Устройство для электроэрозионного легирования Советский патент 1987 года по МПК B23H9/00 

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

Целью изобретения является повышение качества покрытия, снижение потребления энергии и повышение производительности за счет обеспечения тангейциального удара по обрабатываемой поверхности деталей, установ- леннь1х на верхней платформе устройства, одновременно большого числа электродов, закрепленных на многоленточном шарнире, изготовленном из материала, обладающего эффектом памяти формы, элементы которого ис-. пользуются в качестве балластных сопротивлений многокоптурного источника тока и обеспечивают изменения межэлектродного зазора в зависимости от длительности контактирования.

На фиг.1 представлена конструкци устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - крепление электродов; на фиг.4 - схема включения асинхронног электродвигателя; на фиг,5 - схема управления устройством.

Устройство для электроэрозионного легирования содержит асинхронный электродвигатель 1 со статором 2 и ротором 3. Статор 2 жестко соединен с нижней платформой 4, которая соединена с помош;ью наклонно установленных плоских пружин 5 с платформой 6, предназначенной для установки деталей 7. Нижняя платформа 4 установлена на станине 8 с помощью сим- метрично расположенных пружин 9 и .подшипника 10. На валу 11 ротора 3 посредством сильфона 12 и направляющей 13 закреплен многоэлектродный инструмент, состоящий из обоймы 14, на которой закреплены электрододер- жатели 15, выполненные из материала обладающего эффектом памяти формы соединенные между собой с помощью токопроводящих вставок 16 с низкой

теплопроводностью (например, из гра- р допустимый ток в МЭП. Коммутатором 32

фита), и крьш1ки 17. На валу 11, который выполнен полым, закреплен .асинхронный конденсаторньш электродвигатель 18, вал которого через муфту 19 соединен с винтовой парой, состоящей из винта 20 и обоймы 14, На концах электрододержателей 15 установлены с возможностью перемещения по радиусу корпусы.21,,в которых усустанавливают коэффициент счета равным числу электродов 25. Далее включаются многоконтурный источник тока и асинхронный электродвигатель 1, с При этом обойма 14 совершает одновременно вращательное и колебательное движение, которое передается с вала 11 ротора 3 через сильфон 12, обладающий большой жесткостью на круче

0

тановлены с помощью пружин 22 и 23 и регулировочного винта 24 электроды 25. Электрододержатели 15 с помощью - жгута 26 соединены с источником тока, содержащим конденсаторы 27 и диоды 28, количество которых определяется числом электродов 25.,Последние подключены к входу регистра 29 сдвига, счетный вход которого подключен к генератору 30 импульсов, а выход соединен с входом счетчика . 31, выход которого через коммутаторы 32 соединен со схемой И 33 и через нее с входом логического устройства

5 34 сравнения (ЛУС), второй вход которого подключен к счетчику 35 с входом, подключенным к выходу генератора 30. Выход логического устройства 34 сравнения через схему И ,36 связан с управляющим электродом тиристора 37, включенного в цепь управления электродвигателя 18, и через инвертор 38 с входом схемы И 39, выход которой связан с управляющим электродом 40 тиристора 41, включенного в цепь управления электродвигателя 18. Второй вход схемы И 39 подсоединен к выходу генератора 30, а третий вход схемы И 39 связан с выходом нуль-органа через оптрон 42 и резистор 43, служащие для развязки цепей питания, при этом нуль-орган собран на микросхеме 44 и переменном резисторе 45. Вход нуль-органа под5 ключен к резистору 46, включенному параллельно электрододержателем 15, выполняющим роль балластного сопротивления, через диоды 28. С целью реверса асинхронного двигателя 1 ле одного оборота в цепь его управления включены переключатель 47, за- крепленньш на статоре 2, и тумблер 48.

Устройство работает следующим образом.

45 ;

Вначале регулировочным винтом 24 . подводят электроды 25 к деталям 7 до надежного контакта. Переменным резистором 25 устанавливают максимально

5

0

устанавливают коэффициент счета равным числу электродов 25. Далее включаются многоконтурный источник тока и асинхронный электродвигатель 1, с При этом обойма 14 совершает одновременно вращательное и колебательное движение, которое передается с вала 11 ротора 3 через сильфон 12, обладающий большой жесткостью на кручение. Одновременное с ротором совершают колебание и статор 2 с нижней платформой 4. Эти колебания через наклонные пружины 5 передаются плат- форме 6 с закрепленными на ней дета- .5 лями 7. За счет линейных и условных колебаний происходит контактирование электродов 25 с поверхностью деталей 7 посредством тангенциального удара и создается эффект размазывания Ш переносимого материала.

В с.илу неодинакового вылета электродов 25, неровности поверхности, площади электродов длительность контактирования электродов с деталями 15 также различна. Вследствие этого время прохождения тока через злёктродо- держатели 15 различно. За счет тепла, выделяемого .при прохождении тока, электрододержатели 15 изгибаются, 20 вспоминая форму, и отводят электроды 25 от поверхности или наоборот, охлаждаясь, подводят электроды 25 к поверхности за счет распрямления. Это может быть вызвано уменьшением дли- тельности контактирования, и, как следствие, происходит уменьшение длительности протекания тока через ветви, приводящее к снижению выделяемого .тепла. Величина перемещения при таком 0 регулировании составляет 1-2 мм и поэтому недостаточна при большом расходе электрода.

При большом расходе электрода или замыкании электродов 25 стабилизация 35 ЭП происходит следующим образом.

Регистр 29, вход которого подключен к МЭП каждого электрода 25, осуществляет опрос по очереди всех 40 ЭП в течение периода колебания на наличие контактирования. Подсчет количества контактов осуществляется счетчиком 31. При количестве контактирующих электродов 25, равном 45 установленному, на выходе схемы И 33 появляется импульс, которым регистр 29, счетчики 31 и 35 обнуляются и подготавливаются для следующего изерительного цикла, а ЛУС ЗА пере- 50 водится в состояние 000 двумя цри- едшими подряд импульсами (с целью исключения ложного срабатывания). На выходе схемы И 36 импульсы с генератора 30 не проходят, так как от- 55 сутствует напряжение на втором входе схемы И 36, и электродвигатель 18 бесточен закрытым тиристором 37 и тиристором 41. Электроды не отводятся и не подводятся, МЭП стабилизируется.

Если число контактирующих электродов 25 меньше установленных, тона выходе счетчика 31 отсутствуют импульсы, а на выходе счетчика 35 возникают. Эти импульсы поступают на второй вход ЛУС 34 и переводят его в состояние 111 при поступлении подряд двух импульсов. При этом на выход схемы И 36 проходят импульсы с генератора 30, ими открывается тиристор 37, подключая цепь питания электродвигателя 18, и последний через-,.винтовую пару из винта 20 и обоймы 14 подводит электроды 25 к деталям 7, МЭП стабилизируется.

В случае возникновения короткого замыкания большинства электродов 25 средний ток, протекающий через балласт ные сопротивления, в кгсчестве которых используются электрододержатели 15, увеличивается и превьш1ает установленный резистором 45 предел. На выходе микросхемы 44 появляется напряжение, которое через оптрон 42 подается на один из входов схемы И 39, на другом входе ее, подключенном на выход ЛУС 34. также имеется напряжение, так как число контактирующих электродов 25 меньше установленных. При этом импульсы с генератора 30 проходят на управляющий электрод 40 тиристора 41 он открывается и подключает электродвигатель 18 к цепи питания. Электродвигатель 18 через винт 20 и обойму 14 отводит электроды от поверхности деталей на требуемое расстояние, МЭП стабилизируется,

- Таким образом осуществляется стабилизация МЭП всех электродов при различных внешних возмущающих факторах.

Соединение статора электродвигателя с платформой посредством наклонных пружин позволяет осуществить эффект размазы вания наносимого материала при тангенциальном ударе электродов о поверхность детали и тем самым повысить качество и равномерност покрытия. Кроме того, исключен привод механизма перемещения детали за счет использования для перемещения и контактирования электродов реактивного момента статора электродвигателя и одновременного вращения и колебания рот.ора электродвигателя. Это дает

возможность снизить потребление энергии на единицу продукции.

Использование в качестве балластного сопротивления в многоконтурном источнике тока ветвей паукообразного элемента, изготовленных из материала обладающего эффектом памяти формы, позволяет снизить потребление энергии з-а счет использования тепла, выделяемого в балластных сопротивлениях, и повысить качество и производительность процесса за счет индивидуальной стабилизации большого количества одновременно контактирующих электродов.

Использование изобретения позволяет повысить равномерность покрытия в 2 раза, сократить потребление энергии в 1,5 раза.

Формула изобретения

Устройство для электроэрозионного легирования, содержащее источник тока, вибропривод, выполненный в виде асинхронного электродвигателя с ко- роткозамкнутым ротором, механизм стабилизации межэлектродного промежутка,

закрепленный на валу ротора электродвигателя и связанный с многоэлектродным инструментом, схему управления, отличающ,ееся тем, что, с целью повышения качества покрытия, снижения энергоемкости, в него введены нижняя платформа, платформа, предназначенная для установки заготовок, плоские пружины, причем статор электродвигателя соединен с

нижней платформой, которая с помощью установленных под углом плоских пружин соединена с платформой, предназначенной для установки заготовок, пр и этом инструмент выполнен в виде обоймы с закрепленньми на ней электродо- держателями, выполненными из материала, обладающего эффектом памяти формы, с подключенными к источнику тока в качестве балластных сопротивлений.

Изобретение относится к элект- рофизическ11М методам обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и позволяет повысить качество покрытия и снизить потребление энергии за счет обеспечения контактирования электродов 25 с поверхностями деталей 7 посредством тангенциального удара. Обойма 14 с электродами 25 совершает одновременно вращательное и колебательное движение, передаваемое с вала 11 ротора 3 через сильфон 12. Колебания статора 2 передаются нижней платформе 4 и череэ наклонные пружины 5 платформе 6 с установленными деталями 7. Электрододержатели 15 выполнены из материала, обладанщего памятью формы, и включены в качестве балластных резисторов в источник тока. При нагрепе или охлаждении они изгибаются, в результате чего электроды 25 подводятся к деталям 7 или отводятся от них. 5 ил. § л г 22 ffoffnavffufy 2В таяв to 00 4; ел ел

21

/7

.2

Фиг.Ц

Фиг.}

Составитель С.Никифоров Редактор О.Юрковецкая Техред М.ХоданичКорректор, А.Тяско

--------- -..

Заказ 7503/15Тираж 972Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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