УДК 621.789

ПОВЕРХНОСТНОЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ДОРНОВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ ТВЕРДОСПЛАВНЫМ СФЕРИЧЕСКИМ ИНСТРУМЕНТОМ

Морозов Александр Викторович1, Токмаков Евгений Александрович2
1Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия, кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение и технология машиностроения»
2Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия, студент 4 курс инженерного факультета

Аннотация
Рассмотрены особенности электромеханического дорнования сферическим твердосплавным инструментом. Получены зависимости для расчета площади контакта сферического инструмента с поверхностью обрабатываемого отверстия.

Ключевые слова: площадь контакта, сферический инструмент, электромеханическое дорнование


ELECTROMECHANICAL SURFACE BURNISHING OF HOLES OF A SPHERICAL CARBIDE TOOL

Morozov Aleksandr Viktorovich1, Tokmakov Evgenii Aleksandrovich2
1Ulyanovsk State Agricultural Academy, candidate of technical Sciences, docent of the Department «Materials Science and technology mechanical engineering»
2Ulyanovsk State Agricultural Academy, student 4th year engineering faculty

Abstract
The features of the electromechanical dornovanija spherical carbide tool. The dependences for the calculation of the area of contact with the surface of a spherical tool of the hole.

Keywords: contact area, electromechanical broaching, spherical tool


Библиографическая ссылка на статью:
Морозов А.В., Токмаков Е.А. Поверхностное электромеханическое дорнование отверстий твердосплавным сферическим инструментом // Современная техника и технологии. 2016. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/01/9300 (дата обращения: 27.05.2017).

Инструмент, применяемый при электромеханической обработке (ЭМО) полосовым высокотемпературным источником, может отличаться друг от друга размерами, маркой материала, конфигурацией, а также формой рабочего профиля [1, 2, 3, 4], что оказывает существенное влияние на окончательные свойства и вид обработанной поверхности [5, 6, 7].
По форме рабочего профиля для осуществления процессов ЭМО отверстий полосовым высокотемпературным источником может применяться конический, сферический, и фасонный инструмент [1].
Применение шара в качестве инструмента – дорна при осуществлении процессов электромеханического дорнования (ЭМД) имеет некоторые преимущества в сравнении с коническим инструментом, во-первых, ЭМД шаром осуществляется продавливанием его относительно отверстия толкателем, на который подается электрический ток, что исключает необходимость его крепления и снятия после осуществления обработки, во-вторых, шар можно использовать без дополнительной полировки. Однако шар в качестве инструмента можно использовать только при поверхностном ЭМД, так как пятно контакта сферического инструмента гораздо больше, чем у конического, что требует больших энергозатрат, а существующие силовые модули установок ЭМО не всегда могут обеспечить требуемой мощности.
На рисунке 1 представлена схема поверхностного ЭМД отверстия детали сферическим инструментом и инструмент для осуществления данного процесса (рисунок 2) [2].
Одним из важнейших режимов при ЭМД является сила тока, величина которой зависит от площади пятна контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью [5, 8]. В связи с этим расчет площади пятна контакта является важной технологической задачей при назначении рациональных режимов разрабатываемых процессов ЭМО. В том числе и для поверхностного ЭМД гладких цилиндрических отверстий сферическим инструментом.

Рисунок 1. Схема поверхностного электромеханического дорнования сферическим твердосплавным инструментом: 1 – толкатель с инструментом; 2 – деталь

Рисунок 2. Державка со сферическим инструментом: 1– инструмент; 2 – толкатель; 3 – токоизоляционная втулка

В общем случае площадь контакта недеформируемого инструмента с пластичной поверхностью представляют собой пространственную фигуру, образованную на инструменте (шаре) пересечением пластичной внутренней цилиндрической поверхности детали. Поэтому для нахождения площади пятна контакта необходимо решать задачу о пересечении двух пространственных фигур.
Часть сферы, вырезаемая двумя параллельными плоскостями, находящимися на некотором расстоянии друг от друга Н, называется шаровым поясом.
Поверхность шарового пояса, внедренную в цилиндрическую поверхность отверстия можно рассматривать как поверхность тела, полученного при вращении дуги окружности где a≤x≤b, b – a =H, вокруг оси Ox. Так как

то

поэтому,

Итак, площадь поверхности S шарового пояса вычисляется по формуле . Если H=2R, то в пределе получим площадь поверхности всей сферы: .
Площадь боковой поверхности S1 (см. рисунок 3)

,

Рисунок 3. Расчетная схема

Площадь боковой поверхности S2

Полная площадь пятна контакта сферического инструмента с внутренней поверхностью гладкого цилиндрического отверстия при осуществлении процессов ЭМД будет равна

.

Зная площадь контакта, на основании рекомендуемых величин плотности тока, для конкретного способа обработки можно рассчитать необходимую величину силы тока для обеспечения необходимой глубины и твердости обработанной поверхности детали, с учетом требуемого соблюдения скорости обработки.


Библиографический список
  1. Морозов, А.В. Разработка классификации процессов электромеханической обработки отверстий движущимся высокотемпературным полосовым источником / А.В. Морозов, Г.Д.Федотов // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2015. – № 3. С. 44-50.
  2. Дорн для электромеханической закалки цилиндрических отверстий деталей (патент на полезную модель) № 145652 опубл. 27.09.2014 Бюл. №27 Морозов А.В., Горев Н.Н., Мушарапов Д.Р.
  3. Дорн (патент на полезную модель) № 97071 опубл. 27.08.2010 Бюл. №24 Морозов А.В., Байгулов А.В.
  4. Дорн для электромеханической обработки (авторское свидетельство) № 2471608 опубл. 10.01.2013 Бюл. № 1 Морозов А.В., Байгулов А.В.
  5. Морозов А.В. Объемное электромеханическое дорнование тонкостенных стальных втулок / Монография. – Ульяновск, УГСХА им. П.А. Столыпина,2013 г. – 193 с.
  6. Федорова, Л.В. Повышение эффективности электромеханической закалки отверстий гладких цилиндрических подвижных сопряжений, испытывающих одностороннюю радиальную нагрузку / Л.В. Федорова, А.В. Морозов, В.А. Фрилинг // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2012. – № 8. С 49-53.
  7. Морозов, А.В. Повышение послеремонтного ресурса сопряжения привода выталкивателя штампа станка ПШ-2 применением процессов электромеханической обработки / А.В. Морозов, Г.Д. Федотов // Научное обозрение. – 2012. – № 4. С 230-236.
  8. Морозов, А.В. Качество прессового соединения, полученного объемным электромеханическим дорнованием бронзовых втулок в замкнутом объеме /А.В. Морозов., А.Е. Абрамов, А.В. Байгулов //Научное обозрение. 2013.№1. С. 91-96.


Все статьи автора «Абрамов Александр Евгеньевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: