Способ газотермического напыления покрытий на тела вращения и устройство для его осуществления
Владельцы патента RU 2328352:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) (RU)
Изобретение относится к технике напыления покрытий, в частности к газотермическому напылению покрытий на тела вращения. Задачей изобретения является повышение равномерности напыляемого покрытия при восстановлении деталей сферической формы, снижение энергоемкости процесса обработки, а также упрощение конструкции устройства для напыления и упрощение управления им. Задача достигается тем, что в способе, включающем перемещение распылителя вдоль образующей тела вращения и повороты распылителя в плоскости перемещения так, что продольная ось распылителя перпендикулярна к образующей тела вращения, а поворот распылителя осуществляют вокруг оси, проходящей через центр напыляемой сферической поверхности. В устройстве для газотермического напыления покрытий на тела вращения механизм возвратно-поступательного перемещения распылителя выполнен в виде двух рычагов, соединенных между собой стойкой. Конец одного рычага закреплен на конусе резцедержателя станка, а конец другого - на оси шарнира. Механизм азимутального перемещения распылителя выполнен в виде бруса с треугольной прорезью и шарнирно соединен с диском, на котором выполнены упоры, ограничивающие движение бруса. Механизм перемещения распылителя вдоль его продольной оси выполнен в виде пластины, один конец которой связан с распылителем, а другой конец выполнен загнутым и охватывает брус в поперечном сечении. Сама пластина зафиксирована на брусе с помощью винта, перемещающегося по треугольной прорези бруса. Кроме того, ось шарнира проходит через ось вращения шпинделя и центр сферической поверхности. Конструкция предлагаемого устройства для газотермического напыления покрытий на тела вращения позволяет упростить его изготовление и облегчить управление им. Предлагаемое устройство является простым и удобным в эксплуатации. 2 н.з. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к технике напыления покрытий, в частности к газотермическому напылению покрытий на тела вращения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является способ газотермического напыления покрытий на тела вращения, заключающийся в том, что покрытие формируют перемещением распылителя вдоль образующей тела вращения и поворотом распылителя в плоскости перемещения таким образом, что продольная ось распылителя перпендикулярна к образующей, при этом, с целью повышения равномерности покрытия, повороты распылителя осуществляют вокруг оси, проходящей через точки перегибов образующей тела вращения (авторское свидетельство СССР №1314516, МПК В05В 7/20, Бюл. №27 от 23.07.90 г.).
Недостатками известного способа являются неравномерность напыляемого покрытия при восстановлении деталей сферической формы, большая энергоемкость процесса обработки и сложность конструкции используемого устройства и управления им.
Задачей изобретения является повышение равномерности напыляемого покрытия при восстановлении деталей сферической формы, снижение энергоемкости процесса обработки, а также упрощение конструкции устройства для напыления и упрощение управления им.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем перемещение распылителя вдоль образующей тела вращения и повороты распылителя в плоскости перемещения так, что продольная ось распылителя перпендикулярна к образующей тела вращения, согласно изобретению поворот распылителя осуществляют вокруг оси, проходящей через центр напыляемой сферической поверхности.
Известное устройство для газотермического напыления покрытий на тела вращения, содержащее шпиндель, распылитель, снабженный механизмом возвратно поступательного перемещения вдоль оси вращения шпинделя, механизм азимутального перемещения на шарнире и механизм перемещения распылителя вдоль своей продольной оси относительно оси шарнира, согласно изобретению механизм возвратно-поступательного перемещения распылителя выполнен в виде двух рычагов, соединенных между собой стойкой, при этом конец одного рычага закреплен на конусе резцедержателя станка, а конец другого - на оси шарнира.
Механизм азимутального перемещения распылителя выполнен в виде бруса с треугольной прорезью и шарнирно соединен с диском, на котором выполнены упоры, ограничивающие движение бруса, а механизм перемещения распылителя вдоль его продольной оси выполнен в виде пластины, один конец которой связан с распылителем, а другой конец выполнен загнутым и охватывает брус в поперечном сечении, при этом сама пластина зафиксирована на брусе с помощью винта, перемещающегося по треугольной прорези бруса.
Кроме того, ось шарнира проходит через ось вращения шпинделя и центр сферической поверхности.
Сущность технического решения заключается в том, что при напылении сферических поверхностей, например шарового пальца, для повышения равномерности покрытия необходимо, чтобы ось вращения распылителя проходила через ось вращения шпинделя и центр сферической поверхности, при этом исключается необходимость перемещения оси вращения распылителя вдоль образующей тела вращения, а поворот распылителя в горизонтальной плоскости осуществляется синхронно с перемещением горелки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - общий вид устройства, реализующего предлагаемый способ;
на фиг.2 - вид А на фиг.1 без обрабатываемой детали;
на фиг.3 - вид А на фиг.1 с обрабатываемой деталью;
на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2;
на фиг.5 - схема процесса напыления.
Устройство для напыления сферических поверхностей шаровых пальцев содержит распылитель 1, механизм для возвратно-поступательного перемещения распылителя 1 вдоль оси 2, состоящий из рычагов 3, 4, соединенных между собой стойкой 5, на свободном конце рычага 4 смонтирован механизм азимутального перемещения распылителя в горизонтальной плоскости на шарнире, включающий брус 6 и диск 7 с упорами 8. Шарнир состоит из оси 9 и втулки 10. Ось 11 шарнира проходит через ось 2, а расстояние от среза 12 сопла до пересечения осей 11 и 2 равно сумме дистанции напыления Н и радиуса сферической поверхности R шарового пальца 13. Кроме того, распылитель 1 снабжен механизмом для перемещения вдоль его продольной оси 14, с помощью которого осуществляется установка дистанции напыления Н, состоящим из пластины 15 и винта 16. На брусе 6 нанесена линейка с миллиметровыми делениями. Отсчет ведется от оси 11 до среза 12 сопла распылителя. Для увеличения прочности крепления планки 15 вдоль бруса 6 выполнена треугольная прорезь под вершину винта 16, который закрепляет пластину 15 на брусе 6.
Способ напыления осуществляется следующим образом. Деталь устанавливают на токарный станок в шпиндель 17 и заднюю бабку с центром 18, имеющие общую ось 2. При помощи рычага 3 приспособление крепят на конусе 19 резцедержателя станка. Перемещением резцовой каретки 20 и поперечных салазок 21 обеспечивают прохождение оси 11 через центр сферической поверхности и ось 2. Пластиной 15 и винтом 16 устанавливают дистанцию напыления Н, учитывая радиус сферической поверхности R шарового пальца 13. Задают вращение восстанавливаемой детали. Включают распылитель 1 и, придерживая за рукоятку, перемещают его в горизонтальной плоскости перпендикулярно к образующей (S), повторяя контур сферической поверхности.
Использование предлагаемого способа позволяет произвести равномерное напыление на сферическую поверхность шарового пальца и снизить энергоемкость процесса обработки.
Предлагаемое устройство по сравнению с известными является простым и удобным в эксплуатации.
1. Способ газотермического напыления покрытий на тела вращения, включающий перемещение распылителя вдоль образующей тела вращения и повороты распылителя в плоскости перемещения так, что продольная ось распылителя перпендикулярна образующей тела вращения, отличающийся тем, что поворот распылителя осуществляют вокруг оси, проходящей через центр напыляемой сферической поверхности.
2. Устройство для газотермического напыления покрытий на тела вращения, содержащее шпиндель, распылитель, механизм возвратно-поступательного перемещения вдоль оси вращения шпинделя, механизм азимутального перемещения на шарнире и механизм перемещения распылителя вдоль своей продольной оси относительно оси шарнира, отличающееся тем, что механизм возвратно-поступательного перемещения распылителя выполнен в виде двух рычагов, соединенных между собой стойкой, при этом конец одного рычага закреплен на конусе резцедержателя станка, а конец другого - на оси шарнира, механизм азимутального перемещения распылителя выполнен в виде бруса с треугольной прорезью и шарнирно соединен с диском, на котором выполнены упоры, ограничивающие движение бруса, а механизм перемещения распылителя вдоль его продольной оси выполнен в виде пластины, один конец которой связан с распылителем, а другой конец выполнен загнутым и охватывает брус в поперечном сечении, при этом сама пластина зафиксирована на брусе с помощью винта, перемещающегося по треугольной прорези бруса, кроме того, ось шарнира проходит через ось вращения шпинделя и центр сферической поверхности.
