Воронежский станкостроительный завод

УДК 621.9.047

Е.В. Смоленцев

СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ДОВОДКИ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Расчетные зависимости, полученные при создании методики электрохимической чистовой доводки профиля контактных поверхностей зубчатых колес, должны быть подтверждены экспериментально. При создании экспериментальной установки следует учитывать, что допустимые отклонения эвольвентного профиля зубчатых колес не должны превышать 2-3 мкм, в силу чего перестановка рабочего и эталонного зубчатых колес для доводки на автономную экспериментальную установку может вызвать погрешности, значительно превышающие допустимые. Поэтому в качестве экспериментальной установки удобнее применять редуктор или узел, в котором применяется прирабатываемое зубчатое колесо. Скорость вращения колес в процессе доводки не велика и поворот может выполняться вручную через конец ведущего вала. При проведении экспериментов целесообразно снять подшипники качения и заменить их фторопластовыми втулками с наружными размерами подшипников качения. Этим достигается изоляция зубчатых колес от корпуса и сохранность подшипников. В качестве рабочей жидкости можно применять бытовую воду с антикоррозионными добавками (например, 1-2% NaNO₂). Рабочее напряжение при доводке составляет 4-6 В (плюс источника подключают к обрабатываемому колесу), а весь диапазон напряжений можно ограничить от 2 до 10 В. Поскольку сила тока при комбинированном процессе не превышает 5 А, то в качестве источника можно применять стандартное зарядное устройство с регулируемым напряжением и приборами контроля силы тока и напряжения. Ток передается на детали торцевыми щетками из меднографита. При колебательном движении валов возможно заменить щетки гибкими щетками из меди и ее сплавов. Регулирование межэлектродного зазора выполняется изменением силы торможения ведомого зубчатого колеса, например за счет трения его торцевой поверхности с пластиной, прижимаемой к торцу винтом. Проверка режимов начинается с выбора напряжения, при котором искрение носит периодический характер и проявляется в форме ограниченных колебаний стрелки амперметра на источнике питания. После этого начинают доводку. Первый этап этой операции включает повышение чистоты контактных поверхностей, что может контролироваться визуально на открытых участках сухого профиля по эталонам. В большинстве случаев получение зеркальной поверхности зубьев обрабатываемого колеса свидетельствует о высокой площади контакта зубьев и снижения погрешности до допустимых пределов. Если этого недостаточно для повышения точности, то переходят на анодное растворение, при напряжении 2-3 В (второй этап доводки).

Воронежский государственный

технический университет

УДК 621.9.047

Е. В. Смоленцев, А.М. Гренькова

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ДЛЯ ГАЛЬВАНО-МЕХАНИЧЕСКОГО ХРОМИРОВАНИЯ (ГМХ)

Выполненные ранее исследования показали, что скорость нанесения и качество покрытий при гальвано- механическом восстановлении деталей машин зависят от параметров установки. Созданные установки позволяют в широких пределах изменять скорость продольного и кругового движения инструмента, однако оптимальные параметры приходится находить экспериментальным путем. В работе приведены зависимости, позволяющие расчетным путем определить число двойных ходов и частоту вращения шпинделя для различных деталей.

Известно, что для получения качественного покрытия необходимо ограничить наибольшую толщину покрытия, наносимого между механическими воздействиями на поверхность. В ходе экспериментов установлено, что предельная толщина хрома не должна превышать 0,05...0,1 мкм. Геометрические размеры инструмента выбираются конструктивно, размеры зоны обработки определяются чертежом детали.

Из теории электродных процессов известно, что время нанесения слоя составляет:

,

где - время, необходимое для нанесения одного слоя толщиной Z

- плотность наносимого материала;

- электрохимический эквивалент наносимого материала;

- выход по току, меняется в широких пределах (до 40 % и выше);

j- плотность тока, которую находят из условия получения качественного покрытия. Для хромовых покрытий j = 1... 2 A/cм² .

Движение инструмента выполняется возвратно-поступательно, поэтому на крайних участках осаждение покрытия может происходить медленнее и в расчетах следует учитывать только основную часть детали.

Средняя скорость движения инструмента:

,

где L - длина участка детали, на который наносится покрытие. В случае большой длины детали она может быть разделена на зоны обработки и в расчетах берется длина этой зоны;

l- длина рабочей части инструмента.

Для выполнения этого условия необходимо выбирать ширину притира равной или близкой к просвету между соседними притирами. При этом частота вращения шпинделя должна быть равна:

n ,

где h- ширина притира; Д- диаметр обрабатываемой поверхности.

Расчеты, выполненные по приведенным зависимостям, с погрешностью до 10% подтверждаются экспериментами.