamber 5 mounted on a holder 6 fixed in machine quill 7. A current lead 8 is insulated to the holder 6 and is insulated from the quill 7 with heat resistant insulation 9. A current collector 10 is mounted on the device 3. The lower part of the chamber 5 is connected by a pipeline

11с нагнетающим электромагнитным насосом 12, а верхн   часть камеры - с трубопроводом 13 с откачивающим электромагнитным насосом 14. Насосы11c with an injection electromagnetic pump 12, and the upper part of the chamber - with a pipe 13 with a pump-down electromagnetic pump 14. Pumps

12и 14 соединены с ванной 15 дл  приготовлени  расплава металла, а по кра м камеры 5 смежно с обрабатываемой поверхностью заготовки 4 расположен индуктор 16, соединенный с источником 17 импульсного тока. Полост 18 камеры 5 заполнена расплавом металла , подаваемого из ванны 15 элек12 and 14 are connected to the bath 15 for the preparation of molten metal, and on the edges of the chamber 5 adjacent to the surface of the workpiece 4 is an inductor 16 connected to a source 17 of pulsed current. The cavity 18 of the chamber 5 is filled with molten metal supplied from the bath 15 elect

37347323734732

тромагнитным насосом 12 через трубопровод 11, а приспособление 3 и токоподвод 8 соединены с низковольтным силовым источником 19 посто нного и переменного тока.the magnetic pump 12 through the pipe 11, and the device 3 and the current lead 8 are connected to a low-voltage power source 19 of direct and alternating current.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Заготовку 4 закрепл ют в приспо 0 соблении 3, а камеру 5 устанавливают с зазором а по отношению к обрабатываемой поверхности. Затем заготовку 4 привод т во вращение с угловой скоростью to и включают источник 17The blank 4 is fixed in the adaptation 3, and the chamber 5 is installed with a gap a in relation to the surface to be treated. Then, the workpiece 4 is rotated with an angular velocity to and includes the source 17

15 тока. Расплав металла из ванны 15 электромагнитным насосом подают в полость 18 камеры 5 и включают источник 19 низковольтного напр жени . При нагреве обрабатываемой поверх20 ности производитс  циркул ци  расплава в полости 18, котора  осуществл етс  путем откачивани  расплава из полости 18 насосом 14 и нагнетанием его в полость 18 насосом 12 из ванны15 current. The metal melt from the bath 15 is fed by an electromagnetic pump into the cavity 18 of the chamber 5 and includes a source 19 of low voltage. When the treated surface is heated, the melt is circulated in the cavity 18, which is carried out by pumping the melt from the cavity 18 by the pump 14 and forcing it into the cavity 18 by the pump 12 from the bath

25 15. В последней производитс  подогрев расплава при помощи тепловых труб или электрических подогревателей . После нагрева обрабатываемой поверхности до требуемой минимальной25 15. In the latter, the melt is heated with heat pipes or electric heaters. After heating the surface to the required minimum

30 температуры циркул цию расплава в30 temperature melt circulation in

камере 5 прекращают, выключа  насосы, а резец 20 ввод т в работу. Резец снимает нагретый слой металла, объемchamber 5 is stopped by turning off the pumps, and cutter 20 is put into operation. The cutter removes the heated metal layer, the volume

V- которого равенV- which is equal to

3535

V.V.

Vp Vp

(1)(one)

где t - глубина резани ; S - подача; VP - скорость резани ; п - количество оборотов заготовки в минуту;where t is the depth of cut; S - feed; VP is the cutting speed; n - the number of revolutions of the workpiece per minute;

dg - диаметр срезаемого сло  на обрабатываемой поверхности. Дл  устранени  нагрева обработанных участков детали расплав из полости 18 откачивают насосом 14, что вет дет к удалению расплава, расположенного в зонах полости 18, смежных с обработанными участками заготовки 4. Объем расплава Vp , откачиваемого в единицу времени, измен ют в зависимости , пропорциональной радиусу срезаемого сло  гdg is the diameter of the layer to be cut on the surface to be treated. To eliminate the heating of the treated parts, the melt from the cavity 18 is pumped out by pump 14, which will remove the melt located in the zones of cavity 18 adjacent to the processed areas of workpiece 4. The volume of the melt Vp pumped out per unit time is changed depending on the radius shear layer g

г 1х n-S,g 1x n-S,

(2)(2)

гдеWhere

q - центральный угол полости 18; 1 - толщина сло  расплава.q is the central angle of the cavity 18; 1 - thickness of the melt layer.

наход щегос  в камере 5 в зазоре а между стенкой камеры и обрабатываемой поверхностью заготовки. Объем расплава Vp,., контактирующий со срезаемым слоем, определ етс  уравнениемlocated in the chamber 5 in the gap and between the wall of the chamber and the workpiece surface. The volume of the melt Vp,., In contact with the layer being cut, is determined by the equation

.У:.W:

22

1one

(), (3)(), (3)

где г, и г - радиусы срезаемого сло  металла.where r and r are the radii of the metal layer being cut off.

При нагреве и обработке заготовки электрический ток протекает через зону контактировани  расплава с обрабатываемой поверхностью, поэтому ее нагрев осуществл етс  как расплавом , так и протекающим током.During heating and processing of the workpiece, electric current flows through the zone of contact between the melt and the surface to be treated, therefore, it is heated by both the melt and the flowing current.

Дл  устранени  вытекани  расплава из зазора а через индуктор 16 пропускают импульсный ток I, который наводит электрические токи в зонах расплава 1р, смежных с витком индуктора 16, образующие магнитные пол , при взаимодействии которых возникают силы отталкивани , действующие на индуктор 16 и слои расплава, вследствие чего осуществл етс  герметизаци  расплава в пространстве зазора а. При этом обработку можно осуществл ть как с циркул цией расплава в зазоре а, так и без нее. В процессе обработки производ т регулирование температуры обрабатываемой поверхности, которое осуществл етс  при помощи изменени  температуры расплава и силы тока, протекающего через зону контактировани  расплава с обрабатываемой заготовкой.To eliminate melt flow out of the gap, a pulsed current I is passed through the inductor 16, which induces electric currents in the melt zones 1p adjacent to the coil of the inductor 16, forming magnetic fields, the interaction of which gives rise to repulsive forces acting on the inductor 16 and the melt layers, due to where the melt is sealed in the gap space a. In this case, the treatment can be carried out both with the circulation of the melt in the gap a and without it. In the process, the temperature of the surface to be treated is controlled, which is carried out by varying the temperature of the melt and the strength of the current flowing through the zone of contact of the melt with the workpiece.

Пример. Производ т токарную обработку торцовой поверхности диска турбины из жаропрочного сплава ХН77ТЮР, имеющего следующие размеры: наружный диаметр 378 мм; внутренний диаметр 50 мм; ширина 55 мм. Обработку производ т при следующих параметрах: углова  скорость вращени  заготовки 15 с ; подача инструментаExample. Turning of the face surface of a turbine disk made of heat-resistant alloy HN77TYuR, having the following dimensions: outer diameter 378 mm; internal diameter 50 mm; width 55 mm. Processing is performed with the following parameters: angular rotational speed of the workpiece 15 s; tool feed

0,9 мм/об; глубина резани  5,5 мм; материал расплава натрий; температура расплава 970 К; напр жение между камерой и обрабатываемой заготовкой 12 V; сила тока, протекающего через зону контактировани  расплава с обрабатываемой поверхностью 4500 А; напр жение импульсного тока в индукторе 24 V; сила импульсного тока в индукторе 320 А; скважность импульсного тока 4.0.9 mm / rev; depth of cut 5.5 mm; melt material sodium; melt temperature 970 K; voltage between chamber and workpiece 12 V; the current flowing through the zone of contact of the melt with the treated surface is 4500 A; impulse current in the inductor 24 V; the strength of the pulse current in the inductor 320 A; pulse current ratio 4.

По сравнению с известными способами механической обработки технические преимущества предлагаемого способа обработки заключаютс  в отсутствии фазовых и структурных превращений в поверхностном слое; простоте аппаратуры дл  нагрева и регулировани  температуры нагрева обрабатываемой поверхности; более низкой энергоемкости процесса обработки, а также в улучшении условий труда (снижение шума, излучени  и значительного выделени  газов).Compared with the known methods of machining, the technical advantages of the proposed method of treatment are the absence of phase and structural transformations in the surface layer; the simplicity of the apparatus for heating and controlling the heating temperature of the treated surface; lower energy intensity of the treatment process, as well as improving working conditions (reducing noise, radiation and significant gas emissions).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ механической обработки труднообрабатываемых материалов, включающий нагрев обрабатываемой поверхности и ее формирование реэа- нием, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности процесса и точности формообразовани , нагрев осуществл ют расплавом металла, циркулирующим в сопр женной с обрабатываемой поверхностью камере, и электрическим током, протекающим по охватывающему зону контактировани  расплава с обрабатываемой поверхностью индуктору, при этом, регулирование площади зоны контактировани  осуществл ют удалением части расплава из камеры в количестве, пропорциональном радиусу срезаемого сло , а регулирование температуры обрабатываемой поверхности осуществл ют изменением температуры расплат ва и силы тока.A method of machining difficult-to-work materials, including heating the surface to be processed and forming it by means of radiation, characterized in that, in order to improve the process performance and the shaping accuracy, the heating is carried out with a molten metal circulating in the chamber that is adjacent to the surface to be treated, and flowing through the zone of contact of the melt with the surface to be treated to the inductor, while controlling the area of the zone of contact The proportion of the melt from the chamber is given in an amount proportional to the radius of the layer being cut, and the temperature of the surface to be treated is controlled by varying the compensation temperature and current. J6J6 сриг.г.Srig.
SU864113724A 1986-09-02 1986-09-02 Method of mechanical working of materials hard-to-machine SU1373473A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864113724A SU1373473A1 (en) 1986-09-02 1986-09-02 Method of mechanical working of materials hard-to-machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864113724A SU1373473A1 (en) 1986-09-02 1986-09-02 Method of mechanical working of materials hard-to-machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1373473A1 true SU1373473A1 (en) 1988-02-15

Family

ID=21255129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864113724A SU1373473A1 (en) 1986-09-02 1986-09-02 Method of mechanical working of materials hard-to-machine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1373473A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Строшков А.Н. Обработка резанием труднообрабатываемых материалов с нагревом. М.: Машиностроение, 1977, с.41. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4535216A (en) Metal-working tool using electrical heating
US3352770A (en) Electrochemical machining of small diameter holes in high temperature superalloys
US4018973A (en) Furnace construction for plasma arc remelting of metal
CN110977109A (en) A GTAW welding system and welding method suitable for ultra-narrow gap
CN105537739A (en) Negative electrode forced cooling and magnetic control compression combined type small hole TIG welding device
EP0295263A4 (en) MAGNETIC PROCESSING OF FERROMAGNETIC MATERIALS.
CN114473151A (en) A device and process for fully automatic electric pulse joint segment welding for butt joint of different metal pipes
US3980802A (en) Method of arc control in plasma arc furnace torches
SU1440613A1 (en) Arrangement for mechanical working of hard-to-machine materials
SU1763092A1 (en) Method of machining with heating
CN109807413B (en) A kind of processing method and device of particle reinforced metal matrix composite material
RU1796340C (en) Method of workpieces machining with cutting layer heating
SU944850A1 (en) Method of electrochemical machining by current pulses
RU2102193C1 (en) Method for material machining by cutting
SU1602610A1 (en) Method of cutting
SU1518098A1 (en) Method of flast-butt resistance welding
SU1583218A1 (en) Arrangement for mechanical working with heating up of work
SU1435621A1 (en) Method of magnetic and heat treatment of bodies of revolution of hard-workable materials
SU933745A1 (en) Method for making cutting tools from high-speed steel
SU1764882A1 (en) Method for machining of parts during automatic surface welding
SU860936A1 (en) Method of working with preheating
SU856717A1 (en) Method of plasmomechanical working
SU677941A1 (en) Method of working rock block surface
JPS60131114A (en) gear manufacturing equipment
Ghulam et al. Investigation of white layer thickness, material removal rate, and tool wear rate of Inconel 718 by nano-Al2O3-mixed electrical discharge machining