Восстановление деталей электромеханической обработкой (ЭМО) основано на перераспределении поверхностного слоя материала восстанавливаемой детали, что обеспечивает значительное повышение использования металла, ияи наплавки добавочного материала к восстанавливаемой поверхности.
Технологический процесс восстановления посадочных поверхностей изношенных деталей при ЭМО состоит из двух операций: высадки металла и сглаживания посадочной поверхности до определенного размера (рис. 12.6).
Принципиальное отличие этих операций состоит в различии контактных напряжений. В первом случае обработка проводится пластиной (роликом) из твердого сплава, ширина поверхности контакта которой численно меньше или равна подаче, а во втором
случае обработка проводится твердосплавной пластиной (роликом), ширина контакта которой значительно превышает подачу.
При высадке на контактной поверхности образуется винтовой выступ, а при сглаживании этот выступ уменьшается до необходимого размера; первоначальный диаметр контактной поверхности увеличивается.
|
|
Профиль может создаваться как за счет увеличения силы р и величины силы тока, так и за счет увеличения числа рабочих ходов. По мере увеличения силы металл, контактирующий с пластиной, подвергается все большему пластическому деформированию и выдавливается наружу вдоль контура пластины, а последняя, внедряясь в металл, образует впадину, увеличивающуюся в своих размерах. Таким образом, по мере увеличения силы расстояние между неровностями, ограничивающими выступ, уменьшается.
Приложение электрического тока в месте контакта инструмента и заготовки позволяет значительно уменьшить прикладываемое усилие за счет того, что происходит разогрев металла детали и увеличение его пластичности.
Сглаживание обеспечивает; увеличение контактной поверхности сопрягаемой детали и снижение ее шероховатости; увеличение твердости и упругих свойств контактной поверхности; необходимый натяг сопряжения и его прочность.
После сглаживания в несколько рабочих ходов сечение сглаженного профиля приближается к прямоугольному.
Для реализации данного метода применяют установку для ЭМО на базе токарно- винторезного станка. В настоящее время указанная технология восстановления усовершенствована путем применения более интенсивных режимов, новых материалов и конструкций инструмента. В качестве инструмента используют универсальную телескопическую державку для восстановления деталей. Подвод тока осуществляют непосредственно к головкам (его прохождение по корпусу резцедержателя исключается).
|
|
При восстановлении размеров деталей машин в качестве инструмента применяются пластины, работающие в условиях трения скольжения, и ролики, работающие в условиях трения качения. Так как инструмент работает в очень жестких условиях - высокие давления и температуры, то в качестве материала для его изготовления применяют термостойкие бронзы, жаропрочные стали, твердые сплавы типа титанокобальтовых, псевдосплавы на основе карбида вольфрама и меди. Ко всем этим материалам предъявляют высокие требования но электропроводности, теплопроводности, жаропрочности.
Электромеханическое выдавливание позволяет эффективно восстанавливать размер наружных цилиндрических поверхностей с последующей доводкой на 0,02 - 0,1 мм.
При данном способе восстановления цилиндрических поверхностей на величину восстановленного размера большое влияние оказывает сила тока. Это вполне понятно и объясняется тем, что с увеличением силы тока повышается глубина проникновения высокой температуры, уменьшается предел текучести обрабатываемого материала, а следовательно, повышается интенсивность выдавливания.
При необходимости восстановления больших размеров применяются добавочные материалы, наносимые на восстанавливаемые поверхности различными способами.
Например, при восстановлении размеров деталей на величину до 0,2... 0,4 мм применяют в качестве добавочного материала различные порошки. Порошок наносят на восстанавливаемую поверхность несколькими способами: обмазкой, свободным просыпанием в зону контакта инструмента и заготовки, удержанием порошка в зоне контакта с помощью электромагнита.
При нанесении дополнительного материала (порошка) на восстанавливаемую поверхность обмазкой, получается покрытие с очень большой пористостью, а иногда происходит даже отслаивание наплавленного слоя. Это вызвано наличием так называемого «третьего тела» - связующего компонента, который при наплавке из-за высоких температур выгорает в зоне контакта инструмента и слоя дополнительного материала.
Для улучшения качества восстановленного слоя (уменьшения его пористости и лучшего припекания к поверхности), избавляются от «третьего тела» путем нанесения порошка свободным просыпанием из бункера. Однако при таком способе нанесения дополнительного материала происходит очень большой его перерасход. Поэтому, для избежания данного недостатка, используют электромагнитное поле для удержания порошка в зоне наплавки.
При восстановлении еще больших размеров используют в качестве добавочного материала проволоку или ленту.