Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Семенова Ольга Викторовна

Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов
<
Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Семенова Ольга Викторовна. Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.02.13 Магнитогорск, 2006 137 с. РГБ ОД, 61:06-5/2265

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса качества и надежности волочильного инструмента 8

1.1. Анализ влияния параметров технологического процесса изготовления на качество волочильного инструмента 8

1.1.1 Анализ существующей нормативной документации на волочильный инструмент 10

1.1.2 Оценка типового технологического процесса изготовления волочильного инструмента 14

1.1.3 Оборудование для реализации современных технологий 21

1.2 Анализ известных моделей изнашивания поверхностей трения изделий с использованием показателей интенсивности изнашивания 24

1.3 Анализ показателей относительной износостойкости материалов 28

1.4 Выводы, цель и задачи исследования 32

2. Моделирование процесса изнашивания волочильного инструмента и теоретическое обоснование повышения ресурса его работы 34

2.1 Разработка математической модели процесса изнашивания волочильного

инструмента 34

2.1.1 Основное уравнение изнашивания волочильного инструмента 34

2.1.2 Оценка мощности сил трения скольжения в очаге деформации 35

2.1.3 Экспериментально-аналитическое определение энергетической интенсивности изнашивания стандартного волочильного инструмента 38

2.2 Трибодиагностика стандартного волочильного инструмента и оценка технического ресурса его работы 41

2.3 Оценка влияния изменения выходных параметров (ВП) волочильного инструмента на энергетическую интенсивность изнашивания и её определение для планируемых значений ВП 47

2.4 Теоретические исследования влияния параметров процесса волочения на износ технологического инструмента 49

2.5 Выводы 51

3. Разработка новой вгд-аэв технологии получения волочильного инструмента с улучшенными показателями качества 54

3.1 Исследование микроструктуры и физико-механических характеристик серийных твердосплавных волок 54

3.2 Создание технологии изготовления волок-заготовок методом высоких гидростатических давлений 57

3.3. Разработка технологии чистовой операции алмазного электролитического выглаживания волочильного инструмента 72

3.3.1 Суть технологической операции выглаживания и выбор рациональных режимов обработки 72

3.3.2.Разработка технологического инструмента для АЭВ 79

3.4 Обобщенная схема ВГД-АЭВ технологии 81

3.5 Выводы 87

4. Промышленная реализация результатов исследований 89

4.1. Организация и проектирование промышленного участка для производства волок-заготовок 89

4.2 Разработка и изготовление оборудования ВГД-АЭВ технологии 91

4.3 Анализ эксплуатационных характеристик нового волочильного инструмента и разработка методики рационального его использования 97

4.4 Технико-экономическая экспертиза 101

4.5 Выводы 104

Общие выводы 105

Список использованных источников

Введение к работе

Потребители и промышленное производство традиционно предъявляют жесткие требования к уровню качественных показателей технологического инструмента. В частности, повышение срока службы волочильного инструмента, как основного показателя его надежности, относится к числу важнейших проблем современного проволочного производства. Физическое старение (изнашивание, усталостное выкрашивание, ухудшение микрогеометрии, окисление и др.) рабочей поверхности волочильного инструмента лимитируют длительность его нормальной эксплуатации и приводят к изменению качества выпускаемой продукции. Затраты на ремонт и на изготовление нового инструмента составляют одну из существенных статей бюджетного расхода.

Волочильный инструмент относится к промышленной продукции второго класса как продукция, расходующая свой ресурс (согласно классификации промышленной продукции по ОК 005-93 и РД 50-149-79 [1]). При этом продукция используется до технического износа. Причиной более 90% всех отказов технологического инструмента для производства проволоки является износ рабочей поверхности вследствие её фрикционного взаимодействия с заготовкой в очаге деформации. На трение в очаге деформации при волочении расходуется примерно 30-50% механической энергии [2].

Волочильный инструмент для производства проволоки, общий период выпуска которого по ГОСТ 9453-75 как продукции, составляет 30 лет, претерпел техническое и моральное старение. Кроме того, устаревшие технология его изготовления и оборудование не обеспечивают стабильности качественных показателей [3]. Следовательно, разработка принципиально нового волочильного инструмента повышенной надежности, технологии и оборудования для его изготовления, на основе современных научно-технических достижений является актуальной задачей, решение которой рассматривается в данной работе.

Повышение качества инструмента в работе обеспечивается за счет повышения его износостойкости - основного показателя эксплуатационной (трибо-логической) надежности [4].

В настоящей работе решены вопросы повышения износостойкости волочильного инструмента, связанные с изменениями технологии его изготовления. Вместе с тем, впервые рассмотрены вопросы систематизации волочильного инструмента по показателю износостойкости, стандартизации его по классам и разрядам согласно ГОСТ 304790 и Р 50-95-88 «Обеспечение износостойкости изделий» [5].

Уровень износостойкости инструмента и его технический ресурс определяли с использованием нового научного подхода, базирующегося на совмещении теоретических принципов оценки абсолютной и относительной износостойкости триботехнических изделий и материалов. Это научное положение позволило разработать математическую модель процесса изнашивания волочильного инструмента при эксплуатации и предложить методику оценки его среднего ресурса с заданными вероятностными характеристиками в зависимости от технологических и конструктивных параметров волочения. Механические характеристики твердых сплавов, в рассматриваемом плане, являются критериями, обеспечивающими не только прочность волок, но и их износостойкость, определяя уровень показателей надежности - основной качественной характеристики волочильного инструмента.

С этой целью в работе в технологической схеме изготовления волочильного инструмента предложены новые операции: на стадии получения волок-заготовок- схема объемного упрочнения порошковых смесей; на стадии финишной обработки - новый способ алмазного электролитического выглаживания поверхностного слоя рабочего канала волок. Данные решения позволили существенно увеличить эксплуатационную стойкость твердосплавного волочильного инструмента.

Таким образом, целью настоящей работы явилось повышение износостойкости и эксплуатационной (трибологической) надежности волочильного инструмента улучшением выходных параметров на основе моделирования и исследования процесса его изнашивания.

Для реализации указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

  1. Разработать математическую модель процесса изнашивания волочильного инструмента на основе экспериментально-аналитической оценки интегральной энергетической интенсивности изнашивания его рабочей поверхности.

  2. Провести трибодиагностику стандартного волочильного инструмента и на основе теоретических исследований разработать решения по увеличению его эксплуатационной (трибологической) надежности.

  3. Предложить обоснованный проект НТД на волочильный инструмент, соответствующий международным стандартам по показателям качества.

  4. Разработать новую промышленную технологию и оборудование для изготовления волочильного инструмента с выходными параметрами (показателями качества 1-го уровня), соответствующими международному уровню.

  5. Внедрить результаты исследований в промышленное производство.

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова и автор считает своим долгом отметить неоценимую помощь при ее выполнении Заслуженному деятелю Науки РФ, лауреату государственной премии, проректору по научной работе МГТУ, доктору технических наук, профессору Гуну Г.С.; доктору технических наук, профессору, заведующему каф. ОМД Салганику В.М.; доктору технических наук, профессору, проректору по учебной работе МГТУ, заведующему каф. ЭиЛП Колокольцеву В.М.; лауреату премии правительства России, доктору технических наук, профессору Вдовину К.Н.; доктору технических наук, профессору Чукину М.В.; кандидатам технических наук Анцупову А.В. и Барышникову М.П.

Автор глубоко признателен за помощь в проведении отдельных этапов исследований, ценные советы и консультации доктору физико-математических наук Хвостанцеву Л.Г., кандидату технических наук Гурвичу Р.А., кандидату технических наук Адамчуку СВ., кандидату технических наук Рудакову В.П.,

7 кандидату технических наук Пудову Е.А., а также аспирантам Анцупову Ал.В. и Быкову А.С.

8 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ ВОЛОЧИЛЬНОГО

ИНСТРУМЕНТА

Анализ существующей нормативной документации на волочильный инструмент

Волочильный инструмент является элементом сложного технического устройства (волочильного стана) и как объект рассмотрения может именоваться изделием, к которому применимы стандартные термины и определения надежности (ГОСТ 27.002-89 «Надежность в технике. Основные понятия и определения»). Согласно ГОСТ 15.201-2000 «Продукция производственно технического назначения» п. 4.6, [6, 7], надежность изделия рассматривается как одно из главных свойств, определяющих его качество. Термин «надежность» формируется на основе базового понятия «работоспособность» - свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя значения выходных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. Выходные параметры называют показателями качества изделия 1-го уровня [8].

Для волочильного инструмента выходными параметрами являются геометрические и микрогеометрические характеристики, физико-механические свойства, параметры структуры поверхностного слоя и др. Уровень их значений формируется в технологическом процессе изготовления волочильного инструмента и однозначно определяется с помощью специальных средств измерения.

По определению понятия «работоспособность», диапазон изменения (ухудшения) выходных параметров (ВП) инструмента при эксплуатации (волочении) определяет длительность его непрерывной работы до наступления пре дельного состояния, т. е. его средний ресурс Т - основной показатель его надежности и качества.

С другой стороны, поскольку более 90 % всех отказов волочильного инструмента являются постепенными (износными) отказами [9], то интенсивность (/) изнашивания его поверхности с заданными ВП (или обратная ей величина-износостойкость И = 1/ /), зависит от условий фрикционного взаимодействия (трения при волочении) и также определяет ресурс работы волочильного инст румента Т, как главный показатель эксплуатационной (трибологической) надежности. Интенсивность изнашивания (/), износостойкость (И) и средний ре суре Т являются эксплуатационными показателями качества изнашиваемых волок 2-го уровня [8].

Таким образом, как улучшение ВП, формируемых при изготовлении волочильного инструмента, так и снижение интенсивности изнашивания / его рабочей поверхности (повышение её износостойкости И), зависящее от эксплуатационных (технологических и фрикционных) характеристик, предполагают повышение долговечности, и, следовательно, качества волочильного инструмента.

Поскольку предметом данного диссертационного исследования является повышение ресурса работы волочильного инструмента за счет снижения ИНТЄЕІ-сивности изнашивания или повышения его износостойкости, в первой главе рассмотрен анализ известных исследований по формированию ВП волок при их изготовлении, а также методы оценки интенсивности изнашивания и (или) износостойкости их рабочей поверхностей при эксплуатации.

Рассмотрим влияние технологии изготовления волочильного инструмента на формирование его выходных параметров (ВП). Согласно [6,8], эта связь достаточна сложна, и как правило, проявляется в неявном виде. Влияние технологического процесса на показатели качества изделий 1-го уровня обусловлено тремя группами причинно-следственных связей: - несовершенством нормативной документации; - недостаточЕЮЙ надежностью собственно технологического процесса; - возникновением недопустимых отказов изделий при эксплуатации, связанных с остаточными явлениями, порожденными самим технологическим процессом, например, знаком и величиной остаточных напряжений аоап. Проанализируем нормативно-техническую документацию (НТД) и технологический процесс.

Основное уравнение изнашивания волочильного инструмента

Предлагаемый подход к оценке трибологической надежности волочильного инструмента базируется на использовании интегральной энергетической интенсивности изнашивания его поверхности (7 ) в базовом уравнении AV(t) = I -А (/) = / -N (2.1) \ / о) тр \ / о тр V /

В нашем случае оно отражает энергетический принцип В.Д. Кузнецова [86], согласно которому изношенный объем (AV) волоки определяется величиной работы сил трения скольжения {А ) при фрикционном взаимодействии её рабочей поверхности с пластически деформируемой заготовкой, совершенной за время работы (/) и пошедшей на удаление этого объема. Для описания такого взаимодействия в работе используются термины «трение скольжения при волочении» и «трение скольжения в очаге деформации».

Линейный износ по диаметру волоки Ad, рис. 2.1, определяющий отклонение диаметра готовой продукции от номинального размера, в функции изношенного объема AV:

Таким образом, основное уравнение изнашивания волочильного инструмента определяет текущее значение линейного износа волоки определенного типа (с заданными ВП) в зависимости от геометрических параметров очага деформации {do, dj и /), времени волочения {t), мощности сил трения скольжения в очаге деформации (N ) и значения соответствующей данному типу инструмента интегральной энергетической интенсивности изнашивания {1(0) его поверхности.

Величина мощности сил трения скольжения заготовки по поверхности волоки в очаге деформации согласно [93] определяется произведением модуля вектора контактного касательного напряжения г. на модуль вектора скорости скольжения V, металла относительно поверхности волоки, для всех точек контактной поверхности волоки F (см. рис. 2.2)

Согласно работе [96] модуль вектора скорости перемещения металла на контактной поверхности в сечении z Vz = -]VI + Vl , м/с, (2.9) где V.. = —- Vx - осевая составляющая скорости перемещения металла на кон-М тактной поверхности в сечении z, м/с; V{ - скорость волочения, м/с; jil = —, //. = коэффициент (единичной) вытяжки в проходе и в Z F\ Fz\ том сечении соответственно; Fx- площадь поперечного СЄЧЄЕШЯ проволоки после перехода, мм2; /%- площадь поперечного сечения проволоки BZOM сечении , мм ; Vr„ = V., tga - радиальная составляющая скорости перемещения металла на контактной поверхности в сечении z, м/с.

Подставляя условия (2.5) - (2.9) в выражение (2.4), получим математическую модель оценки мощности сил трения скольжения при волочении. Реализация модели в виде подробного алгоритма и результаты расчета для условий контрольного примера представлены в приложении А.

Разработанная в предыдущих разделах данной главы математическая модель (2.2)-(2.9) процесса изнашивания волочильного инструмента не может быть реализована без определения основной триботехнической характеристики рабочей поверхности волоки - интегральной энергетической интенсивности изнашивания 1 т. Согласно [6, 7, 97, 98] теоретически оценить её значение на микроуровне в настоящее время не представляется возможным. Однако, на наш взгляд, 1(} можно определить [99] используя подход расчетной оценки удельных количественных характеристик изнашивания представленный в рекомендациях Р 50-95-88 «Обеспечение износостойкости изделий».

В качестве исходных ДЭЕШЫХ для определения интенсивности изнашивания I() использовали экспериментально измеренные значения диаметрального износа Adi волок (табл. 2.1) и рассчитанные по алгоритму модели 2.2-2.9 (см. прил. 1) соответствующие данному режиму волочения значения работы сил трения скольжения в очаге деформации Ат)Г

Значения линейного износа волок Ad t по условию (2.2) пересчитывали в объемный износ AVn а величину энергетической интенсивности изнашивания 1Ы определяли статистической обработкой выборки отношений:

Создание технологии изготовления волок-заготовок методом высоких гидростатических давлений

Многочисленные известные [105-108] исследования физико-механических характеристик большой номенклатуры (штампы, пуансоны, матрицы и т.п.) твердосплавных изделий показывают существенное (в 2-3 раза) их улучшение при использовании технологии прессования высоким гидростатическим давлением (ВГД).

Для улучшения выходных параметров серийного волочильного инструмента (ВП) до планируемого уровня (табл.2.3, графа 8), в общепринятую традиционную технологическую схему изготовления твердосплавных волок-заготовок (приготовление пластификатора и твердосплавной смеси, прессования и спекания) введены новые дополнительные операции на различных этапах технологической цепи [18, 103] (рис. 3.2,6).

1. На этапе приготовления смеси операция просушивания заменена на операцию статической дегазации при повышенной до 500С температуре в печи СГН-2.3/12-2Н. Это позволило полностью освободить смесь от влаги и адсорбированных газов. По предлагаемой схеме приготовления смеси технология позволила свести до минимума пористость будущей волоки-заготовки)) до уровня П 0,2%, см. табл. 3.1, графа 9 (табл. 3.1 повторяет и расширяет табл. 2.3).

2. Введены дополнительные операции компактирования, предварительного уплотнения на вибростоле, позволяющие компоновать дегазированный порошок под вакуумом равномерной засыпкой в очищенные и прогретые капсулы с герметичным их закрытием после окончания процесса заполнения (рис.3.2 б). Герметизация ампул предотвращает попадание рабочей среды в смесь порошков.

Введен новый процесс предварительного гидростатического уплотнения порошковых заготовок при высоком (до р =0,2-Ю,3 ГПа против р=100-И 05 МПа) давлении и процесс восстановительного отжига порошковых заготовок. Это позволило получать бездефектный высокоплотный формовочный брикет с равномерной плотностью по всему сечению р 14,8-10 кг/м (табл. 3.1, графа

9). Уплотнение смеси в ампуле производят на вибростоле. Затем ампулы помещают в гидростат СВД 1.00 СБЗ. Согласно схеме процесса (рис.3.3) порошковая смесь, заключенная в резиновую оболочку, равномерно и всесторонне сжимается жидкостью р=0,2- -0,3 ГПа.

1-рабочая камера; 2-прессуемая смесь; 3-резиновая оболочка; 4- герметичная крышка; 5- насос высокого давления; 6- жидкость; 7- манометр; 8- вентиль.

Установка работает следующим образом: в рабочую камеру 1 помещают порошок 2, насыпанный в резиновую оболочку 3. Камера 1 герметически закрывается крышкой 4. И при помощи насоса высокого давления 5 в камере 1 создается давление жидкости 6, отсчитываемое по показаниям манометра 7. В верхней части крышки 4 выведена трубка с вентилем для удаления воздуха из рабочего пространства. В качестве рабочей жидкости применяется смесь воды, масла и глицерина в заданных пропорциях.

Дополнительная промежуточная операция восстановительного отжига пластификатора в заготовках необходима для предотвращения растрескивания предварительно уплотненных до р0 = (10,0-И 0,5)-10 кг/м против ро = (7,2-7,3)-103кг/м3 заготовок. Восстановительный отжиг производят в среде водорода при температурах /=450С,г=2 часа и =800С,г=2 часа. Для этого заготовки укладывают в поддон и помещают в камерную печь. После остывания заготовки укладывают вторично в герметичные эластичные ампулы.

3. Операция прессования заготовок на прессе заменена на процесс гидростатического прессования высоким давлением на гидростате. Это главная новая дополнительная операция, использование которой впервые позволила получать бездефектные, практически беспористые (/7 0,2%) высокопластииые (в 10%,) мелкодисперсные, б/,гс =0,5-1,5 мкм, твердосплавные заготовки (табл.

3.1, графа 9). В отличие от традиционной технологии, где прессование производится на прессах П 437 усилием Р=9,8-105 Н, в предлагаемой технологии на основании патентных исследований [3] предложен холодный трехосный способ - гидростатическое прессование порошковых заготовок высоким давлением Р= 1,0-И ,5 ГПа на более мощном гидростате КПП 20/80 01.00. Использование прессования методом ВГД позволит получить «полуфабрикат» заготовки годный к механической обработке до операции спекания. Это подтверждает высокую технологичность нового процесса.

Операция сушки и двухстадийного спекания в атмосфере водорода заме на на одностадийное спекание в вакуумной шахтной печи на этапе спекания (рис 3.2). Замена проведена с целью получения равнозернистой Kd .90% мелкодисперсной dwc . =0,5 мкм, dwc =6 мкм структуры сплава (см. табл.

3.1, графа 9) в работе проведен ряд экспериментальных исследований по выбору режимов спекания. Исследовали влияние температуры спекания, времени и давления ВГД на величину твердости сплава, размер зерен и их равноразмер-ность для различных марок сплава и форморазмеров волок-заготовок.

На основании проведенных исследований микроструктуры твердого сплава изготовленного по различным режимам установлено, что прессование заготовок при высоких гидростатических давлениях р 1,0 ГПа и спекание при температуре не ниже 1400С позволило получать мелкое зерно карбида вольфрама (WC) 0,5 d,rc l,5 мкм (рис.3.5, б). Технологический процесс спекания заготовок проводят в вакуумной шахтной печи ОКБ-8086 при t=1400C в течение 20 минут.

Остальные операции окончательной обработки спеченных волок-заготовок проводят по традиционной схеме: шлифовка для обеспечения размеров в соответствии с ГОСТ 9453, контроль химических и физико-механических свойств готовых изделий на плотность, химический состав, микроструктуру, механические свойства ( 7п Jn ,p,HRA,d,vr ,К,і,„„ П,єпґ.,„) на при 4 ви- всж г ,M-max Cmin ост r борах ПТМ-3, 1958У-10-1, 2010КМ-30 и др.

Разработка и изготовление оборудования ВГД-АЭВ технологии

Для реализации разработанной ВГД-АЭВ (см. гл. 3) сконструировано и изготовлено специализированное оборудование. В частности для изготовления волок-заготовок высоким гидростатическим давлением был создан промышленный аппарат КПП 200/80-01.00 высокого давления типа «поршень-цилиндр» і схема которого представлена на рис. 4.3. Аппарат состоит из внешнего 1 и внутреннего 2 цилиндров, изготовленных из стали, намотки из стальной ленты 8, подвижного 3 и неподвижного 4 поршней, двух фланцев 5 и 6, скрепляемых шпильками и уплотнений 7. Внутренний цилиндр заполнен рабочей жидкостью 10.

Аппарат КПП 200/80-01.00 используется в технологической схеме (рис. 3.2, б) для реализации второй операции «Гидростатическое прессование высоким давлением на гидростате» предварительно уплотненных на СВД 1.00 СБЗ твердосплавных заготовок для снижения пористости до П 0,2 % и измельчение зерен WC до dllc 0,5-1,5 мкм. Объем рабочей камеры составляет 45 л, что обеспечивает одновременное изготовление 10-20-ти заготовок в зависимости от размера в течении 10 мин. под давлением р = 0,2-2,0 ГПа.

Остальные операции ВГД-технологии по схеме рис. 4.2 реализуются на стандартном оборудовании, название и марка которых приведены на рис. 3.10.

Для реализации технологии АЭВ проведена модернизация сверлильного станка модели 3983. Ниже приведены схема расположения основных узлов сверлильных станков, модернизируемых применительно к разработанному процессу (рис. 4.4), а также основные сведения об устройствах для модернизации станка. Модернизация выполнена инженерами В.Д. Потапенко, Н.В. Олейниковым, В.И. Лошаковым, B.C. Волковым и рабочими специалистами В.И. Ивановым, А.П. Писаревым.

Шпиндельная головка 2 станка обеспечивает вращение шпинделя с час-тотой 2000 -5000 об/мин, его осевую осцилляцию на ход до 5 мм, осевой прижим поликристаллического катода (ПК) к обрабатываемой заготовке с помощью весовой нагрузки. На шпинделе закрепляется кольцевое токосъемное устройство и специальный хвостовик, позволяющий путем наклона оси закрепленного в нем ПК устранять биение инструмента. Для охлаждения хвостовика, нагреваемого проходящим через него технологическим током, используется проточная вода, подаваемая в одетую на шпиндель камеру с резиновыми манжетами.

Осциллирующее устройство, закрепляемое на корпусе шпиндельной осциллирующей головки состоит из двигателя-редуктора типа РД - 09 с эксцентриком; кронштейна с подшипником, закрепленных на пиноли шпинделя; упора, конечного переключателя и тумблера, обеспечивающего возможность остановки электродвигателя, когда шпиндель при осцилляции находится в крайнем нижнем положении. Вращающийся стол состоит из основания, установленного на опорную плиту базового станка с изоляцией их друг от друга текстолитовыми прокладками и втулками. Вращение шпинделя стола осуществляется через специальную муфту от вала базового станка. На подвижной плите установлена воронка, служащая для сбора и отвода электролита через специальный рукав. На воронке размещены раздвижной экран и отражатель. При работе станка отверстие в отражателе закрывается крышкой. Экран, отражатель и крышка, выполненные из органического стекла, обеспечивают визуальное наблюдение за процессом обработки.

Основные технические характеристики модернизированного станка МС-1: -частота вращения шпинделя, с"1 (об/мин) 58; 116; (3480; 6990) -частота вращения стола, с"1 (об/мин) 1,4 (84) -ход осевой осцилляции шпинделя, мм 2-50 -частота осевой осцилляции шпинделя, дв.ход/мин 0-20 -осевое усилие прижима инструмента, Н 0-500 -поперечное усилие прижима стола, Н 10-90 -поперечное перемещение стола, мм 10 -рабочее осевое перемещение шпинделя, мм 80 -установочное перемещение шпиндельной головки, мм 180 -расстояние от основания станка до рабочей поверхности станка, мм 1050 -наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм 350 -габаритные размеры станка (длина х ширина х высота),мм 1020x676x1986 -масса станка, кг 800 Рабочий узел станка для алмазно-электролитического выглаживания при веден на рис. 4.5.

Для внедрения технологии и оборудования АЭВ на Магнитогорском калибровочном заводе и организации массового производства волок повышенной стойкости методом ВГД-АЭВ, был создан специализированный участок (рис. 4.6). Он предназначен для массового выпуска не только собственно волочильного инструмента, но и технологического инструмента для его изготовления по а. с. № 1745447. [113] На рис. 4.6 показано основное оборудование участка: слева - станок для изготовления АЭВ-волок, справа -для изготовления АЭВ-инструмента.

Похожие диссертации на Разработка теоретико-экспериментального метода трибодиагностики и способа повышения износостойкости сменного инструмента волочильных станов