RU7036U1 - Устройство для электроискрового легирования металлических поверхностей дисковым электродом с вибровозбудителем двойного действия - Google Patents

Abstract

Устройство для электроискрового легирования металлических поверхностей дисковым электродом с вибровозбудителем двойного действия, содержащее источник технологического тока, электромагнитный вибратор с закрепленным электрододержателем и установленным в нем электродом, привод вращения электрода, отличающееся тем, что дисковый электрод шарнирно закреплен с сердечником двух магнитопроводов, имеющих три обмотки возбуждения, причем на одном магнитопроводе установлена одна обмотка для провода дискового электрода к обрабатываемой детали, а на другом магнитопроводе установлены две катушки возбуждения, первая из которых предназначена для отвода электрода, а другая - для ограничения силы тока короткого замыкания.

Description

/Этс

в 23 Н, 9/00

Устройство электроискрового легирования металлических . поверхностей дисковшл электродом с вибровозбудителем двойного действия.

Полезная модель относится к электрофизичиским и влектрохшжческим методам обработки, в частности, к установкам для электроэрозионного легирования.

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; установленные на каретке электромагнитом , щупом, устройством управления, стойкой и шарнирно установленньт.1 на ней коро1 лыслом, при этом щуп установлен одним ,Ё)ш;ом шарнирно с возможностью взаимодействия с устройством управления, один конец корОЕШсла шарнрхрно связан с сердечником электромагнита, а на втором конце установлен вибратор с электродом. При вращении фрезы с рабочей скоростью электрод обрабатьгоает очередной зуб. В момент нахождения электрода на вершине зуба щуп регулируемой опускается в стружечную канавку ж регул1 ровочный винт налшлает на микровыключатель, отключая источник технологического тока, включая электромагнит

и ускорение вращение фрезы. При этом электрод удерживается У в верхнем положении и переходит через стружечную канавку. Шуп поднш.лается из стружечной канавки, отходит от гжкровыключателя, выключая электромагнит и включая рабочзш скорость

ЭПВХГР }М ГИ1ЛТШ

длине режр1ей кроьчки (I). Недостатком данной установки является невысокая производительность и ограниченность возможностей процесса легирования.

Известно устройство для электроэрозионного легирования предложенное в а. с. 1609564 (2). Электрошгнитны вибратор сообщает вибрацию электроду, закреплённому в шарнире. Оправка с закреплённшж не ней оппозитно постоянншти магнитами вращается электродвигателем с помощьк) шкива и передаточного элемента. При этом магните поле смещает свободный конец, электрода на величину, не превышающую диаметр электрода, что обеспечивается конструкцией шарнира.

В момент разряда магнитное поле посто5шных магнитов вытесняет -расплав из точки касания электрода и распределяет его по обрабатываемой поверхности. Вступая в контакт с обрабатываемой поверхностью, электрод совершавт возвратно-поступательное и вращательное движение и под действием электрических разрядов происходит процесс нанесения электродного материала на упрочняемую поверхность (З).

Недостатком данного устройства является малая производительность процесса легирования.

Наиболее по технической сущности является полезная модель i 2529 (3).

С целью стабилизации частота и амплетуда вибраций устройство для искрового легирования содершт неподвижнута часть - корпус с магнитопроводом и катущкой и подвижную часть, состоящую из электродержателя с катушкой, подключённой к датчику тока напршкения на искровом промежутке через блок ттравления.

(О

соленоид обратной связи. Кроме того, электрод механически соединён с электродвигателем и находится в постоянном вращении , поэтому происходит постоянное растирание электродом капельки переносимого материала и она приобретает вытянутую форму.

При вращении детал происходит постоянное наложение одной растёртой капельки на другую и получается практически непрерывный упрочняющий слой, прочно связанный с заготовкой. Толщина упрочнённого слоя составляет 0,08 - 0,12 шд. Скорость нанесения покрытия 30 - 50 M.I /сек. Однако у этого устройства имеется ряд недостатков:

-низкая производительность устройства вследствии использования стержневых электродов небольшого диаметра;

-упрочняющир слой получается с недостаточной олщиной, стойкость легированных деталей увеличивается только на 40 -

-нет возможности упрочнения деталей больщого диаметра (напршлер, прокатных валков).

Задачей заявляемой полезной модели является увеличение толщены легированного слоя,повышение сплошности покрытия, улучшение качества поверхности наносимого слоя и увеличение производительности устройства,

Поставленная задача решается за счёт устройства искрового легирования, у которого дисковый электрод шарнирно закреплён с сердечником двух магнитопроводов, шлеющих три обмотки возбуждения, причём на одном магнитопроводе установлена одна обмотка для подвода диского электрода к обрабатываемой детали, а на другом магнитопроводе установлены две катушки возбуждения, первая из которых предназначена для отвода электрода, а другая - для ограничения силы тока короткого заьшкания.

соединены с источником питания 4, Между дисковшл электродом и обрабатываемой деталью образуется так называемое межэлектродное пространство 5, в котором цри зат-лыкании цепи возникает электрическииразряд.

Дисковый электрод шарнирно закреплён с возбудителем двойного действия. К(1агнитная система 6, состоящая из одной катушки, ПРИВОДИТ дисковый электрод I к обрабатываемой детали 3. магнитная система 7 состоит из двух катушек: одна обмотка отводит ддсковы элвктрод I от обрабатываемой детали 3, а вторая обмотка создаёт магнитьшй поток при прохоадении тока короткого замыкания во врегля касания электрода и детали. Кроме того дисковый электрод связан с приводом 8, шдеющим различные скорости вращения.

На, фиг. I показана принципиальная схема устройства электроискрового легирования деталей дисковым электродом с вибровозбудителем двойного действия.

Устройство электроискрового легирования работает следующим образом.

В первоночальный момент работы схеьш накопительный конденсатор 9 не заражён. При замыкании выкл йчателя сети тока, питающего магнитные систекш 6 и 7 через диод 14, происходит отвод диского электрода I от поверхности:обрабатываемой детали 3 и, одновременно, происходит зарядка накопительного конденсатора 9 через резистор 10 и илдзгктивность II.

После начала действия отрицательной полуволны ток проходит через диод 15 по обмотке магнитной систеьш 6 и создающееся магнитное поле притягивает к катушке сердечник с шарнирно закреплённы л к нему дисковык1 электродом I. Межэлектродныи промежуток 5 начинает у леньшаться ж когда достигает величины, при

которой возможен электрический пробой, происходит разряд накопительного конденсатора 9 через разделительный диод 13.

Б это вреьш дисковый электрод продолжает движение и происходит его касание поверхности обрабатываемой детали. При этом переменное сопротивление 12, обмотку магнитной системы 7 и дисковый электрод I протекает ток короткого затлыкания.

Создающееся магнитное поле притягивает сердечник к катушке 7 и происходит отвод диского электрода от поверхности обрабатываемой детали. Величина тока короткого замыкания регулируется с помощью переменного резистора 12. Включением в зарядн м) цепь индуктивного элемента II через резистор 10 удаётся ускорить процесс зарядки конденсатора 9 и увеличить налряжение на нём. Дисковый электрод механически соединён с проводом 8, имеющим регулируемые скорости вращения.

По мере сближения электрода с деталью напряжённость Е электрического поля возрастает обратно пропорционально расстоянию между электродаьж: Е И/2, где И - разность потенциалов электрода и заготовки.

Наибольшая напряженность возникает на участке, где межэлектродньгй зазор глинимален. Расположение этого участка зависит от наличия и размеров электропроводных частиц, находящихся в межэлектродном промелдгтке.

Если электрод сблизить до расстояния,нескольких десятков т-ликрометров, то в отдельных местах напряжённость поля может достигнуть значения, при котором возникает электрический разряд.

В момент касания электрода с вращающейся деталью образуется маленькая капелька наносз/шого металла. Поскольку электрод находится в постоянном вращении, то цроисход растирание электродом этой капельки и она приобретает вытянутую форму. При вращении детали цроисходит постоянное наложение одной растянутой капельки на другую и получается непрерьюныи упрочнённнй слой, прочно связанный с металлом обрабатываемой детали. ПРЩуЕР К01ЖРЕТНОЙ РЕАД/ВАЩЖ

Обработке подлежит валок колёсопрокатного стана, диаметром 400 Mvi. Электроискровое легирование производят на токарном станке.

-Скорость вращения детали - 10 обор,/млн.;

-Скорость переьдещения суппорта с устройством легирования закреплённьм на нём I ьш за оборот;

Технологический ток - 90 аьшер;

-Ёьлкость конденсаторов - 2400 лкф;

-РТапрежение холостого хода - 85 В;

-Диаметр диского электрода - 220 ьш;

-Скорость обработки - до 200 шл /сек.;

-Толщина легир тощего слоя за один проход 0,2 - 0,3 та при практически 100 сплошности и шероховатости

Sa 40/50 мкф

Эксплуатапдонная стойкость валка в зависимости от материала электрода возрастает в 2/4 раза.

Применение предлагаемого устройства для искрового легирования позволяет увеличить толщину легированного слоя, повысить сплошность покрытия, его сцепляемость с основны л металлом и повысить производительность.

Кроме того устройство позволяет равномерно покрывать легирующим слоем плоские, цилинд:рические и сложнопрофильные наружные поверхности.

Таким образом, заявляемое техническое решение полностью вьшолняет поставленную задачу. Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерапии и за рубежом и отвечает требования л критерия Новизна.

Техническое решение может быть реализовано проьшпшенныз л способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий иматериалов и отвечает требованиям критерия Протлышленная применимость.

Claims (1)

1. Устройство для электроискрового легирования металлических поверхностей дисковым электродом с вибровозбудителем двойного действия, содержащее источник технологического тока, электромагнитный вибратор с закрепленным электрододержателем и установленным в нем электродом, привод вращения электрода, отличающееся тем, что дисковый электрод шарнирно закреплен с сердечником двух магнитопроводов, имеющих три обмотки возбуждения, причем на одном магнитопроводе установлена одна обмотка для провода дискового электрода к обрабатываемой детали, а на другом магнитопроводе установлены две катушки возбуждения, первая из которых предназначена для отвода электрода, а другая - для ограничения силы тока короткого замыкания.