SU1373473A1

SU1373473A1 - Способ механической обработки труднообрабатываемых материалов

Info

Publication number: SU1373473A1
Application number: SU864113724A
Authority: SU
Inventors: Евгений Константинович Липатов
Original assignee: Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1986-09-02
Filing date: 1986-09-02
Publication date: 1988-02-15

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 (Л

Description

/

со

САЭ

00

Изобретение относитс к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке с повышенной точностью труднообрабатываемых сплавов.

Цель изобретени - повышение производительности и точности формообразовани поверхностей,

На фиг,1 схематически представлено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Способ механической обработки осуществл ют следующим образом.

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.

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 трубопровода

11с нагнетающим электромагнитным насосом 12, а верхн часть камеры - с трубопроводом 13 с откачивающим электромагнитным насосом 14. Насосы

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 элек

3734732

тромагнитным насосом 12 через трубопровод 11, а приспособление 3 и токоподвод 8 соединены с низковольтным силовым источником 19 посто нного и переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

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 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 ванны

25 15. В последней производитс подогрев расплава при помощи тепловых труб или электрических подогревателей . После нагрева обрабатываемой поверхности до требуемой минимальной

30 температуры циркул цию расплава в

камере 5 прекращают, выключа насосы, а резец 20 ввод т в работу. Резец снимает нагретый слой металла, объем

V- которого равен

35

V.

Vp

(1)

где t - глубина резани ; S - подача; VP - скорость резани ; п - количество оборотов заготовки в минуту;

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 г

г 1х n-S,

(2)

где

q - центральный угол полости 18; 1 - толщина сло расплава.

наход щегос в камере 5 в зазоре а между стенкой камеры и обрабатываемой поверхностью заготовки. Объем расплава Vp,., контактирующий со срезаемым слоем, определ етс уравнением

.У:

2

1

(), (3)

где г, и г - радиусы срезаемого сло металла.

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.

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.

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 инструмента

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.

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).

Claims

Формула изобретени

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.

J6

сриг.г.