Устройство для электроискрового легирования Советский патент 1983 года по МПК B23P1/18 

О5

4

О5 Изобретение относится к устройствам для электрофизических методов обработки, в частности к электроискровым установкам для нанесения токопроводящих материалов, например, для наращивания или упрочнения поверхностей деталей машин и металлорежущего инструмента. Известна установка для электроискрового легирования, содержащая трансформатор напряжения, тиристор, накопительный конденсатор, соединенный с контактной пластиной и электродом-инструментом, механически связанным с электромагнитным вибратором, в цепи питания которого включен блок управления частотой вибрации 1. К недостаткам данного-устройства еледует отнести необходимость подключения вибратора к специальному генератору импульсов, позволяющему вести упрочнение на вышеуказанных частотах; в известном устройстве предусмотрено регулирование только в сторону увеличения (по сравнению с частотой промышленной сети 50 Гц) частоты вибрации вибратора. На качество упрочненного слоя и производительность упрочнения влияют десятки факторов, например, физические свойства материалов упрочняющего электрода и упрочняемого изделия, частота и амплитуда вибрации упрочняющего электрода, продолжительность упрочнения, скорость взаимного перемещения электрода и изделия, характер применяемой схемы электроискрового устройства и др. Поэтому, в одном случае для получения максимального эффекта упрочнения необходимо снизить частоту вибрации, а в другом - повысить. Целью изобретения является упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем трансформатор напряжения, к которому через тиристор подключен накопительный конденсатор, соединенный с контактной пластиной и электродом-инструментом, механически связанным с электромагнитным вибратором, в цепи питания катущки которого включен блок управления частотой вибрации, блок управления частотой вибрации выполнен в виде подключенного через контакты переключателя ко вторичной обмотке трансформатора с дополнительными отводами выпрямителя, параллельно выходу которого включен резистор, причем катушка вибратора подключена к выходу выпрямителя через конденсатор, и контакты переключения. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трансформатор 1, к выводам вторичной обмотки которого подсоединен переключатель 2 режимов работы устройства. Переключатель режимов последовательно соединен с диодом 3, тиристором 4, индуктивным накопителем 5, амперметром 6 и накопительным конденсатором 7. Параллельно накопительному конденсатору включен разрядный резистор 8 для разряда накопительного конденсатора 7 при холостом ходе установки. Для замера амплитудного значения выходного напряжения на накопительном конденсаторе 7 параллельно ему совместно с диодом 9 и конденсатором 10 подключен вольтметр 11. Амперметр 6 предназначен для замера силы тока. Индуктивный накопитель 5 служит для накопления энергии. Тиристор 4 предназначен для защиты оператора ог поражения электрическим током при работе установки в режиме холостого хода. Параллельно накопительному конденсатору 7 подключен электродинструмент 12 и изделие 13, расположенное на контактной пластине. Катушка 14 вибратора предназначена для создания вибраций упрочняющего электрода. Диод 15 и резистор 16, включенные параллельно тиристору 4, служат для повышения надежности закрывания тиристора 4, путем повышения положительного потенциала катода тиристора. В цепь управления работы устройством включены резистор 17, диод 18 и резистор 19, являющиеся делителем напряжения, поступающего на управляющий электрод тиристора. Катушка 14 электромагнитного вибратора, через блок управления частотой вибрации упрочняющего электрода, состоящий из выпрямителя, выполненного на диодах 20-23, конденсатора 24, резистора 25 и переключателя 26 (с контактами 27-35) частоты вибрации, подсоединена ко вторичной обмотке трансформатора 1. Резистор, включенный в цепь питания катущки 14 вибратора, предназначен для изменения тока в катущке с цепью регулирования амплитуды вибрации упрочняющего электрода 12. В режиме холостого хода (электродинструмент 12 отведен от изделия 13) устройство работает следующим образом. При включении устройства в сеть ток с вторичной обмотки трансформатора 1 подается на резистор 17, диод 18, тиристор 4, индуктивный накопитель 5, амперметр 6, резистор 8 и возвращается во вторичную обмотку трансформатора. Сопротивление резистора 8 выбрано таким, что ток управления не достигает величины тока включения тиристора 4. Тиристор 4 закрыт, а накопительный конденсатор 7 заряжен до безопасного напряжения, равного падению напряжения на резистор 8, создаваемого управляющим током. Рабочий режим начинается прикосновением электрода-инструмента 12 к изделию 13, в момент перехода напряжения, питающего катушку 14 через нуль. Ток управления увеличивается, включается тиристор 4 и рабочий ток идет по цепи: вторичная обмотка трансформатора, переключатель режимов 2, диод 3, тиристор 4, индуктивный накопитель 5, амперметр 6, накопительный конденсатор 7. Катущка 14

электрода-инструмента 12, питаемая переменным током промышленной частоты, притягивая якорь к сердечнику, сжимает пружину и отводит электрод 12 от изделия 13. При повторном замыкании этих контактов накопительный конденсатор 7 разряжается, производя упрочнение изделия 13. Дальнейшие процессы аналогичны.

В предлагаемом устройстве питание катушки 14 вибратора можно осуществлять следующими тремя способами.

При замыкании контактов 27, 30, 33 переключателя 26 4acTOtbi вибрации напряжение со вторичной обмотки трансформатора подается на выпрямитель, собранный из четырех диодов по мостовой схеме. На выходе выпрямителя имеем выпрямленное пульсирующее с частотой 100 Гц напряжение, которое подается в резистор 25. От резистора 25 переменная составляющая пульсирующего напряжения проходит через конденсатор 24 на катушку 14 вибратора. Конденсатор 24 не пропускает постоянную составляющую пульсирующего напряжения на катущку 14. Резистор 25 необходим для разряда конденсатора 24, так как в противном случае конденсатор зарядится до амплитудного значения выпрямленного напряжения иподача напряжения на катушку 14 вибратора прекратится. Выпрямленное двухпериодное пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц, подаваемое на катушку

14, позволяет якорю катушки совместно с упрочняющим электродом совершить 200 вибраций, а следовательно и 200 разрядных импульсов в секунду. При замыкании контактов 28, 31,-34 переключателя 26 напряжение с вторичной обмотки трансформатора 1 идет через диод 20 и на выходе получается пульсирующее однополупериодное .выпрямленное напряжение с частотой 50 Гц. Это напряжение через разъем поступает на катушку 14 вибратора. Якорь катушки 14 совместно с упрочняюшим электродом 12 совершает 50 вибраций в секунду, следовательно и 50 разрядных импульсов.

При замыкании контактов 29, 32, 35 переключателя частоты 26 переменное напряжение частотой 50 Гц с вторичной обмотки трансформатора 1 идет на катушку вибратора. За один период переменного тока якорь катушки притягивается дважды, и следовательно,- упрочняющий электрод совершает 100 разрядных импульсов в с.

Введение блока управления частотой вибрации упрочняющего электрода позволило расширить диапазон рабочих частот. Это дает возможность с учетом конкретных условий упрочнения создавать на обрабатываемом изделии упрочненные слои высокой сплошности и плотности, повышая этим качество поверхности упрочняемых изделий на 1 класс по ГОСТ 2789-73, и, кроме того, повысить производительность обработки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ, содержащее трансформатор напряжения, к которому через тиристор подключен накопительный конденсатор, соединенный с контактной пластиной и электродом-инструментом, механически связанным с электромагнитным вибратором, в цепи питания катушки которого включен блок управления частотой вибрации, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, блок управления частотой вибрации выполнен в виде подключенного через контакты переключателя к вторичной обмотке трансформатора с дополнительными отводами выпрямителя, параллельно выходу которого включен резистор, причем катушка вибратора подключена к выходу выпрямителя через конденсатор и контакты переключателя.