Устройство для механизированной электроискровой обработки деталей в виде тел вращения

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для нанесения бронзового покрытия на детали из высокопрочных сталей, преимущественно в виде тел вращения, методом электроискрового легирования. Сущность полезной модели заключается в том, что в корпусе электродной головки соосно электроду установлено дополнительное сопло, состоящее из втулки, внутри которой со смещением относительно друг друга установлен внутренний и внешний обтекатели, во внешнем обтекателе выполнено отверстие с подводящим штуцером, причем втулка зафиксирована на корпусе головки плоской пружиной, а диаметр выходного отверстия внутреннего обтекателя на 25-30% превышает диаметр электрода. Ил. 4.

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а точнее, к устройствам для нанесения бронзового покрытия на детали из высокопрочных сталей, преимущественно в виде тел вращения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для механизированной электроискровой обработки деталей в виде тел вращения при использовании одноэлектродной головки модели ИМ-101 (Ю.И.Мулин, А.Д.Верхотуров. Электроискровое легирование рабочих поверхностей инструментов и деталей машин электродными материалами, полученными из минерального сырья. Владивосток. Дальнаука. 1999. С.48, рис.14). Данное устройство предназначено для упрочняющее-легирующей обработки металлических деталей различного назначения. В состав установки входят: вращатель, приспособление для фиксации электродной головки, вибровозбудитель электрода-инструмента, устройство охлаждения инструмента, задний центр и устройство выглаживания поверхности.

При использовании данного устройства для нанесения бронзового покрытия на основе бронзы марки ВБр5М с высоким содержанием фосфора на детали из высокопрочных сталей наблюдается выгорание фосфора, образование черного налета в покрытии и снижение его триботехнических характеристик.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение качества покрытий на основе фосфористых бронз на стальных деталях за счет обеспечения защиты зоны обработки и снижения степени выгорания легирующих элементов.

Технический результат, на достижение которого направлена данная полезная модель, обеспечивается путем установки в корпусе электродной головки соосно электроду сопла, состоящего из втулки, внутри которой со смещением относительно друг друга установлен внутренний и внешний обтекатели, во внешнем обтекателе выполнено отверстие с подводящим штуцером, причем втулки зафиксирована на корпусе головки плоской пружиной.

Подробнее сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:

- на фиг.1 показана в разрезе конструкция сопла для газовой защиты зоны обработки;

- на фиг.2 - разрез сопла по зоне установки пружины;

- на фиг.3 - внешний вид покрытия из бронзы ВБр5М на поверхности стали 30ХГСН2А, полученного без использования заявляемого устройства (а) и при его использовании (б);

- на фиг.4 - рабочее перемещение сопла при изменении диаметра обрабатываемых деталей.

Заявляемое устройство для электроискрового нанесения бронзовых покрытий содержит втулку 1, установленную внутри корпуса 2 электродной головки соосно ему. Внутри втулки 1 зафиксирован внутренний обтекатель 3 с выходным отверстием на 25-30% больше диаметра электрода. Со

смещением вдоль оси втулки по направлению зоны обработки относительно обтекателя 3 установлен внешний обтекатель 4. Обтекатели 3 и 4 изготавливаются из оптически прозрачного материала (например, органического стекла) и фиксируются во втулке 1 с помощью термостойкого клея.

Втулка 1 закреплена на корпусе 2 головки с помощью плоской пружины 5. Втулка 1, обтекатели 3 и 4 устанавливаются соосно электродной головки 6 и электрода 7.

Для подвода защитного газа (аргона) в щель, образованную обтекателями 3 и 4, служит подающий штуцер 8.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения величиной 220 В на блок питания электродной головки происходит заряд конденсаторов. Затем задают величину скорости вращения обрабатываемой детали и величину подачи электродной головки вдоль оси обрабатываемой детали. После этого блок питания подключают к электродной голове при одновременном включении вибровозбудителя инструмента (электрода) 7.

В процессе колебаний электрода 8 вместе с электродной головкой 6 происходит направленный перенос электродного материала в направлении обрабатываемой поверхности детали. В результате нагрева материала электрода 8 в искровом промежутке может происходить угар легирующих элементов из наносимого материала.

Для устранения этого явления и повышения качества металла покрытия на основе бронзы ВБр5М через штуцер 8 подается аргон в полость, образованную обтекателями 3 и 4. Вытекая из этой полости, аргон оттесняет воздух из зоны обработки и тем самым предотвращает окисление материала покрытия. Частично аргон попадает через выходное отверстие в полость между обтекателем 3 и электродной головкой 6. Это позволяет предотвратить окисление поверхности электрода на подходе к зоне обработки.

Применение заявляемого устройства позволило устранить окисление электродного материала из бронзы ВБр5М при ее электроискровом нанесении на втулки из стали 30ХГСН2А и сохранить на высоком уровне значение коэффициента трения обработанной поверхности (фиг.3б). При отсутствии защиты зоны обработки аргоном отчетливо видно интенсивное окисление материала покрытия и образование темного налета (фиг.3в). Для сравнения на фотографии приведен вид поверхности подложки до обработки (фиг.3а).

При изменении диаметра обрабатываемых деталей сопло имеет возможность рабочего хода (смещения) на 25 мм вдоль оси электродной головки 6.

Устройство для механизированной электроискровой обработки деталей в виде тел вращения, состоящая из вращателя, приспособления для фиксации электродной головки, вибровозбудителя электрода-инструмента, блока охлаждения инструмента, заднего центра и устройства выглаживания поверхности, отличающееся тем, что в корпусе электродной головки соосно электроду установлено дополнительное сопло, состоящее из втулки, внутри которой со смещением относительно друг друга установлен внутренний и внешний обтекатели, во внешнем обтекателе выполнено отверстие с подводящим штуцером, причем втулка зафиксирована на корпусе головки плоской пружиной, а диаметр выходного отверстия внутреннего обтекателя на 25-30% превышает диаметр электрода.