RU72165U1 - DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING - Google Patents

DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING Download PDF

Info

Publication number
RU72165U1
RU72165U1 RU2007144776/22U RU2007144776U RU72165U1 RU 72165 U1 RU72165 U1 RU 72165U1 RU 2007144776/22 U RU2007144776/22 U RU 2007144776/22U RU 2007144776 U RU2007144776 U RU 2007144776U RU 72165 U1 RU72165 U1 RU 72165U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coil
electrode
control unit
voltage sensor
relay element
Prior art date
Application number
RU2007144776/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Иванович Астафьев (RU)
Геннадий Иванович Астафьев
Евгений Михайлович Файншмидт (RU)
Евгений Михайлович Файншмидт
Владимир Федорович Пегашкин (RU)
Владимир Федорович Пегашкин
Владимир Васильевич Пилипенко (RU)
Владимир Васильевич Пилипенко
Владимир Ильич Воротников (RU)
Владимир Ильич Воротников
Андрей Владимирович Андриянов (RU)
Андрей Владимирович Андриянов
Василий Францевич Пилипенко (RU)
Василий Францевич Пилипенко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный технический университет-УПИ"
Priority to RU2007144776/22U priority Critical patent/RU72165U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU72165U1 publication Critical patent/RU72165U1/en

Links

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Устройство для электроэрозионного легирования, содержащее неподвижный корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижную часть, состоящую из электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику напряжения на искровом промежутке через блок управления, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены оптотиристорная пара и релейный элемент, причем релейный элемент на входе подключен к датчику напряжения, а на выходе связан через оптотиристорную пару с блоком управления.A device for electroerosive alloying containing a fixed housing with a magnetic circuit and a coil and a moving part consisting of an electrode holder with a coil connected to a voltage sensor at the spark gap through a control unit, characterized in that the opto-thyristor pair and relay element are additionally introduced into the device, the relay element at the input it is connected to a voltage sensor, and at the output it is connected via an optothyristor couple to the control unit.

Description

Полезная модель относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроискровому легированию режущего инструмента, штамповой оснаски и деталей машин.The utility model relates to electrophysical processing methods, in particular to electrospark alloying of cutting tools, die tools and machine parts.

Известно устройство для электроэрозионного легирования, у которого 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.A device is known for electroerosive alloying, in which an electromagnetic vibrator transmits vibration to an electrode fixed in a hinge. The mandrel, with the opposite permanent magnets mounted on it, is rotated by an electric motor using a pulley and a transmission element. In this case, the magnetic field shifts the free end of the electrode by an amount not exceeding the diameter of the electrode, which is ensured by the hinge design.

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 [1].At the time of discharge, the magnetic field of the permanent magnets displaces the melt from the point of contact of the electrode and distributes it over the surface to be treated. Having come into contact with the treated surface, the electrode makes a reciprocating and rotational movement and under the influence of electric discharges, the process of applying electrode material to the hardened surface occurs [1].

Недостатком данного устройства является недостаточная сплошность наносимого покрытия и малая производительность установки.The disadvantage of this device is the lack of continuity of the applied coating and low productivity of the installation.

Известно устройство для электроэрозионной обработки, в котором для автоматического поддержания расстояния между электродами применены неподвижный корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижная часть, состоящая из электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику тока или напряжения на искровом промежутке через блок управления [2]. Недостатком данного устройства является то, что подвижная часть является электромагнитным успокоителем, т.к. возникающие в нем вихревые токи при движении в магнитном поле создают значительные реакции, тормозящие резкие движения подвижной части. Это ухудшает качество наносимого покрытия и снижает производительность установки.A device for electrical discharge machining is known, in which a fixed housing with a magnetic circuit and a coil and a movable part consisting of an electrode holder with a coil connected to a current or voltage sensor on the spark gap through a control unit are used to automatically maintain the distance between the electrodes [2]. The disadvantage of this device is that the movable part is an electromagnetic damper, because the eddy currents arising in it during movement in a magnetic field create significant reactions that inhibit the sharp movements of the moving part. This affects the quality of the coating and reduces the performance of the installation.

Известно устройство, содержащее источник питания, вибратор и генератор, электрическая схема которого содержит накопительную емкость, электрический зарядный ключ, выполненный на основе двух транзисторов и транзисторного модуля, элементы управления A device is known that contains a power source, a vibrator and a generator, the electrical circuit of which contains a storage capacitance, an electric charging key, made on the basis of two transistors and a transistor module, control elements

транзисторным ключом, разрядный тиристор с элементами управления им, блок синхронизации вибратора и генератора импульсов [3]. Основными недостатками известного устройства являются невысокая надежность и стабильность работы, высокие удельные энергозатраты на процесс легирования, малая производительность устройства.a transistor switch, a discharge thyristor with its controls, a synchronization unit of a vibrator and a pulse generator [3]. The main disadvantages of the known device are the low reliability and stability, high specific energy consumption for the alloying process, low productivity of the device.

Известно устройство для электроискрового упрочнения, содержащее трансформатор, соединенный с выпрямителем через переключатель режимов работы, выход выпрямителя соединен с резисторными ограничителями тока, которые в свою очередь соединены с накопительными конденсаторами и обрабатывающим электродом. Обрабатываемая деталь соединяется с рабочим дросселем и выпрямителем, параллельно рабочему дросселю подключена катушка электромагнитного вибратора [4]. Недостатком данного устройства является низкая производительность из-за перегрева упрочняющего электрода и низкая частота искровых разрядов, что снижает сплошность и качество покрытия.A device for spark hardening is known, comprising a transformer connected to the rectifier via a mode switch, the output of the rectifier is connected to resistor current limiters, which in turn are connected to storage capacitors and a processing electrode. The workpiece is connected with a working inductor and a rectifier, an electromagnetic vibrator coil is connected in parallel with the working inductor [4]. The disadvantage of this device is the low productivity due to overheating of the hardening electrode and the low frequency of spark discharges, which reduces the continuity and quality of the coating.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство, содержащее неподвижную часть - корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижную часть, состоящую из электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику тока и напряжения на искровом промежутке через блок управления [5]. Электрод, закрепленный в электрододержателе, взаимодействует с деталью, причем длительность контакта электрода с деталью регулируется током короткого замыкания, протекающего через соленоид обратной связи. Для предотвращения перегрева электрод постоянно обдувается сжатым воздухом.The closest technical solution to the claimed utility model is a device containing a fixed part - a body with a magnetic circuit and a coil and a moving part consisting of an electrode holder with a coil connected to a current and voltage sensor on the spark gap through the control unit [5]. The electrode fixed in the electrode holder interacts with the part, and the duration of the contact of the electrode with the part is controlled by the short circuit current flowing through the feedback solenoid. To prevent overheating, the electrode is constantly blown with compressed air.

Однако у данного устройства имеется ряд недостатков:However, this device has several disadvantages:

- низкая производительность устройства вследствии использования стержневых электродов небольшого диаметра;- low productivity of the device due to the use of rod electrodes of small diameter;

- упрочняющий слой получается с недостаточной толщиной;- the reinforcing layer is obtained with insufficient thickness;

- большие энергозатраты на процесс легирования;- high energy consumption for the alloying process;

- низкое качество легированной поверхности (сплошность покрытия не выше 80%) из-за невозможности регулирования частоты и амплитуды вибрации электрод- инструмента.- low quality of the alloyed surface (coating continuity not higher than 80%) due to the impossibility of regulating the frequency and amplitude of vibration of the electrode-tool.

Техническим результатом полезной модели является повышение качества электроэрозионного легирования путем стабилизации частоты и амплитуды вибраций.The technical result of the utility model is to improve the quality of electroerosive alloying by stabilizing the frequency and amplitude of the vibrations.

Технический результат достигается за счет устройства для электроэрозионного легирования, содержащее неподвижный корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижную часть, состоящую из The technical result is achieved due to the device for electroerosive alloying, containing a stationary body with a magnetic circuit and a coil and a movable part, consisting of

электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику тока или напряжения на искровом промежутке через блок управления, ведены дополнительно оптотиристорная пара и релейный элемент, причем релейный элемент на входе подключен к датчику напряжения, а на выходе через оптотиристорную пару связан с блоком управления.an electrode holder with a coil connected to the current or voltage sensor at the spark gap through the control unit, an additional opto-thyristor pair and a relay element are introduced, the relay element at the input connected to the voltage sensor, and connected to the control unit through the opto-thyristor couple.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами:The proposed device is illustrated by drawings:

фиг.1 - показаны механические узлы устройства,figure 1 - shows the mechanical components of the device,

фиг.2 - показана электрическая функциональная схема устройства.figure 2 - shows the electrical functional diagram of the device.

Устройство имеет неподвижный корпус 1 с магнитопроводом 2 и катушкой 3, а также подвижную часть 4, состоящую из электрододержателя 5 и катушки 6. Электрод 15, закрепленный в электрододержателе 5, взаимодействует с деталью 16. Как показано на фиг.2, подвижная катушка 6 и неподвижная 3 подключены к источникам 7 и 8 питания, и усилителю 9 мощности. Источники питания и усилитель мощности образуют блок управления. Вход усилителя 9 мощности подключен к датчику 13 напряжения через релейный элемент 11 и оптотиристорную пару 10. Искровой промежуток 12 включен в схему 14 питания технологическим током.The device has a fixed housing 1 with a magnetic circuit 2 and a coil 3, as well as a movable part 4, consisting of an electrode holder 5 and a coil 6. An electrode 15 mounted in an electrode holder 5 interacts with a part 16. As shown in FIG. 2, the movable coil 6 and Fixed 3 connected to power sources 7 and 8, and power amplifier 9. Power supplies and a power amplifier form a control unit. The input of the power amplifier 9 is connected to the voltage sensor 13 through the relay element 11 and the opto-thyristor pair 10. The spark gap 12 is included in the process current supply circuit 14.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В начальный момент электрод 15 лежит на детали 16 и напряжение на входе датчика равно нулю. При этом через подвижную катушку 6, включенную на выходе усилителя 9 мощности, протекает ток. В результате взаимодействия магнитных полей подвижной катушки 6 и неподвижной катушки 3, питающейся от блоков 7 и 8 питания, возникает сила, втягивающая подвижную катушку 6 вместе с электрододержателем 5. Это приводит к отрыву электрода 15 от детали 16.At the initial moment, the electrode 15 lies on the part 16 and the voltage at the input of the sensor is zero. At the same time, a current flows through the movable coil 6, included at the output of the power amplifier 9. As a result of the interaction of the magnetic fields of the movable coil 6 and the stationary coil 3, powered by power supply units 7 and 8, a force arises that pulls the movable coil 6 together with the electrode holder 5. This leads to the separation of the electrode 15 from the part 16.

Напряжение на входе датчика 13 напряжения увеличивается и достигает напряжения срабатывания релейного элемента 11. Это вызывает изменение направления движения тока в подвижной катушке 6, и электрододержатель 5 начинает движение к поверхности детали и происходит касание электрода обрабатываемой детали, при этом происходит разряд накопительной емкости и массоперенос материала электрода 15 на обрабатываемую деталь 16.The voltage at the input of the voltage sensor 13 increases and reaches the response voltage of the relay element 11. This causes a change in the direction of current flow in the movable coil 6, and the electrode holder 5 begins to move to the surface of the part and the electrode of the workpiece is touched, while the storage capacity is discharged and the mass transfer of the material electrode 15 on the workpiece 16.

В дальнейшем процесс повторяется. Возникают автоколебания, частота которых определяется массой подвижных частей и характеристиками усилителя мощности.In the future, the process is repeated. Self-oscillations occur, the frequency of which is determined by the mass of the moving parts and the characteristics of the power amplifier.

Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать электроэрозионное легирование сложнопрофильных поверхностей, что повышает производительность обработки и качество упрочнения.The proposed device allows you to automate electroerosive alloying of complex surfaces, which increases the processing performance and quality of hardening.

Пример конкретной реализации устройстваAn example of a specific implementation of the device

Обработке подлежал режущий нож деревообрабатывающего станка, имеющий форму узкой прямоугольной пластины толщиной 4 мм и с размерами 50×400 мм. Ножевая пластина была изготовлена из рядовой углеродистой стали. Электроэрозионной обработке подвергалась большая поверхность ножа, начиная от режущей кромки на всю длину пластины и шириной, равной половине ширины пластины.The cutting knife of a woodworking machine, having the form of a narrow rectangular plate with a thickness of 4 mm and with dimensions of 50 × 400 mm, was subject to processing. The knife plate was made of ordinary carbon steel. A large surface of the knife was subjected to EDM, starting from the cutting edge over the entire length of the insert and with a width equal to half the width of the insert.

Электроэрозионное легирование осуществляли сплавом ВК6 при следующих параметрах:Electroerosive alloying was carried out by VK6 alloy with the following parameters:

- скорость перемещения электродинструмента, мм/сек.- the speed of movement of the electric tool, mm / sec. - 1- one - напряжение питающей сети, В (50 Гц)- supply voltage, V (50 Hz) - 220±20- 220 ± 20 - потребляемая мощность, кВА- power consumption, kVA - 2,2- 2.2 - ток короткого замыкания, ампер- short circuit current, amperes - 8,5- 8.5 - емкость конденсаторов, мкф.- capacitance of capacitors, microfarads. - 950- 950 - напряжение холостого хода, вольт- open circuit voltage, volt - 90- 90 - диаметр полого электрода, мм- diameter of the hollow electrode, mm - 8- 8 - материал электрода- electrode material - ВК6- VK6 - скорость обработки, см2/мин- processing speed, cm 2 / min - до 5,5- up to 5.5 - частота следования импульсов, гц- pulse repetition rate, Hz - 60- 60 - охладитель- cooler - сжатый воздух- compressed air

Технический результат - качество покрытия:The technical result is the quality of the coating:

- толщина, мкм- thickness, microns - 250- 250 - сплошность, %- continuity,% - 96- 96 - интенсивность изнашивания, мг/км- wear rate, mg / km - 10,1- 10.1 - шероховатость покрытия, Ra мкм- surface roughness, Ra μm - 3,2- 3.2

Используя микроскоп типа МПБ -2 с 24 кратным увеличением установили, что вся поверхность имела равномерное электроэрозионное покрытие, между отдельными участками разрывов не наблюдалось. При необходимости легирование можно повторить методом наложения 2-го упрочняющего слоя.Using a microscope of the MPB -2 type with a 24x magnification, it was established that the entire surface had a uniform electroerosive coating, no gaps were observed between the individual sections. If necessary, alloying can be repeated by applying the 2nd reinforcing layer.

Эксплуатационная стойкость обработанных деревообрабатывающих ножей зависила от материала электродов и увеличилась в 1,8-3,0 раз.The operational stability of the processed woodworking knives depended on the material of the electrodes and increased by 1.8-3.0 times.

Применение предлагаемого устройства для электроискрового легирования позволяет увеличить толщину легированного слоя, повысить сплошность покрытия, его сцепляемость с основным металлом и повысить производительность процесса. Кроме того, устройство позволяет равномерно покрывать легирующим слоем плоские, цилиндрические и сложнопрофильные поверхности.The use of the proposed device for electrospark alloying allows to increase the thickness of the alloyed layer, increase the continuity of the coating, its adhesion to the base metal and increase the productivity of the process. In addition, the device allows you to evenly cover the alloying layer of flat, cylindrical and complex surfaces.

Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет поставленную задачу.Thus, the claimed technical solution fully fulfills the task.

Заявляемое техническое решение не известно в Российской Федерации и за рубежом и отвечает требованиям критерия " новизна".The claimed technical solution is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the criterion of "novelty."

Техническое решение может быть реализовано промышленным способом в условиях серийного производства с использованием известных технических средств, технологий и материалов и отвечает требованиям критерия "промышленная применимость".The technical solution can be implemented industrially in mass production using well-known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Использованная литератураReferences

1. А.с. 1609564, В23Н 9/00, опубл. в бюл. №44, 19901. A.S. 1609564, V23H 9/00, publ. in bull. No. 44, 1990

2. А.с. 1627353, В23Н 9/ 00, опубл. в бюл. №6, 19912. A.S. 1627353, B23H 9/00, publ. in bull. No.6, 1991

3. Установка Элитрон-22, паспорт АИИЗ. 299.157. ПС, Кишинев, 1986.3. Installation of Elitron-22, passport AIIZ. 299.157. PS, Chisinau, 1986.

4. П- 2171162, В 23 Н 7/ 04, опубл. 27.07.2001 г.4. P-2171162, B 23 H 7/04, publ. 07/27/2001

5 Пол. модель №2529, В23Н 7/18, опубл. в бюл. №8, 16.08.19965 Sex Model No. 2529, V23H 7/18, publ. in bull. No. 8, 08.16.1996

Claims (1)

Устройство для электроэрозионного легирования, содержащее неподвижный корпус с магнитопроводом и катушкой и подвижную часть, состоящую из электрододержателя с катушкой, подключенной к датчику напряжения на искровом промежутке через блок управления, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены оптотиристорная пара и релейный элемент, причем релейный элемент на входе подключен к датчику напряжения, а на выходе связан через оптотиристорную пару с блоком управления.
Figure 00000001
A device for electroerosive alloying containing a fixed housing with a magnetic circuit and a coil and a moving part consisting of an electrode holder with a coil connected to a voltage sensor at the spark gap through a control unit, characterized in that the opto-thyristor pair and relay element are additionally introduced into the device, the relay element at the input it is connected to a voltage sensor, and at the output it is connected via an optothyristor couple to the control unit.
Figure 00000001
RU2007144776/22U 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING RU72165U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144776/22U RU72165U1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007144776/22U RU72165U1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU72165U1 true RU72165U1 (en) 2008-04-10

Family

ID=48233260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007144776/22U RU72165U1 (en) 2007-12-03 2007-12-03 DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU72165U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718791C2 (en) * 2017-11-03 2020-04-14 Сергей Георгиевич Бирюков Knife edge forming device
RU2725946C2 (en) * 2017-11-03 2020-07-07 Сергей Георгиевич Бирюков Method of forming blade edge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718791C2 (en) * 2017-11-03 2020-04-14 Сергей Георгиевич Бирюков Knife edge forming device
RU2725946C2 (en) * 2017-11-03 2020-07-07 Сергей Георгиевич Бирюков Method of forming blade edge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Iwai et al. Improvement of EDM properties of PCD with electrode vibrated by ultrasonic transducer
Rattan et al. Experimental set up to improve machining performance of silicon dioxide (quartz) in magnetic field assisted TW-ECSM process
CN205129104U (en) Ultrasonic vibration assists fine electrolysis spark -erosion wire cutting processingequipment
RU2013125522A (en) ELECTROEROSION PROCESSING
CN102615364A (en) Three-dimensional ultrasonic synergetic modulation micro electrospark wire-electrode cutting machining device
RU72165U1 (en) DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING
CN205129105U (en) Fine high -efficient processingequipment towards electrically conductive hard brittle material of non -
RU51359U1 (en) ELECTRIC SPARKING DEVICE
RU55659U1 (en) ELECTRIC SPARKING DEVICE
CN101700589B (en) Piezoelectric self-excited impulse-type micro electro discharge machining device and machining method thereof
CN103273256A (en) Metal surface ultrasound texturing processing method
RU69788U1 (en) ELECTRIC SPARKING DEVICE
RU76593U1 (en) DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING
Wang et al. Characterizing the machining effects of lateral electrodes in electrical discharge machining
RU82611U1 (en) DEVICE FOR ELECTROEROSION ALLOYING
JP2002233916A (en) Narrow hole electric discharge machine
Reddy et al. Experimental investigation–magnetic assisted electro discharge machining
RU2108212C1 (en) Method of electric-spark application of metal platings
RU2679160C1 (en) Method of electrospark doping and device for implementation thereof
RU2529U1 (en) DEVICE FOR SPARKLY ALLOYING PARTS
Sarkar et al. Experimental investigation into electrochemical discharge microdrilling on advanced ceramics
RU78453U1 (en) MULTI-ELECTRODE TOOL FOR ELECTROEROSION ALLOYING
SU1491635A1 (en) Method of spark-erosion alloying
CN105522237A (en) Online electrospark sharpening method of metal base grinding wheel in reactive sintering SiC ceramic grinding process
SU1148737A1 (en) Method of electric-discharge chemical machining

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20081204