SU1756048A1 - Method of spark erosion machining - Google Patents

Method of spark erosion machining Download PDF

Info

Publication number
SU1756048A1
SU1756048A1 SU894674684A SU4674684A SU1756048A1 SU 1756048 A1 SU1756048 A1 SU 1756048A1 SU 894674684 A SU894674684 A SU 894674684A SU 4674684 A SU4674684 A SU 4674684A SU 1756048 A1 SU1756048 A1 SU 1756048A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
electrode
pulse
workpiece
temperature
gap
Prior art date
Application number
SU894674684A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Семенович Тарасов
Original Assignee
Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции"
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 Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции" filed Critical Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции"
Priority to SU894674684A priority Critical patent/SU1756048A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1756048A1 publication Critical patent/SU1756048A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Использование: в электроэрозионной обработке электропроводных материалов и касаетс  способов нанесени  покрытий, поверхностного упрочнени  инструмента и деталей машин. Сущность изобретени : легирующий электрод 1 размещают с про межутком 3 относительно обрабатываемой поверхности заготовки 2. В промежуток 3 подают импульсы парами в цикле, вызывающие разр ды между электродом 1 и заготовкой 2. Первый импульс в промежуток 3 подают от емкостного накопител  4 по цепи элементов 4,5,1,3, 2. Второй импульс подают от силового источника 14 напр жени  посто нного тока по цепи элементов 14,15, 16,17,1,3,2. Циклическое повторение подачи при сканирующем перемещении электрода 1 осуществл ют обработку заготовки 2, При этом измер ют температуру электрода 1 и измен ют тепловложение в электрод 1 в каждой паре импульсов изменением длительности каждого второго импульса обратно пропорционально температуре электрода. Поддержание температуры электрода обеспечиваетс  только регулированием длительности второго импульса технологического тока, в результате качество и производительность обработки повышены . 2 ил. сл СUsage: in electroerosive treatment of electrically conductive materials and concerns methods of coating, surface strengthening of tools and machine parts. SUMMARY OF THE INVENTION: The alloying electrode 1 is placed with a spacing of 3 between the surface of the workpiece 2. In the gap 3, pulses are supplied in pairs in a cycle, causing discharges between electrode 1 and the workpiece 2. The first pulse in gap 3 is supplied from a capacitive storage 4 along the circuit 4 , 5,1,3, 2. The second pulse is supplied from the power source 14 of the direct current voltage along the circuit of elements 14,15, 16,17,1,3,2. Cyclic repetition with the scanning movement of the electrode 1, the workpiece 2 is processed. The temperature of the electrode 1 is measured and the heat input to the electrode 1 in each pair of pulses is changed by changing the duration of each second pulse inversely proportional to the temperature of the electrode. Maintaining the temperature of the electrode is ensured only by adjusting the duration of the second pulse of the process current, as a result, the quality and performance of the treatment are increased. 2 Il. sl C

Description

Изобретение относитс  к электрофизическим и электрохимическим методам обработки электропроводных материалов, касаетс  способов поверхностного легировани  и может найти применение в машино- строительной промышленности дл  нанесени  покрытий, поверхностного упрочнени  инструмента и деталей машин.The invention relates to electrophysical and electrochemical methods for the treatment of electrically conductive materials, relates to surface alloying methods and may find application in the machine-building industry for coating, surface strengthening of tools and machine parts.

Известен способ электрообработки, реализуемый в устройстве дл  электроэрозионной обработки (1), по которому датчик состо ни  электрода принимает лучистую энергию, испускаемую электродом при нагреве в ходе обработки. По достижении тем- пературой электрода заданного предельного значени  порогова  схема отключает источник технологического тока наThere is a known electrotreatment method implemented in a device for electroerosive processing (1), according to which an electrode state sensor receives radiant energy emitted by an electrode during heating during processing. When the electrode temperature reaches a predetermined limit value, the threshold circuit turns off the process current source at

продолжительное врем , достаточное дл  остывани  электрода, затем по контролируемой степени излучени  генератор источника технологического тока включаетс , возобновл   обработку детали электродом. Недостатком известного способа  вл етс  полное отключение подачи технологического тока в эрозионный промежуток на врем  понижени  температуры электрода, вызывающее принудительное термоцикли- рование в зоне обработки с более низкой чем частота следовани  импульсов частотой . Это приводит к неравномерности толщины легированного сло  из-за неравномерности эрозионного воздействи  и соответственному понижению качества обработки. Производительность обработкиa long time sufficient to cool the electrode, then, according to a controlled degree of radiation, the generator of the technological current source is turned on, resuming the treatment of the part with an electrode. A disadvantage of the known method is the complete disconnection of the supply of technological current to the erosion gap during the time of decreasing the electrode temperature, causing forced thermal cycling in the treatment area with a lower frequency than the pulse frequency. This leads to uneven thickness of the doped layer due to the unevenness of the erosive effect and a corresponding decrease in the quality of processing. Processing performance

VIVI

с  о оso about

&&

при заданной неравномерности эрозионного воздействи  также понижена.for a given non-uniformity, the erosion effect is also reduced.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и качества обработки при электроэрозионном легировании.The aim of the invention is to increase the productivity and quality of processing during EDM doping.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  осуществлени  предложенного способа; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства. :Fig. 1 shows a block diagram of an apparatus for carrying out the proposed method; figure 2 - timing charts of the device. :

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Легирующий электрод привод т в колебательное осциллирующее и сканирующее перемещение относительно обрабатываемой поверхности заготовки. При приближении в ходе осциллирующего движени  поверхности рабочего конца электрода к детали и вхождени  его в зону пробойных рассто ний в эрозионный промежуток подают импульс технологического тока. Промежуток пробиваетс  и через него протекает импульсный ток, обеспечивающий перенос материала легирующего электрода на поверхность детали и ее легирование. В ходе последующего сближени  электрод и заготовки контактирует механически, в это врем  технологические токи через зону обработки не протекают, зона обработки деионизируетс , материал электрода кристаллизуетс , проковываетс  и остывает. Вследствие осциллирующего движени  электрод Перемещаетс  от поверхности за- готовки. После разрыва контакта электрода с заготовкой, когда электрод еще находитс  в зоне пробойных рассто ний, в эрозионный промежуток подают импульс технологического тока. Возникает повторный в цикле обработки пробой эрозионного промежутка и через него протекает второй импульс технологического тока. Второй импульс обеспечивает расплавление закристаллизованных микронеровностей, возникающих от воздействи  первого импульса технологического тока цикла. Выравнивание легированной поверхности и интенсивное перемешивание лигатуры обеспечивает повышение качества легировани . При последующих колебательных движени х электрода описанные процессы циклически повтор ютс  с частотой следовани  факторов инициировани . В ходе обработки контролируют температуру рабочего конца легирующего электрода по интенсивности его теплового излучени . При возрастании под действием внешних факторов средней за несколько циклов обработки температуры электрода длительность второго импульса уменьшают обратно пропорционально сигналу о температуре В результате тепло- вложение в зону обработки от вторых импульсов уменьшаетс , суммарное тепловло- жение обоих импульсов за цикл обработки также уменьшаетс , температура электрода понижаетс  до первоначальной, заданнойThe alloying electrode is driven into oscillatory oscillating and scanning movement relative to the workpiece surface. As the working surface of the electrode tip approaches during the oscillating movement, the impulse of technological current is applied to the erosion gap in the area of the breakdown distance. The gap breaks through and a pulsed current flows through it, ensuring the transfer of the material of the alloying electrode to the surface of the part and its doping. During the subsequent approaching, the electrode and the workpiece are mechanically contacted, at which time the technological currents do not flow through the treatment area, the treatment area deionizes, the electrode material crystallizes, perforates and cools. Due to the oscillating movement, the electrode moves from the surface of the workpiece. After the contact of the electrode with the workpiece is broken, while the electrode is still in the area of the breakdown distance, a pulse of technological current is applied to the erosion gap. A repeated breakdown of the erosion gap occurs in the processing cycle and a second pulse of technological current flows through it. The second pulse ensures the melting of the crystallized microroughnesses, arising from the impact of the first pulse of the technological cycle current. The alignment of the alloyed surface and the intensive mixing of the ligature ensures an increase in the quality of the alloying. During subsequent oscillatory movements of the electrode, the processes described are cyclically repeated with the frequency of the initiation factors. During processing, the temperature of the working end of the alloying electrode is monitored by the intensity of its thermal radiation. With increasing under the influence of external factors, the temperature of the second pulse decreases inversely proportional to the signal of temperature over several treatment cycles of the electrode. As a result, the heat input into the treatment zone from the second pulses decreases, the total heat input of both pulses during the processing cycle also decreases, the electrode temperature decreases. to the original, given

до начала обработки и оптимальной дл  данного процесса легировани . В случае уменьшени  под действием внешних факторов средней температуры электрода описанные процессы протекают в обратномprior to processing and optimal for this alloying process. In the case of a decrease under the influence of external factors of the average temperature of the electrode, the described processes proceed in the opposite

0 пор дке, тепловложение от второго импульса и суммарное за цикл увеличиваютс , что обеспечивает восстановление заданной температуры и стабильное протекание процесса легировани .0 order, the heat input from the second pulse and the total per cycle increase, which ensures the restoration of the desired temperature and a stable course of the doping process.

5 Таким образом, температуру электрода и рабочей зоны регулируют изменением энергии второго импульса, при этом параметры первого импульса, обеспечивающего перенос материала электрода на деталь, не5 Thus, the temperature of the electrode and the working area is controlled by changing the energy of the second pulse, while the parameters of the first pulse, ensuring the transfer of electrode material to the part, do not

0 мен ют в ходе обработки и выбирают оптимальными дл  данных условий обработки, что обеспечивает равную толщину легированного сло . Стабилизаци  температуры рабочего конца электрода дополнительно0 is changed during processing and is optimally selected for these processing conditions, which ensures an equal thickness of the doped layer. Stabilizing the temperature of the working end of the electrode additionally

5 стабилизирует процесс легировани  благодар  поддержанию неизменной эрозионной стойкости материала электрода соответственно заданной оптимальной температуре .5 stabilizes the doping process by keeping the erosion resistance of the electrode material constant at a given optimal temperature.

0 Подача второго импульса, выравнивающего следы воздействи  первого импульса, после механического контакта поверхностей электрода и детали обеспечивает эффективное оплавление и перемешивание,0 The supply of the second impulse, leveling the traces of the impact of the first impulse, after mechanical contact of the surfaces of the electrode and the part, ensures effective melting and mixing

5 так как в ходе контакта слой псевдоожижен- ной лигатуры прокОЁЫваетс  поверхностью легирующего электрода и при отходе электрода от детали на ее поверхности остаетс  отпечаток электрода, часть поверхности ко0 торого эквидистантна поверхности электрода , что существенно интенсифицирует процесс возбуждени  второго разр да и выглаживание неравномерной поверхности лигатуры. Это повышает качество обработ5 ки.5 since during the contact the fluidized ligature layer is squeezed by the surface of the alloying electrode and when the electrode moves away from the part, an imprint of the electrode remains on its surface, a part of the surface of which is equidistant to the surface of the second discharge and smoothing out the uneven surface of the ligature. This improves the quality of processing.

Предлагаемый способ осуществл ют с помощью устройства, приведенного на фиг.1.The proposed method is carried out using the device shown in Fig. 1.

Устройство содержит электрод 1, кото0 рый может совершать колебательные осциллирующие и сканирующие строчно-кадровые перемещени  относительно обрабатываемой заготовки 2. Среднее значение величины эрозионного промежутка 3 за период осциллировани The device contains an electrode 1, which can make oscillatory oscillating and scanning line-frame movements relative to the workpiece 2. The average value of the erosion gap 3 during the oscillation period

5 поддерживаетс  неизменным в ходе сканирующего перемещени  над сложнофасон- ной поверхностью заготовки 2 системой подачи электрода (не показана) Емкостный накопитель 4 подключен одной обкладкой5 is maintained unchanged during the scanning movement over the complex-shaped surface of the workpiece 2 by an electrode supply system (not shown). The capacitive storage device 4 is connected by one lining.

через силовой диод 5 к электроду 1 и другой обкладкой - к заготовке 2 по цепи разр да. Накопитель 4 подключен через последовательные транзисторный силовой ключ 6 и токоограничитель 7 к полюсу силового источника 8 напр жени  посто нного тока, второй его полюс подключен к заготовке 2 по цепи зар да.through the power diode 5 to the electrode 1 and the other lining to the workpiece 2 along the discharge circuit. The drive 4 is connected via a series transistor power switch 6 and the current limiter 7 to the pole of the power source 8 of the DC voltage, its second pole is connected to the workpiece 2 via a charge circuit.

Первый полюс источника 8 подключен через последовательные измерительный источник 9 напр жени  посто нного тока, включенный согласно силовому источнику 8, датчик 10 проводимости промежутка 3, токоограничитель 11, диод 12 к электроду 1. Эти элементы образуют измерительную цепь вместе с компаратором f3. Заготовка 2 подключена через последовательные силовой источник 14 напр жени  посто нного тока, силовой ключ 15, токоограничитель 16 и силовой диод 17 к электроду t. Заготовка 2 подключена также через последовательные низковольтный источник 18 измерительного напр жени  посто нного тока, датчик 19 проводимости промежутка 3, индуктивный элемент 20 и разв зывающий диод 21 к электроду 1. Источники 14 и 18 подключены к заготовке 2 полюсами той же пол рности, что и пол рность полюса источника 8. Обща  точка диода 21 и элемента 20 подключена через последовательные обратный диод 22 и датчик 23 напр жени  к общей точке элемента 20 и датчика 19. Диоды 5 и 12 включены согласно пол рности источников 8 и 9, диоды 17 и 21 согласно пол рности источников 14 и 18. Диод 22 включен согласно направлению ЭДС самоиндукции элемента 20 в момент прерывани  точка через него. ,The first pole of source 8 is connected via serial measuring voltage source 9, connected according to power source 8, gap 3 conduction sensor 10, current limiter 11, diode 12 to electrode 1. These elements form a measuring circuit together with comparator f3. The workpiece 2 is connected via a series of direct current power source 14, a power switch 15, a current limiter 16 and a power diode 17 to the electrode t. The workpiece 2 is also connected via successive low voltage DC measuring voltage source 18, a gap 3 conductance sensor 19, an inductive element 20 and a decoupling diode 21 to electrode 1. Sources 14 and 18 are connected to the workpiece 2 with poles of the same polarity the polarity of the source pole 8. The common point of the diode 21 and element 20 is connected via a series of reverse diode 22 and voltage sensor 23 to the common point of element 20 and sensor 19. Diodes 5 and 12 are connected according to the polarity of sources 8 and 9, diodes 17 and 21 according to The polarity of sources 14 and 18. Diode 22 is turned on according to the direction of the emf of self-induction of element 20 at the moment of interruption a point through it. ,

В приводимом примере выполнени  устройства дл  реализации способа отрицательные полюса источников 8,14 и 18 соединены с заготовкой 2 и обработка ведетс  при положительной пол рности на легирующем электроде 1. Сигнальный выход датчика 23 подключен через компаратор 24 с гистерезисом к запускающему входу управл емого одновибратора 25. Датчик 26 инфракрасного излучени  подключен через последовательные ключ 27, фильтр 28. блок 29 запоминани  напр жени  сигнала, интегратор 30 и блок 31 сравнени  к входу управлени  напр жением сигнала длительности импульса. Длительность выходного импульса обратно пропорциональна величине напр жени  сигнала на этом входе. Второй вход блока 31 соединен с задатчи- ком 32 опорного уровн . Выход датчика 19 подключён также через компаратор 33 и од- новибратор 34 к входу сброса (стробирую- щему) блока 29 запоминани  напр жени .In the exemplary embodiment of the device for implementing the method, the negative poles of the sources 8, 14 and 18 are connected to the workpiece 2 and the processing is carried out with positive polarity on the doping electrode 1. The signal output of the sensor 23 is connected via a hysteresis comparator 24 to the trigger input of the controlled single vibrator 25. An infrared radiation sensor 26 is connected via a serial switch 27, a filter 28. a signal voltage storage unit 29, an integrator 30 and a comparison unit 31 to a voltage control input of a duration and pulses. The duration of the output pulse is inversely proportional to the magnitude of the signal voltage at this input. The second input of unit 31 is connected to the reference level setter 32. The output of the sensor 19 is also connected via the comparator 33 and the single-oscillator 34 to the reset input (gating) of the voltage storage unit 29.

Выходы компаратора 13 и одновибратора 25 соединены также с входами сумматора 35, выход которого подключен через элемент 36 задержки на отключение к упрэвл  5 ющему входу ключа 27. Через оптический фильтр 37 с полосой пропускани  в диапазоне длин волн нагретого в ходе обработки электрода 1 лучевой поток рабочего конца электрода 1 сфокусирован объективом 38 наThe outputs of the comparator 13 and the one-shot 25 are also connected to the inputs of the adder 35, the output of which is connected via the delays for turning off the switch 36 to the control input 5 of the key 27. Through the optical filter 37 with a passband in the wavelength range of the electrode the end of the electrode 1 is focused by the lens 38 on

10 чувствительном элементе датчика 26. Объектив 38 настроен так, чтобы при осциллирующих движени х электрода 1 его рабочий конец находилс  в поле зрени  объектива 38. Выход датчика 19 подключен также че15 рез последовательные компаратор 39 и усилитель 40 к второму управл ющему входу ключа 15.10 of the sensor element 26. The lens 38 is configured so that with oscillating movements of the electrode 1, its working end is in the field of view of the lens 38. The sensor output 19 is also connected via serial comparator 39 and amplifier 40 to the second control input of the key 15.

До начала обработки регулировкой ис точника 8 устанавливают необходимую дл Before processing the adjustment of the source 8 set the necessary for

0 переноса материала электрода на деталь амплитуду импульса от накопител  4 регулировкой величины емкости накопител  4 с учетом напр жени  источника 8 - длительность этого импульса, регулировкой напр 5 жени  источника 14 - необходимое напр жение дл  зажигани  разр да при данной скорости колебательного перемещени  электрода и материалов электрода 1 и заготовки 2. Регулировкой величины со0 противлени  токоограничител  16 устанав- ливают амплитуду тока второго импульса, регулировкой задатчйка 32 - среднюю его длительность.0 transferring the electrode material to a part, the amplitude of the pulse from the accumulator 4 by adjusting the capacitance of the accumulator 4 taking into account the voltage of the source 8 - the duration of this pulse, adjusting the voltage of the 5 source 14 - the necessary voltage to ignite the discharge at a given speed of oscillatory movement of the electrode and electrode materials 1 and blanks 2. By adjusting the value of the resistance of the current limiter 16, the current amplitude of the second pulse is set, and by adjusting the gauge 32, its average duration.

Приближение электрода 1 к поверхно5 сти заготовки 2 в ходе осциллирующего движени  уменьшает эрозионный промежуток 3. При входе рабочего конца электрода 1 в зону пробойных рассто ний дл  суммы потенциалов источников 8 и 9 происходит про0 бой газовой среды промежутка 3, возникает измерительный ток по цепи: положительный полюс источника 8, источник 9, датчик 10, токоограничитель 11, диод 12, электрод 1, промежуток 3, заготовка 2, отрицатель5 ный полюс источника 8. На выходе компаратора 13 по вл етс  дискретный сигнал, закрывающий ключ 6 (диаграмма А1 на фиг.2). Возникает также силовой ток по цепи: перва  обкладка накопител  4, диод 5.Approaching the electrode 1 to the surface of the workpiece 2 during an oscillating motion reduces the erosion gap 3. When the working end of the electrode 1 enters the breakdown distance for the sum of the potentials of sources 8 and 9, a gap 3 of the gas medium occurs, a measuring current along the circuit arises: positive source pole 8, source 9, sensor 10, current limiter 11, diode 12, electrode 1, gap 3, workpiece 2, negative pole of source 8. At the output of comparator 13 a discrete signal appears that closes key 6 (A1 diagram on 2). There is also a power current in the circuit: the first lining of the drive 4, diode 5.

0 электрод 1, промежуток 3, заготовка 2, втора  обкладка накопител  4 (диаграмма А2). При этом ток от источника 8 в промежуток 3 отсутствует, так как ключ 6 закрыт и разр д в промежутке 3 имеет чисто импульсный0 electrode 1, gap 3, workpiece 2, second plate of accumulator 4 (diagram A2). In this case, the current from the source 8 into the gap 3 is absent, since the key 6 is closed and the discharge in the gap 3 has a purely pulsed

5 характер. Малое внутреннее сопротивление накопител  4 обеспечивает быстрое нарастание тока в промежутке 3, что обеспечивает интенсификацию переноса легирующего электрода 1 на поверхность заготовки 2 за5 character. The small internal resistance of the accumulator 4 ensures a rapid increase of the current in the gap 3, which ensures the intensification of the transfer of the alloying electrode 1 to the surface of the workpiece 2 for

врем  первого импульса цикла, так как обеспечено разрушение поверхности электрода 1 в п тнах локальных контактов с по ерхно- стью заготовки 2. В результате на поверхность заготовки 2 перенесено заданное количество материала электрода 1, электрод 1 и рабоча  зона нагреты энергией первого импульса.the time of the first pulse of the cycle, since the destruction of the surface of the electrode 1 in the spots of local contacts with the surface of the workpiece 2 is ensured. As a result, a specified amount of the material of electrode 1, electrode 1 and the working area are heated by the energy of the first pulse.

Дальнейшее уменьшение промежутка 3 приводит к механическому контакту электрода 1 с заготовкой 2, легирующий материал на поверхности заготовки проковываетс  телом электрода 1. При этом возникает измерительный ток по цепи: положительный полюс источника 18, датчик 19, элемент 20, диод 21. электрод 1, заготовка 2, отрицательный полюс источника 18 (диаграмма A3). Далее электрод 1 перемещаетс  поверхности заготовки 2, контакт электрода 1 с поверхностью заготовки 2 прерываетс , образуетс  промежуток 3. Благодар  низкому напр жению и незначительному току источника 18 в момент разрыва контакта измерительный ток прерываетс  и ЭДС самоиндукции от запасенной при прохождении измерительного тока в элементе 20 энергии прикладываетс  через диод 22 к датчику 23, с выхода которого сигнал поступает через компаратор 24 на запускающий вход управл емого одновибратора 25 (диаграмма А4). С выхода одновибратора 25 импульс заданной длительности открывает ключ 15 (диаграмма А5). Таким образом, Длительность генерируемого импульса обратно пропорциональна величине сигнала о температуре нагрева электрода.Further reduction of the gap 3 leads to the mechanical contact of the electrode 1 with the workpiece 2, the alloying material on the surface of the workpiece is forged by the body of the electrode 1. This results in a measuring current through the circuit: the positive pole of source 18, sensor 19, element 20, diode 21. electrode 1, workpiece 2, the negative pole of source 18 (diagram A3). Next, the electrode 1 moves the surface of the workpiece 2, the contact of the electrode 1 with the surface of the workpiece 2 is interrupted, a gap 3 is formed. Due to the low voltage and the insignificant current of the source 18 when the contact is broken, the measuring current is interrupted and the EMF from the energy stored in the element 20 is applied through diode 22 to sensor 23, from the output of which the signal goes through comparator 24 to the trigger input of a controlled one-shot 25 (graph A4). From the output of the one-shot 25, a pulse of a predetermined duration opens the key 15 (diagram A5). Thus, the duration of the generated pulse is inversely proportional to the magnitude of the signal about the heating temperature of the electrode.

При увеличении отвода тепла из-за изменени  условий обработки в ходе легировани  (сигнал, пропорциональный теплоотводу от зоны обработки в окружающую среду показан на диаграмме А6), дли- тельность сигнала пропорционально возрастает (А5) и температура электрода восстанавливаетс  до заданного уровн . После открывани  ключа 15 напр жение источника 14 прикладываетс  к промежутку 3 и вследствие нахождени  рабочего конца электрода в зоне пробойных рассто ний происходит пробой промежутка 3, ток импульса протекает по цепи: положительный полюс источника 14, ключ 15, токоограничи- тель 16, диод 17, электрод 1, промежуток 3, заготовка 2, отрицательный полюс источника 14, Благодар  наличию токоограничител  1 б в этой силовой цепи ток второго импульса ограничен по амплитуде, в результате он оказывает преимущественно выглаживающее и перемешивающее действие на материал , перенесенный на поверхность детали в течение действи  первого импульса цикла, так как кратковременный разр д прив зываетс  в промежутке 3 анодным и катодным п тнами к микровыступам поверхности легирующего электрода 1 и поверхности лигатуры на заготовке 2. Это повышаетWith an increase in heat removal due to a change in the processing conditions during doping (a signal proportional to the heat removal from the treatment area to the environment is shown in diagram A6), the signal duration increases proportionally (A5) and the electrode temperature is restored to a predetermined level. After opening the key 15, the voltage of the source 14 is applied to the gap 3 and due to the working end of the electrode in the area of the breakdown distance, the gap 3 breaks, the pulse current flows through the circuit: the positive pole of the source 14, the key 15, the current limiter 16, the diode 17, electrode 1, gap 3, workpiece 2, negative pole of source 14, Due to the presence of a current limiter 1 b in this power circuit, the current of the second pulse is limited in amplitude, as a result, it has a predominantly smoothing and mixing action on the material transferred to the surface of the part during the first pulse of the cycle, since the short-term discharge is connected in the interval 3 by anodic and cathodic spots to the microprotrusions of the surface of the alloying electrode 1 and the surface of the ligature on the workpiece 2. This increases

сплошность и адгезию лигатуры, что обеспечивает повышение качества легировани . В ходе второго импульса рабоча  зона промежутка 3 и рабочий конец электрода 1 нагреваютс . Таким образом, второй импульсcontinuity and adhesion of the ligature, which provides an increase in the quality of doping. During the second pulse, the working zone of the gap 3 and the working end of the electrode 1 are heated. So the second impulse

0 осуществл ет совмещение функций: перемешивание легированного сло  на поверхности заготовки 2 и подогрев рабочего конца электрода 1 до заданной до начала обработки оптимальной температуры про5 цесса легировани . Далее импульс с выхода одновибратора 25 прекращаетс , ключ 15 закрываетс , импульс дугового разр да прерываетс . На этом единичный цикл воздействи  на обрабатываемую заготовку 20 performs a combination of functions: mixing the doped layer on the surface of the workpiece 2 and heating the working end of the electrode 1 until the optimum temperature of the doping process set before the treatment begins. Further, the pulse from the output of the one-shot 25 stops, the key 15 is closed, the pulse of the arc discharge is interrupted. On this single cycle impact on the workpiece 2

0 заканчиваетс .0 is ending.

При дальнейшем осциллирующем перемещении электрода 1 от заготовки 2 измерительный ток через диод 12 прерываетс  (А1), сигнал с выхода датчика 10 исчезает,With further oscillating movement of the electrode 1 from the workpiece 2, the measuring current through the diode 12 is interrupted (A1), the signal from the output of the sensor 10 disappears,

5 ключ 6 открываетс  и накопитель 4 зар жаетс  по цепи: положительный полюс источника 8, токоограничитель 7, ключ 6, накопитель 4, отрицательный полюс источника 8, обеспечива  готовность цепи перво0 го импульса к моменту следующего инициировани  эрозионного промежутка 3, В процессе осциллировани  формируетс  последовательность рабочих циклов с частотой механической вибрации электрода 15, key 6 is opened and drive 4 is charged along the circuit: the positive pole of source 8, current limiter 7, key 6, drive 4, negative pole of source 8, ensuring that the first impulse circuit is ready for the next initiation of the erosion gap 3, a sequence is formed during the oscillation process operating cycles with the frequency of the mechanical vibration of the electrode 1

5 (диаграмма AT), обеспечи вающа  п ри ска ни- рующем перемещении электрода 1 обработку заданной площади заготовки 2. Тепловое излучение рабочего конца электрода 1 и зоны легировани  поступает в фильтр 37, ко0 торый пропускает тепловое излучение нагретого конца электрода 1, существенно ослабл   ультрафиолетовое и видимое излучение Промежутка 3 при прохождении импульсов тока. Это излучение фокусируетс 5 (diagram AT), which ensures, by the scanning movement of the electrode 1, the processing of a given area of the workpiece 2. The thermal radiation of the working end of the electrode 1 and the doping zone enters the filter 37, which passes the thermal radiation of the heated end of the electrode 1, significantly weakened UV and visible radiation of Gap 3 with the passage of current pulses. This radiation is focused

5 объективом 38 на чувствительном элементе датчика 26 излучени . Электрический сигнал от датчика 26 через фильтр 28 низких частот, защищающий от помех, поступает в блок 29 запоминани  и с его выхода - в5 by a lens 38 on the sensing element of the radiation sensor 26. The electrical signal from the sensor 26 through the low-pass filter 28, which protects against interference, goes to the memory unit 29 and, from its output, to

0 интегратор 30. Аналоговый сигнал с выхода интегратора 30, пропорциональный температуре рабочего конца электрода t, сравниваетс  в блоке 31 с сигналом от задатчика 32. Разностный аналоговый сигнал, соответ5 ствующий пол рности и величине рассогласовани  заданной до начала обработки и действительной температуры электрода 1, поступает на управл ющий вход одновибратора 25 и задает длительность генерируемого импульса.0 integrator 30. An analog signal from the output of integrator 30, proportional to the temperature of the working end of the electrode t, is compared in block 31 with the signal from the setter 32. The differential analog signal corresponding to the polarity and the error value specified before the start of processing and the actual temperature of electrode 1 is supplied to the control input of the one-shot 25 and sets the duration of the generated pulse.

При возникновении проводимости эрозионного промежутка 3 сигнал с выхода компаратора 13 или/и сигнал с выхода од- новибратора 25 при формировании второго импульса поступает через сумматор 35 и элемент 36 задержки на отключение на управл ющий вход ключа 27, который без- инерционно закрываетс . В результате во врем  прохождени  силовых импульсов технологического тока через промежуток 3 и существовани  интенсивного импульсного излучени , сопровождающего эрозионный процесс легировани , ключ 27 закрыт и сигнал помехи от искрового промежутка 3 не проходит на выход ключа 27 и в цепь опти- ко-электронной обратной св зи. С одной стороны, это позвол ет повысить чувствительность цепи обратной св зи, то есть точность и надежность поддержани  заданной до начала обработки температуры электро- да, с другой стороны применить дл  измерени  температуры рабочего конца электрода датчик оптического типа, то есть бесконтактный . Такое решение позвол ет сн ть какие-либо .ограничени  на характер и параметры колебательного механического осциллирующего перемещени  легирующего электрода, так как независимо от стабильности инициировани  цепь защиты от помех зоны обработки функционирует.When conduction of the erosion gap 3 occurs, the signal from the output of the comparator 13 or / and the signal from the output of the one-oscillator 25 when forming the second pulse goes through the adder 35 and the switch-off delay element 36 to the control input of the switch 27, which is inertia-free closes. As a result, during the passage of power pulses of the technological current through the gap 3 and the existence of intense pulsed radiation accompanying the erosion doping process, the key 27 is closed and the interference signal from the spark gap 3 does not pass to the output of the switch 27 and to the optical-electronic feedback circuit . On the one hand, this makes it possible to increase the sensitivity of the feedback circuit, i.e., the accuracy and reliability of maintaining the electrode temperature set before the treatment, on the other hand, to use the optical type sensor, i.e., contactless, to measure the temperature of the working end of the electrode. Such a solution allows any restrictions on the nature and parameters of the oscillating mechanical oscillating movement of the alloying electrode to be removed, since, regardless of the stability of the initiation, the protection circuit of the treatment area interferes.

При механическом контакте электродов промежутка сигнал с выхода датчика 19 через компаратор 33 и запускающий одновиб- ратор 34 сбрасывает предыдущее значение запомненного блоком 29 напр жени , про- порционального температуре нагрева электрода 1. После окончани  второго разр да цикла и задержки от блока 36 на врем  исчезновени  плазмы в эрозионном промежутке 3 включаетс  ключ 27, блок 29 запоминает следующее текущее значение напр жени , пропорциональное температуре электрода 1 в текущий период. Запуск цепи сброса (стробирование) блока 29 от датчика 19 контакта-электрода 1 с заготов- кой 2 обеспечивает сброс блока 29 в течение периода закрытого состо ни  ключа 27, что позвол ет автоматически использовать вынужденную паузу в приеме информации дл  подготовки этой цепи к измерению следую- щего значени  температуры, В результате изменение длительности второго импульса и регулировка импульсов до начала обработки не вли ют на точность измерени  и поддержани  температуры. Обеспечено расширение технологических возможностей , так как осуществление способа возможно с подачей дополнительного легирующего материала в зону легировани  в виде дисперсных частиц. Сигнал о контакте в зоне легировани  и разомкнутом промежутке 3 может быть использован дл  системы поддержани  средней величины промежутка (не показана) с выхода датчика 19, так как цепь датчика 19 определ ет отношение времени механического контакта электрода с деталью к времени паузы. Сигнал снимаетс  с выхода А (на фиг.1). В случае возникновени  нестабильного режима осциллировани , что приводит к дребезгу контакта и повторному замыканию промежутка 3 во врем  протекани  импульса дугового разр да, сигнал с выхода датчика 19 через компаратор 39 и усилитель 40 выключает ключ 15 безинерционно, и дуговой импульс прерываетс , исключа  приварку электрода 1 к легируемой поверхности и ее повреждение, что дополнительно повышает качество обработки.During mechanical contact of the gap electrodes, the signal from the output of the sensor 19 through the comparator 33 and the triggering one-oscillator 34 resets the previous value stored by the voltage block 29 proportional to the heating temperature of the electrode 1. After the end of the second discharge cycle and delay from block 36, the disappearance time plasma in the erosion gap 3 includes key 27, block 29 stores the next current voltage value, which is proportional to the temperature of the electrode 1 in the current period. Starting the reset circuit (gating) of unit 29 from sensor 19 of contact electrode 1 with workpiece 2 ensures the reset of unit 29 during the period of the closed state of key 27, which makes it possible to automatically use a forced pause in receiving information to prepare this circuit for measurement following - the temperature value. As a result, the change in the duration of the second pulse and the adjustment of the pulses before the treatment starts does not affect the accuracy of measurement and maintenance of temperature. Enhanced technological capabilities are provided, since the implementation of the method is possible with the supply of additional alloying material to the doping zone in the form of dispersed particles. The contact signal in the doping zone and the open gap 3 can be used to maintain an average gap (not shown) from the output of sensor 19, since the circuit of sensor 19 determines the ratio of the mechanical contact time of the electrode with the workpiece to the pause time. The signal is removed from output A (in Fig. 1). In the event of an unstable oscillation mode that causes contact bounce and re-closure of gap 3 during the arc pulse, the signal from the sensor output 19 through the comparator 39 and the amplifier 40 turns off the switch 15 without inertia, and the arc pulse interrupts, eliminating the welding of electrode 1 to the alloyed surface and its damage, which further improves the quality of processing.

Первый импульс в данном устройстве возникает при достижении в ходе осциллировани  пробойного рассто ни  промежутка , второй импульс - в момент отрыва поверхности электрода от лигатуры на детали независимо от продолжительности контакта . Это обеспечивает синхронизацию подачи первого и второго импульсов с периодами осциллирующего перемещени  легирующего электрода, что Дополнительно стабилизирует толщину и сплошность легированного сло , повыша  качество обработки .The first impulse in this device arises when the breakdown distance of the gap is reached during oscillation, the second impulse - at the moment of separation of the electrode surface from the ligature on the part, regardless of the duration of the contact. This ensures that the supply of the first and second pulses is synchronized with the periods of oscillating movement of the alloying electrode, which additionally stabilizes the thickness and continuity of the doped layer, improving the quality of processing.

Способ в данном примере конкретного выполнени  осуществл ют при режимах:The method in this specific embodiment is carried out in the following modes:

Амплитуда первого импульса . тока, А885The amplitude of the first pulse. current, A885

Длительность первогоThe duration of the first

импульса тока, с5,2-10current pulse, с5,2-10

Скорость нарастани  фронтаThe rate of increase of the front

v5v5

5,4-105.4-10

3434

импульса, А/сimpulse, A / s

Амплитуда второго импульса тока,А Диапазон длительностей импульса при регулировании , с4 10 5-75 10 5 Частота следовани  фактора инициировани , Гц150 Средн   температура рабочего конца электрода. °С440 Относительна  погрешность стабилизации температуры, °С ±3,7 Второй импульс воздействует на расход щиес  поверхности электродов эрозионного промежутка, в результате длительность импульса при регулировании температуры за врем  цикла принципиально не ограничиваетс , повышенна  дпитель- ность импульса второго разр да обеспечивает необходимое дл  регулировани  тепловложение в зону обработки. Повышенна  длительность обеспечиваетс  зажиганием второго импульса в зоне пробойных рассто ний, а поддерживаетс  источником тока второго импульса и вне зоны пробойных рассто ний за счет ионизации проме- жутка от действи  второго импульса.Amplitude of the second current pulse, A Range of pulse durations during regulation, c4 10 5-75 10 5 Following frequency of initiation factor, Hz150 Average temperature of the working end of the electrode. ° C440 Relative error of temperature stabilization, ° C ± 3.7 The second pulse acts on the diverging surface of the electrodes of the erosion gap, as a result the pulse duration when regulating the temperature during the cycle time is not limited in principle, the increased second-degree pulse provides for the adjustment heat input to the treatment area. The increased duration is provided by the ignition of the second pulse in the breakdown distance zone, and is maintained by the current source of the second pulse and outside the breakdown distance zone due to the ionization of the gap from the second pulse.

Второй импульс воздействует на остывающие поверхности электродов промежутка , амплитуда тока ограничена, а электроды расход тс , в результате перенос материа- ла легирующего электрода на деталь от второго импульса мал и не вызывает неравномерности толщины легированного сло  в ходе регулировки длительности второго импульса с целью поддержани  неиз- менной температуры рабочего конца электрода. В то же врем  на более холодную в ходе регулировани  зону обработки воздействует более длительный импульс с большим тепловложением, что компенсиру- ет повышение эрозионной стойкости с понижением температуры зоны легировани . В результа7в на более нагретую в ходе процесса зону действует более короткий импульс с меньшим тепловложением. В обоих The second pulse acts on the cooling surfaces of the gap electrodes, the current amplitude is limited, and the electrodes diverge, as a result, the transfer of the alloying electrode material to the workpiece from the second pulse is small and does not cause uneven thickness of the doped layer during adjustment of the duration of the second pulse. temperature of the working end of the electrode. At the same time, a treatment zone that is colder during adjustment is affected by a longer pulse with a large heat input, which compensates for the increase in erosion resistance with decreasing temperature of the doping zone. As a result, a shorter pulse with a lower heat input acts on the zone which is warmer during the process. In both

случа х температура зоны и средн   температура легирующего электрода поддерживаетс  посто нной и равной заданному по технологии значению.In these cases, the temperature of the zone and the average temperature of the alloying electrode are kept constant and equal to the value specified by the technology.

Способ позвол ет поддерживать температуру электрода только регулированием длительности второго импульса технологического тока, в результате качество и производительность обработки повышены. По сравнению с прототипом производительность повышена в 2,4 раза, качество за счет повышени  сплошности легированного сло  - в 1,3 раза.The method allows to maintain the temperature of the electrode only by adjusting the duration of the second pulse of the process current, as a result, the quality and performance of the treatment are increased. Compared to the prototype, the productivity is increased 2.4 times, the quality due to the increase in the continuity of the doped layer - 1.3 times.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ электрообработки, включающий периодическое возбуждение разр дов между электродом и заготовкой, при котором контролируют температуру электрода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и качества обработки при электроэрозионном легировании , импульсы подают парами в цикле и измен ют длительность каждого второго импульса обратно пропорционально температуре электрода.Claims Electro-processing method, which includes periodic excitation of the discharge between the electrode and the workpiece, at which the electrode temperature is controlled, characterized in that, in order to improve the performance and quality of treatment with electro-erosion doping, the pulses are fed in pairs in a cycle and change the duration of each second pulse back proportional to the temperature of the electrode. А2A2 АBUT ftft IIII A3A3 Л7L7 л 1l 1 ПP ПP К;TO; й«;/ th "; /
SU894674684A 1989-04-07 1989-04-07 Method of spark erosion machining SU1756048A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894674684A SU1756048A1 (en) 1989-04-07 1989-04-07 Method of spark erosion machining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894674684A SU1756048A1 (en) 1989-04-07 1989-04-07 Method of spark erosion machining

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1756048A1 true SU1756048A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21439851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894674684A SU1756048A1 (en) 1989-04-07 1989-04-07 Method of spark erosion machining

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1756048A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР NJ 837705, кл. В 23 Н 7/04.1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100365441B1 (en) Power source unit for discharge surface treatment
US4405851A (en) Apparatus for transfer of metallic materials by electric discharge
KR960002994B1 (en) Method and appratus for forming a ball for wire-bonding
US4695696A (en) Electric discharge machine with control of the machining pulse's current value in accordance with the delay time
US4450337A (en) EDM Method and apparatus with a continuous DC supply using stray gap capacitance to trigger discharge
SU1756048A1 (en) Method of spark erosion machining
JPH05208317A (en) Electric discharge machining device
US4242555A (en) Process and apparatus for eliminating short circuits in electrical discharge machining
JPS60135127A (en) Positioning device of electric discharge machining unit
JPS5926414B2 (en) Electric discharge machining equipment
JP3866661B2 (en) Electric discharge machining method and apparatus
US3741426A (en) Spark-discharge surface treatment of a conductive workpiece
JPS6144611B2 (en)
JP2001162444A (en) Process and device for electric discharge machining
JPS6146252B2 (en)
USRE28734E (en) EDM power supply for generating self-adaptive discharge pulses
US4503309A (en) EDM Method and apparatus with successive trains of intermittently enlarged elementary pulses
US4306136A (en) Process and apparatus for eliminating short circuits in electrical discharge machining
SU946841A2 (en) Method of hand arc welding
JPH059209B2 (en)
JPH0429491B2 (en)
RU2622535C1 (en) Device for electric spark surface machining
JPS5820732B2 (en) Houden Kakoseigiyohouhou
KR950000118B1 (en) Pulse laser apparatus
US3510621A (en) Electrode positioning control for electric discharge machining apparatus and the like