RU978474C

RU978474C - Of electric-arc treatment of pieces in vacuum

Info

Publication number: RU978474C
Application number: SU782684510A
Authority: RU
Inventors: М.Х. Эстерлис; В.Н. Арустамов; Р.Б. Нагайбеков; Э.Х. Эстерлис; С.Л. Кельберт; В.Е. Булат; П. Жуматаев
Original assignee: Институт электроники им.У.А.Арифова
Priority date: 1978-11-16
Filing date: 1978-11-16
Publication date: 1992-10-30

Description

Изобретение относитс к области электротермической обработки изделий, а именно к устройствам дл электродуговой обработки деталей в вакуумеThe invention relates to the field of electrothermal processing of products, and in particular to devices for electric arc processing of parts in vacuum

Известно устройство дл электродуговой обработки, например сварки, деталей, содержащее электромагнитные катушки, внутри которых установлены свариваемые детали и кольцевые вспомогательные водоохлакдаемые электродыA device is known for electric arc processing, for example, welding, of parts containing electromagnetic coils, inside of which are welded parts and ring auxiliary water-cooled electrodes

Устройство работает сделующим образомThe device works in a way

Электрическа дуга возбуждаетс между свариваемыми детал ми и кольцевыми вспомогательными электродами, Равномерный разогрев и оплавление поверхности в зоне сварки достигаетс An electric arc is excited between the parts to be welded and the ring auxiliary electrodes. Uniform heating and melting of the surface in the welding zone is achieved.

оabout

перемещением дуги при помощи магнитно- moving the arc using magnetic

го пол о JQQth floor about JQQ

Недостатком устройства вл етс hyThe disadvantage of this device is hy

наличие электромагнитных катушек, слу-xjthe presence of electromagnetic coils, case-xj

жащих источником загр знений при про-jsource of pollution with pro-j

ведении технологического процесса вprocess management in

вакууме, что ухудшает качество обра-vacuum, which degrades the quality of

брТКИоbrTKio

Известно также устройство дл обра-- Оотки деталей в вакууме, реализующее способ электродуговой обработки, содержащее кольцевой анод, внутри которого с возможностью осевого перемещени установлена обрабатываема деталь, вл юща с катодом, и электроизолированный экран, охватывающий обрабатываемую деталь вне зоны обработки, и токоподводьи Ланное устройство вл етс наиболе близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату Недостатком известного устройства вл етс загр знение обрабатываемой детали продуктами очистки, вследствие осаждени их некоторого количества на анод,е и переноса на поверхность де тали, а также небольшой интервал регулировани изменени тока, что в целом снижает качество обработки дета ли. Целью изобретени вл етс повышение качества и производительности обработки детали о Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл электродуговой обработки деталей в вакууме, преимущественно дл очистки поверхности ци линдрических деталей, содержащем коль цевой анод, внутри которого с возможностью осевого перемещени установлена обрабатываема деталь, вл юща с катодоМ), электроизолированный экран, охватывающий обрабатываемую деталь вне зоны обработки, и токоподводы, между кольцевым анодом и обрабатываемой деталью в зоне обработки установлено электроизолированное кольцо, причем оно расположено снаружи относительно электроизолироваиного экрана Сечение кольцевого анода выполнено в виде трапеции, основание которой параллельно оси обрабатываемой детали , а боковые поверхности образуют с указанной осью линейный угол 0-80 На чертеже схематично показано YCT ройство дл элёктродуговой обработки деталей Устройство содержит кольцевой анод 1, внутри которого установлена обрабатываема деталь 2 цилиндрической формы, вл юща с катодомо Обрабатываема деталь 2 вне зоны обр ботки охвачена электроизолированным экраном Зг, Между обрабатываемой деталью 2 и кольцевым анодом 1 установ лено электроизолированное кольцо 4о Сечение кольцевого анода 1 выполнено в виде трапеции, основание которой п раллельно оси обрабатываемой детали 2, а боковые поверхности образуют с указанной осью линейный угол 40-80 „ К кольцевому аноду 1 подсоединены токоподводы 5 В зазор электроизолированного экрана 3 введен поджигающий электрод 6, Устройство работает следующим образом . В вакуумной камере при давлении среды ниже 1 мм рТо сТо между обрабатываемой деталью 2, служащей катодом , и кольцевым анодом 1 при помощи поджигающего электрода 6 зажигают разр д на посто нном токе.. Обрабатываема деталь 2 перемещаетс по оси и, таким образом, происходит последовательна очистка её поверхности Наличие электроизолированного кольца , установленного на рассто нии 0,5-3 мм от кольцевого анода 1 позвол ет расширить диапазон регулировани тока разр да, при котором производитс очистка поверхности обрабатываемой детали 2 и, следовательно, повысить . интенсивность обработки. Теоретические и экспериментальные объ снени вли ни наличи электроизолированного кольца на процесс обработки следующие,, Дуговой разр д в вакууме горит в режиме падающего или возрастающего участка вольт-амперной характеристики На возрастающем участке горение разр да сопровождаетс плавлением одного или обоих электродов, поэтому процесс очистки поверхности деталей необходимо проводить на падающем участке вольт-амперной характеристики На аноде формируетс плазменное облако , а на катоде имеетс большое количество быстро перемещающихс п тен , которые осуществл ют обработку детали. Чем больше катодных п тен, тем интенсивнее осуществл етс обработка поверхности, а их число возрастает с ростом тока разр да о В то же врем дл данных условий при увеличении тока выше некоторого критического значени происходит, в большинстве случаев, скачкообразный переход от падающего к возрастающему участку характеристики . Поэтому дл увеличени производительности и качества обработки нужно увеличить значение критического тока разр да,, Тое„ расширить диапазон изменени тока Экспериментальные исследовани показали , что если между обрабатываемой поверхностью детали 2, вл ющейс катодом, и кольцевым анодом 1 поместить электроизолированное кольцо А, которое перекрывает зону пр мой видимости между обрабатываемой деталью 2 и кольцевым анодом, то значение критического тока разр да, при котором разA device is also known for processing parts in a vacuum, which implements an electric arc treatment method, comprising an annular anode, inside which a machined part with a cathode, and an electrically insulated screen covering the workpiece outside the processing zone, and Lannoe current leads are installed with axial movement the device is the closest to the invention in technical essence and the achieved result. A disadvantage of the known device is the contamination of the workpiece. product cleaning, due to the deposition of a certain amount of them on the anode, e and transfer to the surface of the part, as well as a small interval for controlling the change in current, which generally reduces the quality of the workpiece. The aim of the invention is to improve the quality and productivity of machining a part. The goal is achieved in that in a device for electric arc machining of parts in vacuum, primarily to clean the surface of cylindrical parts containing a ring anode, inside which the machined part is mounted, with the possibility of axial movement with a cathode), an electrically insulated screen covering the workpiece outside the treatment zone, and current leads, between the ring anode and the workpiece in An electrically insulated ring is installed at the machining stage, and it is located outside relative to the electrically insulated screen. The device contains a circular anode 1, inside of which a workpiece 2 of a cylindrical shape, which is a cathode, is installed. Outside the processing zone, 2 is covered by an electrically insulated screen 3g. An electrically insulated ring 4o is installed between the workpiece 2 and the ring anode 1. The cross section of the ring anode 1 is made in the form of a trapezoid, the base of which is parallel to the axis of the workpiece 2, and the lateral surfaces form a linear axis angle 40-80 „Current leads 5 are connected to the ring anode 1. An ignition electrode 6 is introduced into the gap of the electrically insulated screen 3. The device operates as follows. In a vacuum chamber at a pressure of the medium below 1 mm pTO, between the workpiece 2 serving as a cathode and the ring anode 1, a constant current discharge is ignited by means of an ignition electrode 6. The workpiece 2 moves along the axis and, thus, occurs sequentially cleaning its surface The presence of an electrically insulated ring installed at a distance of 0.5-3 mm from the annular anode 1 allows you to expand the range of regulation of the discharge current, which cleans the surface of the workpiece 2 and, subsequently ovatelno, increase. processing intensity. Theoretical and experimental explanations of the influence of the presence of an electrically insulated ring on the processing process are as follows, An arc discharge in a vacuum burns in the mode of a falling or increasing portion of the current-voltage characteristic. On an increasing portion, the discharge is burning by melting one or both electrodes, therefore, the process of cleaning the surface of parts it is necessary to carry out a voltage-current characteristic on the incident section. A plasma cloud forms on the anode, and a large number of rapidly changing ayuschihs stain, which is carried out machining of the workpiece. The more cathode spots, the more intensively the surface is processed, and their number increases with increasing discharge current o At the same time, under these conditions, with an increase in current above a certain critical value, in most cases, an abrupt transition from falling to increasing area occurs characteristics . Therefore, to increase the productivity and quality of processing, it is necessary to increase the value of the critical discharge current, to expand the current variation range. Experimental studies have shown that if an electrically insulated ring A is placed between the surface of the workpiece 2, which is the cathode, and the ring anode 1, which covers the zone direct visibility between the workpiece 2 and the ring anode, then the value of the critical discharge current at which