Реальное положение на предприятиях РФ таково:

• Машиностроительные предприятия, опирающиеся на традиционные технологии изготовления, например, объемную закалку, не в состоянии выпускать конкурентную продукцию по критериям надежности и себестоимости;

• Экономическая политика государства и действующее законодательство не стимулирует машиностроительные и ремонтные предприятия всех отраслей экономики на выпуск качественной продукции.

• Ремонтные предприятия, располагая разнообразным металлорежущим оборудованием для формирования геометрических параметров, не в состоянии обеспечить высокие физикомеханические свойства поверхностного слоя деталей. Опираясь на технологии сварки и наплавки, с окончательным обеспечением геометрических параметров методами резания, ремонтные предприятия заинтересованы в увеличении количества ремонтных воздействий.

• Техническая политика государства не стимулирует развитие науки и внедрение ее достижений в производство.  Нищий ученый не в состоянии развивать или поддерживать нищее производство.

Опираясь на советские научные школы, отдельные ученые и изобретатели создают новые технологические процессы и внедряют их в производства. Одним из таких направлений является технология электромеханической обработки и ее основные направления.

Электромеханическая обработка (ЭМО)

– способ повышения износостойкости, прочности и предела выносливости деталей машин и технологического оборудования, основанный на использовании высококонцентрированного источника электрической энергии промышленной частоты, сосредоточенной в локальной области контакта «инструмент – обрабатываемая поверхность» и формирующий высокие эксплуатационные свойства поверхностного слоя изделий.

Общим для всех видов операций ЭМО является использование типового (токарного, фрезерного, сверлильного) или специального станка, установки преобразования электрического тока, приспособлений и оснастки для подвода электрического тока в зону контакта «инструментдеталь». Обязательным условием проектирования и изготовления приспособлений и оснастки для ЭМО является возможность передачи электрического тока от установки к инструменту и детали с минимальными потерями и их изоляцией от металлических частей станка.

Электромеханическая обработка (ЭМО) основана на непрерывном контакте инструмента и детали, через который пропускается электрический ток силой 400…3000 А, напряжением 0,5...6 В. Зона контакта при этом нагревается до температуры 900…1000^оС. Объём высокотемпературного нагрева ничтожно мал по сравнению с массой детали, следствием чего является высокая скорость охлаждения поверхностного слоя за счет отвода тепла внутрь детали и, как следствие, его закалка. При закалке детали для охлаждения инструмента, токоподводящих кабелей и оснастки применяется эмульсия путем подачи ее в зону обработки от гидропривода станка.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ  ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Электромеханическая поверхностная закалка

(взамен объемной закалки в печах, закалки ТВЧ, цементации и нитроцементации). Закалке подвергаются малоуглеродистые (20, твердость 42 HRC, глубина 0,02…0,8 мм), среднеуглеродистые (45, 40Х твердость 54…62 HRC, глубина 0,02…2 мм) и инструментальные стали (У7У13А, ХВГ, 9ХС – твердость до
68 HRC, глубина 0,02…2 мм).

Отделочноупрочняющая электромеханическая обработка (ОУЭМО) –

одновременно происходит поверхностная закалка (сталь 45, твердость до 65 HRC, глубина 0,02…0,3 мм) и формирование оптимальной микрогеометрии поверхностного слоя (Rа 0,63 …0,32 мкм). ОУЭМО совмещает в единой технологической схеме закалку и поверхностное пластическое деформирование.

Электромеханическое упрочняющее восстановление

за счет пластического перераспределения материала детали и одновременной закалки поверхностного слоя, а также за счет переноса инструментального материала на деталь (посадочные места валов под подшипники качения, наружные и внутренние резьбы, шпоночные и шлицевые поверхности).

Электромеханическое дорнование

позволяет за один ход твердосплавного дорна произвести закалку отверстия по периметру на всю длину детали, получить шероховатость поверхности до Rа 0,63…0,32 мкм и благоприятную текстуру волокон металла. При дорновании тонкостенных втулок обеспечивается монтажный натяг при соединении ее по наружному диаметру.

Подготовка поверхности под напыление порошковых материалов

(изготовление и восстановление поверхностей с износом до 4 мм).

Достоинства технологии ЭМО:

• Повышение износостойкости в 3…12 раз

• Увеличение твердости поверхностей до 68 НRC (стали ХВГ, У10…13А)

• Закалка малоуглеродистых сталей до 42 НRC (сталь 20)

• Замена цементации (нитроцементации) поверхностной закалкой

• Повышение предела выносливости на 30…80%

• Отсутствие окисления и обезуглероживания поверхностного слоя

• Отсутствие коробления деталей

• Снижение себестоимости изготовления деталей в 2…4 раза

• Экологическая чистота и электробезопасность процессов ЭМО

• Технологическая простота способов обработки

• Возможность встраивания ЭМО в технологические процессы обработки

• Высокое качество изготовления деталей в единичном, мелкосерийном и ремонтном производстве.

• Восстановление изношенных деталей с одновременной закалкой поверхностного слоя.

Новые технологии и оборудование внедрены: на машиностроительных предприятиях (ОАО «Ульяновский автомобильный завод», ОАО «ИНОКАР» г. Пермь, ОАО «Трансформатор» г. Тольятти, ОАО «АВТОВАЗ» г. Тольятти);
в ремонтномеханических цехах предприятий АПК (Мелекесское РТП г. Димитровград Ульяновской обл., ОАО «Симбирскмука» г. Ульяновск, ОАО «Чебоксарский элеватор»
г. Чебоксары, Учхоз УГСХА п. Октябрьский Ульяновской обл.); в ОАО «Сызранский нефтеперерабатывающий завод»
НК «РОСНЕФТЬ»; в строительных организациях (ОАО «Завод КПД1» г. Ульяновск, ЗАО «Рязанский картоннорубероидный завод» г. Рязань, АОЗТ «Силикатчик» Ульяновская область);
в автотранспортных предприятиях (ОАО «Автобаза №3» г. Ульяновск, ОАО «Симбирскавтотранс» г. Ульяновск); на предприятии коммунального обслуживания (МП «Ульяновскводоканал» г. Ульяновск); в поточной линии ремонта насосно­компрессорных труб 60, 73, 89 (НГДУ «Ямашнефть» ОАО «Татнефть»); в научнопроизводственных лабораториях ФГОУ ВПО МГАУ и ФГОУ ВПО Ульяновская ГСХА производится изготовление и восстановление деталей для предприятий, фирм и частных заказчиков.

Д.т.н. С.К. Федоров
Директор учебно–научно–производственной
лаборатории электромеханической обработки
имени Б. М. Аскинази
www.hardens.ru

127550, г. Москва, ул. Тимирязевская 58
Тел./факс: 8 (495) 9761438, 89067380826
Представительство в Ульяновске
Тел. 89063913142