Claims (2)
Предлагаемый способ включает в себ вращение обрабатываемой заготовки 1, частоту вращени которой измен ют при изменении диаметра обработки, поддержива тем самым посто нной скорость резани , локальное разупрочнение поверхности резани плазменной дугой от плазмотрона 2 перед резанием режущим инструментом (лезвийным ) 3, одновременное перемещение опор2D ной точки 4 плазменной дуги плазмотрона 2 по радиусу заготовки, т.е. по стрелкам 5 и 6 с равной скоростью и перемещение опорной точки 4 плазменной дуги по поверхности резани вокруг заготовки по стрелке 7 от зоны контакта 8 резца 3 с заготовкой 1, если резание и разупрочнение осуществл ютс к центру обрабатываемой заготовки, либо в сторону сближени с зоной контакта 8, если резание осуществл етс от центра заготовки 1. Таким образом, рассто ние по поверхности резани между точками 8 и 4, рассто ние между точками 9 и 10, а также между точками 11 и 12, располагающихс попарно на одних и тех же диаметрах, а кажда из пар - на разных диаметрах (или радиусах) обработки, равны между собой, причем рассто ние 13 соответствует оптимальному режиму разупрочнени данного материала при данной скорости резани и задаетс станочником на основании опыта или ранее проведенных экспериментов и исследований . Поскольку резание на современном оборудовании (карусельных станках, например) осуществл етс при посто нных скорост х, то при равном рассто нии между зоной контакта режущего инструмента с заготовкой и опорной точкой плазменной дуги температура в зоне контакта режущего инструмента с заготовкой будет посто нной. Это обсто тельство используетс в устройстве дл осуществлени способа дл того, чтобы поддерживать посто нным рассто нием 13 по поверхности резани между зоной контакта режущего инструмента 3 с обрабатываемой заготовкой 1 и опорной точкой плазменной дуги при любом положении инструмента 3 и зоны резани от центра вращени заготовки , т.е. в точках 10, 12 и в любой другой. Угол раствора между опорной точкой плазменной дуги 4 и зоной контакта режущего инструмента с заготовкой (угол по стрелке 7), соответствующий равным рассто ни м между этим инструментом и положением опорной точки плазменной дуги на поверхности резани на разных диаметрах обработки, может устанавливатьс путем расчета требуемого положени плазмотрона в системе пол рных или декартовых координат, либо путем применени специальных копировальных систем, но это потребовало бы создани более сложных технических средств и изготовлени на каждую форму заготовок специальных копиров, оснастки и т.п. Устройство дл ocyщecтBv eни способа содержит держатель 14 плазмотрона 2, которые перемещаютс радиально к оси вращени заготовки 2 по направл ющему пазу в вертикальном суппорте 15 от силового сельсина 16 (фиг. 2). Вход сельсина 16 соединен с выходом силового сельсина 17, кинематически св занного через зубчатую рейку 18 с приводом 19 подачи режущего инструмента. Суппорт 20 горизонтального перемещени держател 14 плазмотрона 2 перемещаетс по круговой направл ющей 21, устанавливае .мой вокруг планшайбы станка вместо обычно размещенных таким образом защитных кожухов. Вход привода 22 суппорта горизонтального перемещени держател плазмотрона соединен электрически с выходом регул тора 23, преобразующего сигналы с устройства 24 дл замера температуры в зоне резани (выполн емого в виде, например, термопары, встроенной в режущий инструмент 3). Выход устройства 25 дл задани температуры (потенциометр), соединен с входом регул тора 23. Устройство содержит также регул тор 26 скорости вращени привода 27 вращени планщайбы. Устройство работает следующим образом . После закреплени обрабатываемой заготовки 1 в планшайбе станка включают привод 27 вращени планщайбы и заготовки по стрелке 28, приводом 19 режущего инструмента 3 подвод т последний к заготовке 1, в результате чего приводитс во вращение ротор силового сельсина 17, который вырабатывает сигнал дл синхронного и синфазного вращени силового сельсина 16, подающего к заготовке 1 через держатель 14 плазмотрон 2. С началом движени держател 14 плазмотрона 2 в последнем от специального генератора (на схеме не показан) возбуждаетс плазменна дуга, направл ема на поверхность 29 резани . Одновременно с этим на устройстве 25 устанавливаетс температурный режим разупрочнени . При образовании режущим инструментом 3 поверхности 29 резани встроенное в нем устройство 24 дл замера температуры вырабатывает сигнал о действительной температуре поверхности резани в зоне контакта режущего инструмента 3 с обрабатываемой заготовкой 1. При несовпадении этой температуры с установленной устройством задани температуры 25 регул тор 23 вырабатывает сигнал рассогласовани дл привода 22 горизонтальной подачи плазмотрона , в результате чего в зависимости от характера сигнала плазмотрон приближаетс к резцу перемещением суппорта 20 по круговой направл ющей 21, если температура в зоне контакта режущего инструмента 3 с заготовкой 1 меньще заданной температуры разупрочнени , и отводитс от резца, если температура в этой же зоне больще заданной . Таким образом, рассто ние 13 (фиг. 1) по поверхности резани от плазмотрона 2 и от опорной точки 4 плазменной дуги до зоны контакта 8 режущего инструмента 3 с обрабатываемой заготовкой 1 поддерживаетс посто нным независимо от радиуса обработки при торцовом точении дисковых деталей. По мере врезани режущего инструмента 3 в обрабатываемую заготовку 1 через электрическую св зь силовых сельсинов 16 и 17 происходит непрерывное согласование положени режущего инструмента 3 с плазмотроном 2 и с п тном 4 нагрева в радиальном направлении к обрабатываемой заготовке . Использование предлагаемого изобретени в народном хоз йстве и особенно на предпри ти х энергетического машиностроени в производстве турбинных дисков, рабочих колес компрессоров и нагнетателей позволит существенно расширить технологические возможности способа, поскольку стабилизаци температурного режима разупрочнени дает возможность использовать способ не только на обдирочных, но также на получистовых и чистовых операци х, на детал х из марок материалов с более узким интервалом температуры резупрочнени , предрасположенных к треш,инообразованию из-за перегревов (сплавы типа ЖС6-К) и т.д. Возможности применени способа расшир ютс и за счет увеличени выбора инструментальных материалов с ограниченной теплостойкостью (по температурному ni тервалу ), а также за счет существенного увеличени конкурентоспособности резани с разупрочнением по производительности в сравнении с обычной механической обработкой резанием. При этом даже на конструкционных углеродистых стал х оказываетс возможным повысить производительность способа в 2-3 раза при сохранении прежней стойкости режущего инструмента. Формула из/)6р(--гснп 1 1.Способ механической обработки с разупрочнением материала нагревом плазменной дугой, включающий вращение заготовки , независимое перемещение режущего инструмента и плазмотрона с равной скоростью , отличающийс тем, что, с целью повышени качества обработки торцовых поверхностей , плазмотрон перемешают относительно инструмента, сохран посто нным рассто ние по обрабатываемой поверхности между режущей кромкой инструмента и точкой нагрева. The proposed method includes the rotation of the workpiece 1, whose rotational speed changes with changing the diameter of the treatment, thereby maintaining a constant cutting speed, local softening of the cutting surface of the plasma arc from the plasma torch 2 before cutting with a cutting tool (blade) 3, simultaneously moving the 2D supports points 4 of the plasma arc of the plasma torch 2 along the radius of the workpiece, i.e. along arrows 5 and 6 with equal speed and movement of the reference point 4 of the plasma arc along the cutting surface around the workpiece along arrow 7 from the contact zone 8 of the cutter 3 with the workpiece 1, if cutting and softening are carried out towards the center of the workpiece, or in the direction of approach to the zone contact 8, if the cutting is carried out from the center of the workpiece 1. Thus, the distance along the cutting surface between points 8 and 4, the distance between points 9 and 10, and also between points 11 and 12, arranged in pairs on the same diameters and each pair is and different diameters (or radii) treatment, are equal, the distance 13 corresponds to the optimal mode softening of the material at a given cutting speed and given by a machine operator based on experience or previously conducted experiments and studies. Since cutting with modern equipment (carousel machines, for example) is carried out at constant speeds, with equal distance between the contact area of the cutting tool and the workpiece and the reference point of the plasma arc, the temperature in the contact area of the cutting tool with the workpiece will be constant. This circumstance is used in an apparatus for carrying out the method in order to maintain a constant distance 13 on the cutting surface between the contacting area of the cutting tool 3 and the workpiece 1 being processed and the plasma arc reference point at any position of the tool 3 and the cutting area from the center of rotation of the workpiece, those. at points 10, 12 and any other. The angle of the solution between the reference point of the plasma arc 4 and the contact area of the cutting tool with the workpiece (angle 7), corresponding to the distance between this tool and the position of the reference point of the plasma arc on the cutting surface at different machining diameters, can be determined by calculating the desired position plasmatron in the polar or cartesian coordinate system, or by using special copying systems, but this would require the creation of more complex technical means and each form of special copiers, tooling, etc. The device for sizing the Bv E method comprises a plasma torch holder 14, which moves radially to the axis of rotation of the workpiece 2 along a guide groove in the vertical support 15 from the power selsyn 16 (Fig. 2). The inlet of the selsyn 16 is connected to the outlet of the power selsyn 17, kinematically connected through the gear rail 18 to the drive 19 of the cutting tool feed. The caliper 20 of horizontal movement of the holder 14 of the plasma torch 2 moves along a circular guide 21, setting my own around the machine's faceplate instead of the protective covers that are usually placed in this way. The input of the actuator 22 of the horizontal movement of the plasma torch holder is electrically connected to the output of the regulator 23, which converts the signals from the device 24 for measuring the temperature in the cutting zone (performed as, for example, a thermocouple embedded in the cutting tool 3). The output of the device 25 for setting the temperature (potentiometer) is connected to the input of the controller 23. The device also contains the controller 26 of the speed of rotation of the drive 27 of the rotation of the plate. The device works as follows. After securing the workpiece 1 in the machine's faceplate, turn on the drive of the plate and workpiece 27 along arrow 28, drive 19 of the cutting tool 3 to the workpiece 1, resulting in the rotation of the power selsyntin 17, which generates a signal for synchronous and phase rotation. power selsyn 16 feeding the workpiece 1 through the holder 14 of the plasma torch 2. With the start of movement of the holder 14 of the plasma torch 2 in the latter, a plasma arc is excited from the special generator (not shown) sent to the surface 29 of the cut. At the same time, a temperature softening mode is established on the device 25. When a cutting tool 3 forms a cutting surface 29, a temperature measuring device embedded in it 24 generates a signal about the actual temperature of the cutting surface in the zone of contact of the cutting tool 3 with the workpiece 1. If this temperature does not match the set temperature setting device 25, the regulator 23 generates an error signal for the drive 22 of the horizontal supply of the plasma torch, as a result of which, depending on the nature of the signal, the plasma torch approaches the cutter by moving the support 20 in a circular direction 21, if the temperature in the zone of contact of the cutting tool 3 with the workpiece 1 is lower than the specified softening temperature, and is retracted from the cutter, if the temperature in the same zone is more than the specified one. Thus, the distance 13 (Fig. 1) along the cutting surface from the plasma torch 2 and from the reference point 4 of the plasma arc to the contact zone 8 of the cutting tool 3 with the workpiece 1 is kept constant regardless of the machining radius during face turning of the disk parts. As the cutting tool 3 penetrates the workpiece 1 through electrical communication of the power selsins 16 and 17, the position of the cutting tool 3 is continuously matched with the plasma torch 2 and the heating spot 4 in the radial direction to the workpiece. The use of the proposed invention in the national economy and especially in the power engineering industry in the production of turbine disks, compressor impellers and blowers will significantly expand the technological capabilities of the method, since stabilizing the softening temperature mode makes it possible to use the method not only on peeling, but also on semi-finishing and finishing operations, on parts made of grades of materials with a narrower re-strengthening temperature range, are predisposed x to trash, inoobrazovaniyu due to overheating (alloys such as ZhS6-K), etc. The possibilities of applying the method are expanded by increasing the choice of tool materials with limited heat resistance (in terms of temperature ni-interval), as well as by significantly increasing the competitiveness of cutting with a softening of productivity in comparison with conventional machining. At the same time, even on structural carbon steels, it turns out to be possible to increase the productivity of the method by a factor of 2-3 while maintaining the same durability of the cutting tool. Formula from /) 6p (- gsnp 1 1.Method of machining with material softening by plasma arc heating, including rotation of the workpiece, independent movement of the cutting tool and the plasma torch with equal speed, characterized in that, in order to improve the quality of machining of end surfaces, the plasma torch mix relative to the tool, keeping the distance along the machined surface between the cutting edge of the tool and the heating point constant.
2.Устройство дл осуществлени способа по п. 1, содержащее корпус, планшайбу, суппорт с резцедержателем и держатель плазмотрона, отличающеес тем, что, с целью обеспечени посто нного рассто ни между режущей кромкой и точкой нагрева, на корпусе выполнена кругова направл юща , на которой установлен с возможностью перемещени от введенного в устройство привода держатель плазмотрона, при этом суппорт и механизм привода перемещени держател плазмотрона снабжены сельсинами , св занными обратной электрической св зью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2671104/25-08, кл. В 23 В 1/00, 1978.2. A device for carrying out the method according to claim 1, comprising a housing, a faceplate, a support with a tool holder and a plasma torch holder, characterized in that, in order to ensure a constant distance between the cutting edge and the heating point, a circular guide is made on the housing which is mounted for movement from the plasma torch holder inserted into the drive device, wherein the caliper and the drive motor of the plasma torch holder are equipped with selsyns, which are back electrically coupled. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in patent No. 2671104 / 25-08, cl. B 23 B 1/00, 1978.