RU58971U1 - Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей - Google Patents
Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU58971U1 RU58971U1 RU2006128288/22U RU2006128288U RU58971U1 RU 58971 U1 RU58971 U1 RU 58971U1 RU 2006128288/22 U RU2006128288/22 U RU 2006128288/22U RU 2006128288 U RU2006128288 U RU 2006128288U RU 58971 U1 RU58971 U1 RU 58971U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode
- hollow shaft
- alloying
- disk
- magnetic system
- Prior art date
Links
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к установкам для электроэрозионного легирования. Технической задачей полезной модели является создание устройства для электроэрозионного легирования деталей сложной геометрической формы, например для обработки внутренней поверхности труб. Техническая задача достигается за счет устройства для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей, у которого электродный узел представляет собой неподвижный массивный корпус, выполненный в виде конической трубы, в которой на диэлектрических подшипниках скольжения установлен подвижный полый вал с жестко закрепленным на одном конце магнитной системой и контрогрузом и электрододержателем с дисковым электродом на другом конце, причем полый вал совершает одновременно вращательное и колебательное возвратно-поступательное движения, а угол наклона полого вала к оси вращения детали составляет 5-20 градусов. Магнитная система выполнена из двух обмоток возбуждения, закрепленных на Ш-образных сердечниках и якоря, находящегося между обмотками, при этом якорь выполнен из магнитного материала и имеет форму диска, контрогруз перемещается на валу с помощью ходового винта.
Description
Полезная модель относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к установкам для электроэрозионного легирования.
Известно устройство для электроискрового легирования электродом - инструментом, закрепленным в электрододержателе, снабженное основанием, на котором смонтирована оправка для крепления детали, электромагнитный вибратор и механизмы осцилляции и подачи электрода - инструмента, кроме того электрододержатели установлены на введенных в устройство кронштейнах, каждый из которых имеет возможность качания относительно жестко связанной с механизмом осцилляции и расположенной параллельно направлению вибрации общей оси и относительно закрепленных на последней шарнирно и расположенных перпендикулярно ей индивидуальных осей [1, А.с. 870046, В 23 Р 1/18, опубл. в №37, 07.10.1981].
Однако у данного устройства имеется ряд недостатков:
- процесс обработки деталей малопроизводителен, т.к. сплошности процесса легирования достигают многократными проходами легирующего электрода;
- необходимость иметь струйную гидроабразивную установку, что способствует удорожанию процесса легирования;
- невозможность обработки таким устройством деталей со сложной геометрической формой, например внутреннюю поверхность труб.
Известна установка для электроэрозионного легирования концевых фрез, состоящая из привода вращения обрабатываемой фрезы, механизма относительного перемещения фрезы и электрода, вибратора, а также имеется каретка, связанная с механизмом перемещения, установленными на карете электромагнитом, щупом, устройством управления, стойкой и шарнирно установленным на ней коромыслом, при этом щуп установлен одним концом шарнирно с возможностью
взаимодействия с устройством управления, один конец коромысла шарнирно связан с сердечником электромагнита, а на втором конце установлен вибратор с электродом [2, А.с.1553298, В 23 Н 9/00, опубл. в бюл. №12, 30.03.1990]
При вращении фрезы с рабочей скоростью электрод обрабатывает очередной зуб. В момент нахождения электрода на вершине зуба щуп регулируемой длины опускается в стружечную канавку и регулировочный винт нажимает на микровыключатель, отключая
источник технологического тока, включая электромагнит и ускорение вращения фрезы. При этом электрод удерживается электромагнитом в верхнем положении и переходит через стружечную канавку. Щуп поднимается из стружечной канавки и отходит от микровыключателя, выключая электромагнит и включая рабочую скорость вращения фрезы и источник технологического тока. Производится легирование следующего зуба.
Недостатком данной установки является невысокая производительность и ограниченность технологии легирования.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электроэрозионного легирования. Электромагнитный вибратор сообщает вибрацию электроду, закрепленному в шарнире. Оправка с закрепленными на ней оппозитно постоянными магнитами вращается электродвигателем с помощью шкива и передаточного элемента. При этом магнитное поле смещает свободный конец электрода на величину, не превышающую диаметр электрода, что обеспечивается конструкцией шарнира.
В момент разряда магнитное поле постоянных магнитов вытесняет расплав из точки касания электрода и распределяет его по обрабатываемой поверхности.
Вступая в контакт с обрабатываемой поверхностью электрод совершает возвратно-поступательное и вращательное движение и под действием электрических разрядов происходит процесс нанесения электродного материала на упрочняемую поверхность. [3, А.с.1609564, В 23 Н 9/00, опубл. №44, 30.11.1990].
Недостатком данного устройства является его ограниченные возможности - таким устройством нет возможности обрабатывать детали сложной формы, например внутреннюю поверхность труб или другие цилиндрические детали.
Технической задачей полезной модели является создание устройства для электроэрозионного легирования деталей сложной геометрической формы, например для обработки внутренней поверхности труб.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для электроэрозионного легирования электродный узел представляет собой неподвижный массивный корпус, выполненный в виде конической трубы, в которой на диэлектрических подшипниках скольжения установлен вращающийся полый вал с жестко закрепленным на одном конце якорем магнитной системы и контрогрузом и электрододержателем с дисковым электродом на другом конце, причем
полый вал совершает одновременно вращательное и колебательное возвратно-поступательное движения, при этом угол наклона вала к оси вращения детали составляет 5-20 градусов, кроме того магнитная система, создающая колебательные возвратно-поступательные движения, выполнена из двух обмоток возбуждения, закрепленных на Ш-образных сердечниках и якоря, находящегося между обмотками, якорь выполнен из магнитного материала и имеет форму диска, кроме того контрогруз перемещается на валу с помощью ходового винта.
Установка для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей состоит из источника технологического тока 1 и электродного узла. Электродный узел представляет собой массивный корпус, выполненный в виде конической трубы 2, в которой на диэлектрических подшипниках скольжения 3 установлен полый вал 4 с жестко закрепленной на одном конце магнитной системы 5 и контрогруза 11, а на другом конце полого вала закреплен дисковый электрод 6 с электромагнитным вибратором 7. Магнитная система 5 выполнена из двух обмоток возбуждения 8 и 9 закрепленных на Ш-образных сердечниках 16 и находящегося между ними якоря 10. Якорь выполнен в форме диска и жестко закреплен на полом валу 4. Рядом с магнитной системой 5 установлен контрогруз 11, который имеет свой эл. привод 12 и перемещается на валу с помощью ходового винта 13.
Дисковый электрод 6 во время легирования охлаждается сжатым воздухом, который подается через сопло 14 по конической трубе 2. Дисковый электрод 6 находится во вращательном и колебательном движении и касается обрабатываемой детали 15, при этом угол наклона полого вала к оси вращения детали составляет 5-20 градусов.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство для электроэрозионного легирования.
Устройство работает следующим образом.
В начальный момент дисковый электрод 6 устанавливают над осью вращения обрабатываемой детали 15 в необходимом месте и на необходимой высоте. После включения привода вращения детали и механизма перемещения детали включается источник технологического тока 1. При этом дисковый электрод одновременно с вращением начинает совершать колебательные движения и производить легирование поверхности детали 15 упрочняющим электродом. Возможность качания конической трубы 2 с закрепленным на нем дисковым электродом 6 позволяет автоматически сканировать
поверхность обрабатываемой детали во время перемещения установки вдоль обрабатываемой детали. Охлаждение дискового электрода во время обработки осуществляют сжатым воздухом через сопло 14.
Для создания колебательного движения электрода, закрепленного на полом валу, используются обмотки возбуждения 8 и 9, которые закреплены в Ш-образных сердечниках и включаются попеременно. При этом катушки с Ш-образными сердечниками попеременно притягиваются к якорю 10, жестко закрепленному на валу 4, что приводит к перемещению вала влево-вправо по своей оси.
Для регулирования времени контакта и силы прижатия дискового электрода 6 к обрабатываемой поверхности детали 15 на другом конце полого вала закреплен контрогруз 11, который имеет свой эл. привод 12 и перемещается на валу с помощью ходового винта 13.
Кроме того угол наклона полого вала к оси вращения детали составляет 5-20 градусов.
Опытное опробование предлагаемого решения проводили на бурильных трубах, произведенных из титановых сплавов.
В процессе электроэрозионного легирования были опробованы электроды из разных материалов и разной твердости, в том числе: твердые сплавы, высокоуглеродистые сплавы, белые чугуны, а также графитовые электроды.
Пример
Обработке подлежала внутренняя поверхность цилиндрической трубы диаметром 250 мм., длиной - 1200 мм. Электроискровое легирование производили на токарном станке, сначала обработали половину длины трубы, затем трубу перезакрепляли в зажимном устройстве станка и обрабатывали вторую часть внутренней поверхности трубы.
Обработку проводили при следующих технологических параметрах:
| - скорость вращения детали, обор./мин. | - 10 |
- скорость перемещения суппорта с закрепленной
| на нем установкой, мм / оборот | - 1 |
| - технологический ток, А | - 100 |
| - емкость конденсаторов, мкФ | - 1100 |
| - напряжение холостого хода, В | - 90 |
| - диаметр дискового электрода, мм | - 165 |
| - скорость обработки, см2/мин. | - 30 |
| - толщина легирующего слоя за один проход, мм | - 0,2 |
| - шероховатость покрытия, Ra мкм | - 10,0 |
| - частота следования импульсов, Гц | - 60 |
| - газ охладитель | - сжатый воздух |
| - сплошность покрытия за один проход, % | - до 94 |
| - твердость материала трубы, HRC | - 46 |
| - твердость упрочненного слоя, HRC | - 58 |
При оптимальных условиях и емкости конденсаторов 1100 мкф была достигнута наилучшая производительность установки с толщиной наложения упрочненного слоя до 0,20 мм. Установка устойчиво обеспечивала заданные режимы. Угол наклона полого вала к оси закрепленной трубы составлял 5-20 градусов. Данный угол наклона был получен опытно- практическими данными. Анализируя упрочненную поверхность было установлено, что вся поверхность имела равномерное электроэрозионное покрытие, между отдельными участками разрывов не наблюдалось. При необходимости легирование можно повторить методом наложения 2-го упрочняющего слоя.
Предложенным устройством было упрочнена партия титановых труб в количестве 10 штук. При испытании упрочненных труб износостойкость их внутренней поверхности в сравнении с неупрочненными контрольными образцами увеличилась в 1,8-2,5 раза.
С применением данного устройства удалось получить качественную упрочненную внутреннюю поверхность труб, а также повысить износостойкость труб, что позволяет сократить расход дорогостоящих трубных сталей.
Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям критерия "новизна".
Таким образом заявляемое техническое решение полностью выполняет поставленную задачу.
Claims (4)
1. Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей, содержащее источник технологического тока, электромагнитный вибратор с закрепленным электрододержателем и установленным в нем электродом, привод вращения электрода, колебательную магнитную систему, охлаждаемый электродный узел с цанговым зажимом, отличающееся тем, что электродный узел представляет собой неподвижный массивный корпус, выполненный в виде конической трубы, в которой на диэлектрических подшипниках скольжения установлен подвижный полый вал с жестко закрепленным на одном конце магнитной системой и контргрузом и электрододержателем с дисковым электродом на другом конце, причем полый вал совершает одновременно вращательное и колебательное возвратно-поступательное движения, а угол наклона вала к оси вращения детали составляет 5-20 градусов.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что магнитная система выполнена из двух обмоток возбуждения, закрепленных на Ш-образных сердечниках и якоря, находящегося между обмотками возбуждения.
3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что якорь выполнен из магнитного материала и имеет форму диска.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контргруз перемещается на валу с помощью ходового винта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006128288/22U RU58971U1 (ru) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006128288/22U RU58971U1 (ru) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU58971U1 true RU58971U1 (ru) | 2006-12-10 |
Family
ID=37665987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006128288/22U RU58971U1 (ru) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU58971U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588945C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ФГБНУ ГОСНИТИ) | Устройство для электроискровой обработки поверхностей |
-
2006
- 2006-08-03 RU RU2006128288/22U patent/RU58971U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588945C1 (ru) * | 2015-03-23 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ФГБНУ ГОСНИТИ) | Устройство для электроискровой обработки поверхностей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hung et al. | Using a helical micro-tool in micro-EDM combined with ultrasonic vibration for micro-hole machining | |
| JP2003512189A (ja) | 電気化学的機械加工 | |
| JP2009072901A (ja) | 磁性螺旋研磨装置 | |
| Dong et al. | An experimental investigation of enhancement surface quality of micro-holes for Be-Cu alloys using micro-EDM with multi-diameter electrode and different dielectrics | |
| CN104384637A (zh) | 一种玻璃的加工方法及加工系统 | |
| Martin et al. | Analysis of the fundamental removal geometry in electrochemical profile turning with continuous electrolytic free jet | |
| CN110181134A (zh) | 一种深小孔电加工装置与方法 | |
| RU58971U1 (ru) | Устройство для электроэрозионного легирования внутренних поверхностей цилиндрических деталей | |
| JP4763717B2 (ja) | 工作物を加工するための方法 | |
| Özerkan et al. | Electrochemical small diameter deep hole drilling of powder metal steel | |
| KR100493610B1 (ko) | 세공가공용 방전가공장치 | |
| CN111250746A (zh) | 电磁声多场复合辅助钻削微小深孔的方法及装置 | |
| JP2013176820A (ja) | テーパ孔の放電加工方法および放電加工装置 | |
| Pawar et al. | Development and manufacturing of arduino based electrochemical discharge machine | |
| Yukui et al. | Complex rotary structures machined by micro-WEDM | |
| CN107030579A (zh) | 一种硬脆材料小孔超精密加工方法 | |
| CN110076402B (zh) | 一种用于电火花线切割加工的辅助装置 | |
| RU64970U1 (ru) | Устройство для электроэрозионного легирования поверхности детали сложной геометрической формы | |
| CN212144865U (zh) | 一种用于电火花穿孔机的扶丝器结构 | |
| CN113909588A (zh) | 电火花成形加工同步运动装置及加工机床 | |
| JP2759095B2 (ja) | 摺動部材 | |
| RU78453U1 (ru) | Многоэлектродный инструмент для электроэрозионного легирования | |
| RU72165U1 (ru) | Устройство для электроэрозионного легирования | |
| CN204504913U (zh) | 一种对sc炉铜辊表面打磨、修复的车磨床 | |
| CN114433967A (zh) | 电火花/电解机床的电极棒可转位支撑结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070804 |