Устройство для электроэрозионного легирования токопроводящих поверхностей

 

Изобретение касается электрофизических методов обработки и позволяет повысить производительность и качество легирования за счет увеличения времени контактирования электрода 9 с обрабатываемой поверхностью и сообш,ения ему вращательного движения. Головка-электрододержатель закреплена на пружине 7 вибратора. В головке-электрододержателе установлен шток 13 с возможностью поступательного и периодического вращательного движения при взаимодействии винтового паза штока 13 со штифтом 15, установленным в корпусе фрикционной муфты 14. При контакте электрода с деталью корпус 10 головки-электрододержателя останавливается, а шток 13 с якорем продолжают движение, в результате чего муфта 14 и головка-электрододержатель получают вращательное движение. 12 ил. /4-Х) 33 S (Л 1C 00 ;о О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)4 В 23 Н 900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3908243/25-08 (22) 07.06.85 (46) 15.02.87. Бюл. № 6 (72) Г. А. Гейко, Н. А. Позняк, В. В. Шитиков, Ю. А. Глухарев и Е. М. Овдин (53) 621.9.048 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 510344, кл. В 23 Н 9/00, 1974. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ТОКОПРОВОДЯЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение касается электрофизических методов обработки и позволяет повысить производительность и качество легирования за счет увеличения времени контак„„SU„„1289639 тирова ния электрода 9 с обрабатываемой поверхностью и сообщения ему вращательного движения. Головка-электрододержатель закреплена на пружине 7 вибратора.

В головке-электрододержателе установлен шток 13 с возможностью поступательного и периодического вращательного движения при взаимодействии винтового паза штока

13 со штифтом 15, установленным в корпусе фрикционной муфты 14. При контакте электрода с деталью корпус 10 головки-электрододержателя останавливается, а шток 13 с якорем продолжают движение, в результате чего муфта 14 и головка-электрододержатель получают вращательное движение.

12 ил.

1289639

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию токопроводящих материалов.

Целью изобретения является повышение производительности и качества легирования за счет увеличения времени контактирования.

На фиг. 1 представлено устройство для электроэрозионного легирования; на фиг. 2—

10 конструкция головки электрододержателя устройства; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 — 10 — различные положения устройства при его работе; на фиг. 11 — график колебаний в отсутствие контакта с деталью; 15 на фиг. 12 — график рабочего цикла.

В корпусе 1 устройства с помощью скобы 2 закреплен вибратор 3, состоящий из магнитопровода 4 с катушкой 5 и якоря 6, установленного на плоской пружине 7, 20 жестко прикрепленнои одним концом к скобе 2. На другом конце пружины 7 закреплена головка-электрододержатель 8 с установленным в ней электродом 9. Головкаэлектрододержатель 8 состоит из корпуса

10 головки с осевым отверстием. Наружная 25 поверхность корпуса 10 головки имеет ребра 11 для воздушного охлаждения и грани 12 под гаечный ключ. В осевом отверстии корпуса головки 10 установлен шток 13, имеющий винтовой паз углом подъема

=45 — 60 на наружной поверхности и осевое отверстие. С одного конца шток имеет резьбовой участок, с другого — бурт с радиальным пазом. Со стороны резьбового участка на шток 13 надета фрикционная муфта, содержащая корпус муфты 14 с фрикционной торцовой частью, контактирующей с верхней торцовой частью корпуса 10 головки. Фрикционная муфта с помощью штифта 15, закрепленного в корпусе муфты 14, кинематически связана с винтовым пазом 16 штока 13. Между буртом што- 40 ка 13 и корпусом головки 10 установлена амортизирующая шайба 17. В осевом отверстии штока 13 установлен токоподвод из материала с низким удельным сопротивлением, состоящий из подпружиненных верхней части 18 с резьбовым участком и нижней части 19, соединенных между собой гибким проводом 20. Верхняя часть 18 закреплена в штоке 13 с помощью штифта 21, а нижняя часть 19 зафиксирована от проворота относительно штока 13 с помощью штиф- gp та 22, одним концом размещенным в пазу штока 13. Нижняя часть 19 токоподвода поджата к медно-графитовому токосъемнику 23, установленному в механизме закрепления электрода. Механизм закрепления электрода ввернут в резьбовой участок корпуса 10 головки и состоит из.пробки 24 с

Т-образным пазом, в котором размещены губки 25 и 26, между которыми закреплен электрод 9 с помощью винтов 27. Губки зафиксированы относительно пробки 24 с помощью винтов 28. Головка-электрододержатель 8 закреплена на пружине 7 якоря штоком 13 с помощью гайки 29 и пружинной шайбы 30. Токоподвод головки верхней частью 18 соединен с гибким проводом 31 с помощью гаек 32 и 33.

Устройство работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения на катушку 5 электромагнита сердечник 6, а вместе с ним и пружина 7 с головкой-электрододержателем 8 притягиваются к магнитопроводу 4. В момент перехода тока через нулевое значение пружина 7 отжимает подвижный якорь от магнитопровода 4. Так подвижный якорь с головкой 8, на которой закреплен электрод 9, осуществляет колебательное движение относительно неподвижного магнитопровода 4. Рабочий ток, необходимый для осуществления электроэрозионного легирования, подводится от генератора импульсов к электроду 9 через провод 31, детали 18, 19 и 20 токоподвода, токосъемник 23 и детали 24, 25 и 26 механизма закрепления электрода. При контакте электрода 9 с легируемой поверхностью детали при включенном вибраторе вступает в работу головка-электрододержатель 8.

На фиг. 5 — 10 представлены схемы, поясняющие работу устройства и головки-электрододержателя 8. На фиг. 5 показано положение головки-электрододержателя 8 с электродом 9 при равновесном положении якоря при неработающем вибраторе. Точка Тзакрепления штока 13 на пружине 7 якоря находится на координате Х вЂ” Х, соответствующей центру колебаний якоря. Представлен случай, когда между электродом 9 и легирующей поверхностью детали установлен зазор g . В исходном положении корпус 10 с электродом 9 под действием своего веса и силы пружины токоподвода прижимаются через амортизирующую шайбу 17 (фиг. 3) к бурту штока 13. Фрикционная муфта находится в зацеплении с торцовой поверхностью корпуса 10. На фиг. 6 показан момент включения вибратора в работу, когда якорь с головкой 8 и электродом 9 притянуты к неподвижному магнитопроводу 4 (фиг. 1) . При этом якорь и, следовательно, головка 8 перемещаются относительно центра колебаний на величину амплитуды d. В момент перехода тока через нулевое значение под действием пружины 7 головка 8 с якорем отходит от магнитопровода и перемещается вниз через центр колебаний (координата X — Х). Когда электрод 9 касается поверхности детали (фиг. 7), корпус 10 головки 8 с электродом инструмен1289639

Формула изобретения

3 том останавливается, а шток 13 продолжает движение в сторону детали. Полученная таким образом мягкая подвеска электрода при его контакте с деталью уменьшает разбрызгивание разм ягченного электрическим разрядом металла. После остановки корпуса 10 с электродом 9 шток 13 с якорем продолжает движение в сторону детали до завершения колебательного перемещения на расстояние амплитуды 0, от центра колебаний (координата Х вЂ” Х), а относительно неподвижного корпуса 10 — на величину рабочего хода fp.õ (фиг. 8). При совершении рабочего хода вследствие взаимодействия винтового паза 16 штока 13 со штифтом 15, закрепленным в корпусе 14 муфты, муфта вместе с корпусом 10 и электродом 9 получают вращательное перемещение на угол 1.

При отводе на величину холостого хода (хх штока 13 (фиг. 9) до касания буртом поверхности корпуса 10 (фиг. 3) электрод 9 продолжает контактировать с деталью.

Головка 8 занимает такое же положение, как и на фиг. 7. При совершении холостого хода 1 шток 13, воздействуя винтовым пазом на штифт 15, выводит муфту из зацепления с корпусом 10 и поворачивает ее относительно корпуса 10 на угол, а корпус 10 с электродом 9 продолжают врашение по инерции. На фиг. 10 изображен момент возвращения головки 8 в верхнее крайнее положение, как и на фиг. 6. 3а это время муфта под воздействием своего веса опускается по штоку 13 на корпус 10 и входит с ним в зацепление. Этим завершается полный период Т колебаний. При каждом последующем периоде колебаний все этапы работы устройства повторяются в том же порядке.

На фиг. 11 показан график колебаний якоря вибратора (штока 13) с амплитудой о в пределах одного периода Т колебаний.

График рабочего цикла головки с электродом (фиг. 12) в начальной и конечной фазах колебаний совпадает с графиком колебаний якоря (фиг. 11). При контактировании электрода с деталью рабочий цикл головки характеризуется ее остановкой на время завершения колебательного перемещения якоря (штока 13), начиная с т. В, (момент касания электрода с деталью) через нижнюю т. В графика колебаний якоря (штока 13) в т. В, отвода электрода от детали, и изображается прямой линией В, — В, Максимальное время контактирования электрода с деталью, определяемое прямой

В, — В,, для каждого конкретного случая в зависимости от применяемого материала электрода, длительности электрического импульса, вида легирования (чистового, грубого) определяется состоянием перенесенного материала в момент отвода электрода в т. В,. В момент отвода электрода 9 от детали в т. В, во избежание залипания электрода перенесенный материал должен находиться в жидкой фазе.

Устройство обеспечивает время контакта 1„ электрода с деталью, равное или более продолжительности электрического импульса t, в пределах

t ) t = 0... . э "2

Время t„ контактирования зависит от величины первоначального зазора между электродом и деталью.

Устройство для электроэрозионного легирования токопроводящих поверхностей с размещенным в его корпусе электромагнитным вибратором, на якоре которого смонтирован электрододержатель, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества легирования, электрододержатель выполнен в виде головки, состоящей из штока с винтовым пазом, жестко закрепленным на якоре вибратора, муфты, установленной на штоке и связанной с винтовым пазом с помощью штифта, корпуса головки с механизмом закрепления электрода и токосъемником, установленными на штоке с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения относительно него, подпружиненного токоподвода, размещенного в осевом отверстии штока и контактирующего с токосъемником, причем муфта своим торцом фрикционно связана с торцом корпуса.

1289639

1289639 с;Риг. б иЕ

Щия 11 д иа 12

Составитель С. Никифоров

Редактор Л. Повхан Техрец И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 7850/! 3 Тираж 998 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4