Способ обработки деталей и устройство для его осуществления

(59 4 ИСАНИ ЕНИ РЕ ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСНОМ ель изоб нолок к чества обрабкового присаНа фиг.осуществлени нической ной напного материал тройстворазрез; оказано способ и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 1162119 кл, В 23 В 1/00, 1982. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАПЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, к обработке деталей, в частности к комбинированным способам механической обработки:. и плазменной наплавки, и может быть использовано при изготовлении деталей широкого назначения, Цель изобретения - повышение качества обработки и экономия порошкового присадочного материала, При обработке деталей на газопорошковую смесь, подаваемую в плазменную струю, истекающую из сопла плазмотрона, воздействуют двумя потоками защитного газа с двух сторон от струи навстречу друг другу. Потоки защитного газа колеблются от кромки сопла до обрабатываемой поверхности с периодом колебаний, равным от 0,1 до 0,6 с. Колебание потоков защитного газа способствует равномерному распределению направленного металла, Устройство для обработки Из обр ет ение от но сит ся к гии машиностроения, а имен инированным способам меха бработки деталей и плазме 2,деталей содержит блок для механической обработки, корпус плазмотрона ссоплом и закрепленным в нем электродом. Система подачи присадочного материала с каналами выполнена междунаружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью корпуса. Система подачи защитного газа выполненав виде заглушенных с одной сторонытрубок, на боковой поверхности которых расположены эллипсовые отверс"тия, Трубки размещены в приливах,выполненных на торце корпуса плазмотрона, обращенного к обрабатываемой поверхности. Расстояние от продольной оси каждой трубки до осикорпуса равно 2 - 3 диаметрам сопл.Система подачи защитного газа снабжена реечно-зубчатой передачей, шестерни которой закреплены на концахтрубок, выступающих из приливов.Малая ось эллипсного отверстия, параллельная оси трубки для подачи защитного газа, равна О,5 - 0,25 диаметра сопла, Площадь эллипсного отверстия равна половине площади проходного сечения трубки, Выполнениеэллипсных отверстий на боковой поверхности трубки для подачи защитного газа обеспечивает равномерноераспределение порошка по поверхностинаплавляемой детали. 2 с,п. ф-лы,8 ил,етения - повышение катки и экономии порош 1484528фиг,2 - сечение А-А на фиг.1; на Фиг.3 - реечно-зубчатая передача; на Фиг.4 - трубка выхода защитного газа, разрез; на Фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4; на Фиг,б - график зависимости экономии наплавляемогопорошка от продолжительности периодаколебаний трубок выхода защитногогаза; на Фиг, 7 - график зависимостиэкономии наплавляемого порошка отразмера малой оси эллипсного отверстия выраженного в долях от диаметрасопла плазмотрона; на Фиг.8 - граФик зависимости экономии наплавляемого порошка от размера расстояния отцентра каждой трубки выхода защитного газа до оси корпуса плазмотрона, выраженного в долях до диаметрасопла плазмотрона,Устройство состоит из корпуса 1ппазмотрона, сопла 2 плаэмотрона,электрода 3, электрододержателя 4,каналов подачи газопорошковой смеси5, трубок выхода защитного газа 6,зубчатых шестерен 7, подшипников 8,Фпанцев 9,: приливов корпуса 10,двусторонней рейки 11, эллипсныхотверстий 12, заглушенных концов 13трубок выхода защитного газа 6, Корпус плаэмотрона 1 имеет в нижнейчасти приливы 10, в которых располагаются трубки выхода защитного газа6, имеющие эллипсные отверстия 12и с одной стороны заглушенные концы13. На трубки выхода э ащитного газ а6 установлены подшипники 8, закрепленные в корпусе плазмотронаизакрываемые фланцами 9, а также зубчатые шестерни 7; Трубки выхода защитного газа 6 расположены в приливах корпуса 10 в плоскости, перпендикулярной оси плазмотрона, Малая осьэллипсовых отверстий 12 параллельнаоси трубок выхода защитного газа 6,Центр пересечения осей эллипсныхотверстий 12 расположен в плоскости,проходящей через ось корпуса 1 плазмотрона.Малая ось эллипсных .отверстий 12равна 0,15 - 0,25 диаметра соплаппазмотрона 2. Расстояние от центракаждой трубки выхода защитного газа6 до оси корпуса 1 плазмотрона равно 2-3 диаметрам соппа плазмотрона 2,Способ осуществляется следующимобразом, 40 45 50 55 При промежуточном положении, когда потоки защитного газа направлены навстречу друг другу, происходит поджвтие сконцентрированной . при нахождении потоков. защитного газа вфверхнем положении, и нагретой газопорошковой смеси.В этом положении продолжаются формирование краев наплавляемого металла Гза счет растекания слоя метапла наплавленного при нахождении потоков защитного газа в нижнем положении) и расплавление поступаюЩей обедненной (за счет концентрации гаэопорошковой смеси при нахождении потоков защитного газа в верхнем положении) газопорошковой смеси, Защиту расплавленного металла осуществляют эа счет подпора непрерывно поступающего .защитного газа с дозированным расходом 0,8 - 1,2 мф/ч по трубкам выхода защитного газа 6. Включают электропитание системыподачи охлаждающей воды, плаэмообраэующего и защитного газа, силовой при 5вод, режущий агрегат, подачу поджига,дуги, плазмотрон, систему подачи газопорошковой смеси и реечно-зубчатуюпередачу качания трубок выхода защитно го газ а,Реечно-зубчатая передача сообщает периодические колебания трубкамвыхода защитного газа, колебля их.Выходящие из трубок выхода защитногогаза 6 потоки взаимодействуют с газопорошковой смесью, выходящей их каналов подачи газопорошковой смеси 5,направлены на плазменный Факел обдувают его одновременно с двух сторонс периодом колебаний Т=0,1-0,6) с20 от кромки сопла 2 плазмотрона до направляемой детали.При нахождении потоков защитногогаза в нижнем положении (когда онинаправлены на расплавленный металл25 и средину плазменного факела) ониподнимают сформированную в верхнемподжатую в промежуточном положениигазопорошковую смесь,В этом положении происходит про 30 цесс расплавления сконцентрированнойи нагретой в верхнем положении, атакже поджатой и нагретой; в среднемположении газопорошковой смеси, Защиту расплавленного металла осущест 35 яют на р а ен и на Рас павленн йметалл потоками защитного газа.4528 40 45 50 55 5 148При нахождении потоков защитного газа в верхнем положении (когда они направлены на кромку сопла плазмотрона 2 и средину плазменного факела) эти потоки взаимодействуют с газо- порошковой смесью, обеспечивая ее перемешивание с защитным газом, концентрацию газопорошковой смеси около ппазменного факела и взаимодействие газопорошковой смеси (ее нагревание) с плазменным факелом.В этом положении происходит формирование краев наплавляемого металла за счет растекания слоя металла, наплавленного при нахождении потоков защитного газа в нижнем положении и расплавление поступающей объедненной (за счет концентрации газопорошковой смеси при нахождении потоков защитного газа в верхнем положении) газопорошковой смеси. Защиту расплавленного металла в этом положении осуществляют за счет подпора непрерывно поступающего з ащитно го газ ас дозированным расходом 0,8 - 1,2 м/чпо трубкам выхода защитного газа,б,При возвращении потоков защитногогаза в нижнее положение к направляемой детали они поднимают сформированную в верхнем и поджатую в проме-жуточном положении газопорошковуюсмесь, Далее процесс плазменной нап-,л авки повторяет ся,Предлагаемое выполнение каналовдля подачи порошка и системы подачи защитного газа обеспечивает экономию наплавленного порошка при одновременном улучшении качества наплаявляемого слоя за счет концентрации газопорошковой смеси при нахождении потоков защитного газа в верхнем положении, поджатия газопорошковой смеси при нахождении потоков защитного газа в промежуточном и нижнемположениях, взаимодействуя гаэопорошковой смеси с плазменным факелом, приэтом расход наплавляемого порошкасокращается на 15-207.; чередующегосяраспределения напыляющего порошка изащитного газа по поверхности наплавляемой детали, что способствуетравномерному распределению наплавляемого слоя по поверхности детали,образованию равных краев наплавляе"мого слоя, т,е. повышению качестванаплавляемого слоя; уменьшенияв2 раза припуска на дальнейшую обработку из-за образования равногоЬ 10 15 20 25 30 35 наплавляемого слоя, что вызываетэкономию наплавляемого порошка,улучшает качество наплавляемого слоя,повышает производительность трудаи уменьшает отходы производства придальнейшей обработке деталей. Формула изобретения 1, Способ обработки деталей, при котором проводят последовательно процесс механизации обработки и наплавки, осуществляющий путем подачи газопорошковой смеси и защитного газа в плазменную струю, о т л и, ч аю щ и й с я тем, что, с целью экономии наплавляемого порошка и повышения качества наплавляемого слоя, газопорошковую смесь подают в плазменную струю, вышедшую из плазмотрона, воздействуют на нее двумя потокари защитного газа, подаваемого с двух сторон от струи навстречу друг другу, при этом потоки защитного газ а колеблют от кр омки сопл а до обрабатываемой поверхности с периодом колебаний равным от О,1 до 0,6 с.2. Устройство для обработки деталей, содержащее корпус плазмотрона с соплом, электрододержатель с закрепленным в нем электродом, систему подачи порошкового присадочного материала и защитного газа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества наплавляемой поверхности и экономии наплавляемогопорошкового материала, каналы дляподачи гаэопорошкавой смеси размещены между наружной поверхностью сопла и внутренней поверхностью корпуса, система подачи защитного газа выполнена в виде двух заглушенных содной стороны трубок, на боковойповерхности которых расположены эллипсные отверстия, малая ось которых параллельна,оси трубок и равнат 0,15 до 0,25 диаметра сопла, аплощадь - половине площади проХодногосечения трубки, центр пересеченияосей эллипсных отверстий расположенв плоскости, проходящей через оськорпуса ппаэмотрона, при этом трубки размещены в приливах, выполненныхна торце корпуса плазмотрона, обращенного к обр аб аты ваемой детали, арасстояние от продольной оси каждойтрубки до оси корпуса плазмотронаравно от 2 до 3 диаметро соплапричем трубки снабжены реечно- зубчатой передачей, шестерни которой закреплены на концах трубок, выступакщих из приливов.1484528 ОР О Составитель Г, Тютченковактор Н,Лазаренко Техред Л.Сердюкова ректор М,Максимишине ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород агарин аказ 2978/2 Тираж 894 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям п113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5