ВИБРАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B23H9/00 B23H7/26 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано в механизированных и ручных установках для электроэрозионного легирования поверхностей металлорежущего и деревообрабатывающего инструмента, штамповой оснастки и поверхностей деталей из токопроводящих материалов.

Известен вибратор (см. авт.св. N 1484513, кл. B 23Н 7/26), содержащий корпус с размещенной в нем катушкой, установленной на плече Г-образного магнитопровода, и якорь Г-образного вида, плечи которого образуют с плечами магнитопровода два рабочих зазора, которые не регулируются, а зазор достигается точным изготовлением элементов, образующих его.

Известен также вибратор для электроэрозионного легирования (см. авт.св. N 284103, кл. B 23Н 7/26), содержащий установленную в корпусе катушку, магнитопровод, якорь, установленный с зазором относительно магнитопровода и связанный с электрододержателем и плоской пружиной, а также опору пружины, связанную через соединительные элементы с магнитопроводом.

Недостатком данного вибратора является отсутствие возможности вести точную настройку вибратора с получением необходимых вибрационных характеристик.

Цель изобретения повышение качества легирования за счет точной настройки вибратора в процессе сборки и возможной подстройки в процессе сборки и эксплуатации, создание удобств при настройке, повышение надежности в работе, а также уменьшение вибрации на корпусе.

Это достигается тем, что в вибраторе, содержащем установленную в корпусе катушку, магнитопровод, якорь, установленный с зазором относительно магнитопровода и связанный с электрододержателем и плоской пружиной, а также опору пружины, связанную через соединительные элементы с магнитопроводом, последняя расположена под углом к плоскости зазора, свободный от якоря конец пружины установлен на поверхности опоры с возможностью перемещения вдоль нее, а опора вместе с пружиной установлена с возможностью наладочного поворота вокруг оси, параллельной плоскости зазора, и фиксации этого положения. При этом для обеспечения наладочного поворота вокруг оси опора выполнена в виде вилки с двумя проушинами со стороны открытой части паза и соосно расположенным отверстием для размещения оси поворота.

Для обеспечения установочного перемещения по поверхности опоры свободный от якоря конец пружины выполнен изогнутым.

Соединительные элементы, обеспечивающие связь опоры с магнитопроводом, включают дополнительную ось, расположенную параллельно оси поворота, пластины с соосно расположенными отверстиями под ось поворота, дополнительную ось и два резьбовых стержня, в головках каждого из которых выполнено отверстие, перпендикулярное оси стержня, для установки стержней на параллельных осях стержни установлены на осях с возможностью поворота и фиксации положения, а вторые концы обоих стержней расположены в пазу вилки и снабжены крепежными элементами для фиксации положения вилки с пружиной.

Кроме того, магнитопровод закреплен на введенных в устройство демпфирующих элементах, оси которых расположены перпендикулярно плоскости зазора, корпус вибратора выполнен разъемным, основная часть линии разъема расположена в плоскости, параллельной плоскости зазора, а демпфирующие элементы размещены в плоскости разъема или параллельно ей.

На фиг. 1 показан общий вид вибратора с местными разрезами; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 разрез по Г-Г на фиг.1.

Вибратор содержит корпус 1, в котором размещены катушка 2, установленная на магнитопроводе 3, и якорь 4, установленный с зазором 5 относительно магнитопровода 3 и связанный с электрододержателем 6 и пружиной 7, а также опору 8 пружины 7.

Опора 8 выполнена в виде вилки с проушинами 9 со стороны открытой части паза 10, в которых выполнено соосное отверстие 11 для параллельного размещения оси поворота 12 к плоскости зазора 5.

Свободный от якоря 4 конец 13 пружины 7 выполнен изогнутым с двумя отверстиями 14, 15 для размещения резьбовых стержней 16,17 и установлен с возможностью перемещения на опоре 8. С помощью гайки 18 и резьбового стержня 16, проходящего через паз 10 опоры 8 и отверстие 14 пружины 7, фиксируют пружину 7 на опоре 8, а с помощью двух гаек 19 и резьбового стержня 17, проходящего также через паз 10 опоры 8 и отверстие 15 пружины 7, фиксируют положение опоры 8 с пружиной 7 вдоль оси стержня 17.

Опора 8 вместе с пружиной 7 с помощью соединительных элементов, а именно двух пластин 20, жестко связанных с магнитопроводом 3, дополнительной оси 21, резьбовых стержней 16, 17, а также оси поворота 12 связана с магнитопроводом 3. Для обеспечения связи в пластинах 20 выполнены два соосных отверстия 22, 23 под ось поворота 12 и дополнительную ось 21, а резьбовые стерни 16, 17 изготовлены с головками 24, в которых выполнены отверстия 25, 26, перпендикулярные оси стержня, для установки стержней 16, 17 на параллельных осях.

С помощью оси поворота 12, проходящей через отверстие 22 пластин 20, отверстие 11 в проушинах 9 опоры 8, отверстие 25 резьбового стержня 16, соединение фиксируют гайками 27 и обеспечивают расположение опоры 8 под углом к плоскости зазора 5, а также возможность наладочного поворота опоры 8 с пружиной 7 вокруг нее и присоединяют к магнитопроводу.

С помощью дополнительной оси 21, проходящей через отверстие 23 пластин 20 и отверстие 26 резьбового стержня 17, соединение фиксируют гайками 28, а вместе с тем присоединяют второй конец опоры 8 с пружиной 7 к магнитопроводу 3.

Для осуществления оперативной подстройки вибратора в отверстии 29 якоря 4 расположена резьбовая шпилька 30 с гайкой 31.

Для создания удобств при настройке корпус 1 вибратора выполнен разъемным.

Основная часть линии разъема 32 расположена в плоскости, параллельной плоскости зазора 5.

Для гашения вибрации, передаваемой на корпус 1 и руку оператора, магнитопровод 3 закреплен на отгибах 33 от пластин 20, снабженных демпфирующими элементами 34, оси 35 которых расположены перпендикулярно плоскости зазора, а демпфирующие элементы размещены в плоскости разъема или параллельно ей.

Настройка вибратора и его работа осуществляются следующим образом. Ослабив гайки 18, 19, в зазор 5, образованный рабочими поверхностями магнитопровода 3 и якоря 4, устанавливают щуп. Якорь 4 подводят до соприкосновения его рабочей поверхности с поверхностью щупа, перемещая изогнутый конец 13 пружины 7 вдоль опоры 8, устанавливают на поверхность опоры до полного исчезновения зазора между ними, затем фиксируют это положение якоря 4, затягивая гайку 18. Удаляют щуп, при этом между якорем 4 и магнитопроводом 3 устанавливается зазор, приблизительно равный толщине щупа (грубая настройка). Затем подключают вибратор к генератору или источнику переменного напряжения (например, испытательному стенку), устанавливают требуемое напряжение и продолжают его настройку. Преимуществом такой настройки (т.е. в динамике) является то, что этим достигается как оперативность, так и точность настройки за счет возможности быстро скорректировать величину магнитного зазора вибратора путем незначительного поворота опоры 8 с пружиной 7 вокруг оси 12 вращением гаек 19 и определить при этом истинное значение виброперемещения электрода 36, осуществив после этого фиксацию выбранного положения. Для этого взамен электрода 36 устанавливается специальное устройство, в частности, применяемое для настройки вибростендов, позволяющее фиксировать значение виброперемещения (точная настройка).

Оперативную точную подстройку осуществляют гайкой 31. Ее подводят до соприкосновения с якорем 4. Якорь 4 будет осуществлять виброперемещения в зоне, ограниченной поверхностью магнитопровода 3 и положением гайки 31. При необходимости, меняя положение гайки 31, можно скорректировать значение вибрации, в том числе при работе вибратора без разборки корпуса 1.

Процесс электроэрозионного легирования осуществляется при подключении вибратора к генератору технологических импульсов, который запитывает также катушку 2 вибратора переменным напряжением. При возрастании величины тока, проходящего через катушку 2 (первый полупериод синусоидального напряжения), в магнитопроводе 3 возникает магнитный поток, под влиянием которого в зазоре 5 возникают усилия притяжения и якорь 4 рабочей поверхностью притягивается к магнитопроводу 3, деформируя при этом пружину 7. В это время электрододержатель 6, несущий электрод 35, совершает те же движения, что и якорь 4 и электрод 35 отрывается от обрабатываемой поверхности. После отрыва (т.е. отсутствие контакта между деталью и электродом) начинается процесс накопления энергии в батарее конденсаторов, и при спаде тока через катушку 2 вибратора до определенного значения пружина 7, разгибаясь, перемещает якорь 4, а значит, и электрод 35 по направлению к обрабатываемой поверхности, и электрод 35 входит в контакт с обрабатываемой поверхностью. При этом происходит разрядка конденсаторной батареи через зону контакта с осуществлением процесса легирования. При следующих полупериодах питающего напряжения процесс повторяется.

Предлагаемая конструкция вибратора обладает жесткостью и надежностью в работе. Благодаря применения многоступентачатой системы настройки (от грубой к точной) вибратор обладает необходимыми вибрационными характеристиками, что обеспечивает качество легирования. Процесс настройки удобен и не трудоемок.

Расположение демпфирующих элементов в направлении эффективного гашения вибрации обеспечивает необходимые комфортные условия при эксплуатации.

Использование: электроэрозионное легирование металлических поверхностей. Сущность изобретения: якорь 4 электромагнитного вибратора закреплен на пружине 7. Изогнутый конец 13 пружины 7 установлен с возможностью перемещения по поверхности опоры 8. Опоpа 8 вместе с пружиной 7 выполнена с возможностью наладочного поворота вокруг оси 12, параллельной плоскости зазора 5 между якорем 4 и магнитопроводом 3. При перемещении пружины 7 по поверхности опоры 8 происходит грубая настройка зазора 5, а при повороте опоры 8 вместе с пружиной 7 и якорем 4 - точная настройка. Возможна дополнительная подстройка амплитуды вибрации с помощью шпильки 30 и гайки 31. Корпус 1 вибратора может быть выполнен разъемным, основная часть линии разъема 32 расположена в плоскости, параллельной плоскости зазора 5. Магнитопровод 3 закреплен в корпусе на демпфирующих элементах. 5 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Вибратор для электроэрозионного легирования, содержащий установленную в корпусе катушку, магнитопровод, якорь, установленный с зазором относительно магнитопровода и связанный с электрододержателем и плоской пружиной, а также опору пружины, связанную через соединительные элементы с магнитопроводом, отличающийся тем, что опора расположена под углом к плоскости зазора, свободный от якоря конец пружины установлен на поверхности опоры с возможностью перемещения вдоль нее, а опора вместе с пружиной установлена с возможностью наладочного поворота вокруг оси, параллельной плоскости зазора, и фиксации этого положения. 2. Вибратор по п. 1, отличающийся тем, что свободный от якоря конец пружины выполнен изогнутым для обеспечения установочного перемещения по поверхности опоры. 3. Вибратор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что соединительные элементы включают дополнительную ось, расположенную параллельно оси поворота, и пластины с соосно расположенными в них отверстиями для закрепления дополнительной оси и оси поворота. 4. Вибратор по пп. 1 3, отличающийся тем, что опора выполнена в виде вилки с двумя проушинами со стороны открытой части паза, в которых соосно расположены отверстия для размещения оси поворота. 5. Вибратор по п. 4, отличающийся тем, что соединительные элементы включают два резьбовых стержня, в головках каждого из которых выполнено отверстие, перпендикулярное оси стержня, для установки стержней на параллельных осях, стержни установлены на осях с возможностью поворота и фиксации положения, а вторые концы обоих стержней расположены в пазу вилки и снабжены крепежными элементами для фиксации положения вилки с пружиной вдоль оси стержня. 6. Вибратор по любому из пп. 1 5, отличающийся тем, что магнитопровод закреплен на введенных в устройство демпфирующих элементах, оси которых расположены перпендикулярно плоскости зазора, корпус вибратора выполнен разъемным, основная часть линии разъема расположена в плоскости, параллельной плоскости зазора, а демпфирующие элементы размещены в плоскости разъема или параллельно ей.