Способ электроэрозионного легирования

(ю 4 В 23 Н 9 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(56) Установка для локального электроискрового нанесения покрытий "ЕДФА 541". Руководство по эксплу.атации, с. 41.Авторское свидетельство СССР У 691269, кл, В 23 Н 9/00, 27, 11,72,.801252090 А 1(54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГОЛЕГИРОВЛНИЯ поверхностей металлических деталей вибрирующим вращающимсястержневым электродом круглого поперечного сечения, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расщирения функциональных воэможностейэа счет получения покрытия переменной толщины, легирование производятэлектродом с конической рабочейчастью, размеры которой устанавливают исходя иэ зависимости величинылинейной эрозии электрода и толщины покрытия от диаметра электрода.Изобретение относится к приборостроению и может "ыть использовано для механизированного электроэрозионного легировация (ЗЗЛ) поверхностей металлических деталей,Дель изобретения - получение на 1252090ра 1, , где= 1,2, ., - поряпковый номер электрода.С целью получения на летали покрытия переменной толщины от А 1,1до А 11 в соответствии с зкспериментальцымн данными нужно испольэоватьповерхности детали покрытия переменной толщины при сохранении однородной раковичности и микрорельефа поверхности в условиях постоянства технологических параметров от начала до конца процесса ЗЭЛ.Для некоторых деталей по условиям изготовления или Функционировании требуется получить покрытие переменной толщины, причем изменение толщины покрытия ири переходе от одного участка детали к другому должно быть бесстуиецчатым, а само покрытие должно сохранять однородную раковичность и микрорельеф поверхности.На чертеже приведена схема нанесения покрытия переменной толщины на сферическую поверхность чаши ротора при механизированном ЭЗЛ с использованием стержневого конического электРодаСпособ осуществляется следующимобразом.Обрабатываемая деталь закрепляется на шпинделе (или столе) установкиЭЭЛ, а электрод (диаметром 1-3 мм)в вибраторе, обеспечивающем фиксироваццие частоту (в диапазоне 50-400 Гц)и амплитуду (в пределах О, 1- 1,0 мм)вибрации электрода. По мере эрозииэлектроЛа в ходе процесса ЭЭЛ вибратор должен перемещаться электромеханическим приводом с автоматическимрегулированием величины технологического тока в пределах 1-3 А. Входе ЭЗЛ привод перемещения деталидолжен автоматически сохранять линейную скорость обрабатываемых участковповерхности детали относительно торца электрода в пределах 2-10 мм/с,а источник технологического тока -обеспечить одинаковый уровень энергии разрядных импульсов тока в пределах 0,05-0,50 Дж,Используя поочередно несколькоцилиндрических электродов с разнымидиаметрами эрозируемых частей, необходимо установить экспериментальнодля задаЯного технологического режима ЭЭЛ зависимость голщины покрытияьЬ на деталях и величину линейнойэрозии , электродов от их диамет 10 О 5(о, -д,)г0,5(1, -Ф, ) 05(д, - 4 )Кю А 1,3 Л, -сг 30 ЭЭЛ, причем установка автоматическиобеспечивает постоянную линейнуюскорость отцосительцо движения электрода н детали в пределах 4,90,1 мм/с 40 45 50 Ы электрод с переменным диаметром поперечного сечения эрозируемой части в пределах ст Л до 4, , причем это изменение диаметра должно происходить вдоль оси электрода на длине , , равной среднему значению между величинами линейной эрозии , исоответствующих цилиндрических электродов с диаметрами 1, и 4Рассчитываемая конусность эрозируемой части электрода в этом случае определяется отношением П р и м е р. Способ нанесения покрытия переменной толщины осуществляют с использованием конического электрода лля ЭЗЛ сферической поверхности чаши ротора. Обрабатываемую деталь закрепляют ца шпинделе полуавтоматической установки, которая обеспечивает стабильные технологические параметры в ходе процесса с помощью механизма, осуществляющего одновременное вращение обрабатываемой детали вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, проходящих через ее центр, с автоматически изменяемьг ми в процессе ЭЗЛ угловыми скоростями. Коммутация разрядной цели осувуствляется электродицамическим вибратором (ЭДВ), который обеспечивает постоянную амплитуду (О,Я+0,05 мм) и частоту (150+5 Гц) вибрации электрода вдоль его оси, Источником питания ЭДВ служит генератор низкочастотных сигналов типа Г 3-5 Ь/1 со стабилизированными выходными электрическими характеристиками. Неизменнув длительность контакта электрода с деталью, а также постоянную величину технологического тока ( 1,5+0, 1 А 1, ппдлержнвает в ходе процесса ЭЗЛ1252090 4 Г " 0,5(1 . т ) 22 мм. у т этом случае равна д т "т т тт тп а т 0,010,г,е,тттаттпа 1 тттт 1 т тай ттт т т 0,012.+ Г т тт тптт Электрод Диаметр Эрозия электрода Толщина покрытия электрода 1 + 51, мм кЬ5 Х, мкм дф 0,01, мм 2,00 30,0 85 2,25 21,0 70 2,50 14,0 55 5 0 40 злектромеханиче кий лриноп слепящей системы, плавно перемещающий ЭЛВпо мере эрозии электрода. ПроцессЭЭП осуществляется за один проход наодном и том же режиме источника технологического тока, т.е. с одинаковым уровнем энергии разрядных импульсов тока (0,15 Лж) Использованиестержневого электрода круглого поперечного сечения диаметром 2,50,5 мм,10а также устройства для вращения электрода вокруг собственной оси и качания его в горизонтальной ллосклсти,что исключает приработку торца электрода, способствует равномерному распределению переносимого легирующегоматериала на обрабатываемую поверхность и исключает образование прижогов и пропусков покрытия,20Используя несколько ци."индрических электродов с различными диаметрами эроэируемой части, например2,0; 2,25; 2,5 и 3,0 мм экспериментально устанавливают толщину покрыг 5тия на деталях и величину соотнетствующей линейной эрозии электродов,материал электрода - сплав ТТ 7 К 12,материал детали - сплав 40 ХНЮ,В таблице показана зависимостьэрозии электродаи толщины покрытия ь)т от величины диаметра цилиндрического электрода. 1 а основе экслериментальньх результатов ЭЭЛ рассчитывают необхо- З 5 димую конусность эрозируемой части электрода для получения заданных начальной и конечной толщины токрь- тия на детали.Если при заданньх технологичес ких режимах ЗЭП на детали необходимо получить покрьтие переменной толщины, возрастающее с 55 мкм н начале прохода до 85 мкм к концу прохода, то следует установитЬ диа-5 метр эрозируемой части в начале ЭЭЛ раннь 2,5 мм, а в конце Э 1 - сстнетстненн 2,0 мм. 11 ри том длиназрознруемой части конусног злектрПа должна бьть равна среднему златению между длинам эрозируемьх частейсоответстнующих электропов (таблица) Расчетная конусность электрола н 0 5(" -1,) с .н 1- 3 - 0,011,тт тт.е. угол конуса т, = 0 39С учетом долустимых отклонений величин (таблица) минимальная и максимальная величины расчетной конусностн электрода пля примера составляют Таким образом, расчетная конус- ность электрола н примере К . 0,011 ф0,001.Лля изготовления электрола с конической эрозируемой частью в качестве заготовки используется стандартный цилиндрический (или близкий по форме к цилиндру) электрод, который обрабатывается на круглощлифональном станке до рассчитанного кругового конуса,Нредлагаемьй способ ЭЭЛ позволяет расширить функциональные возможности механизированного ЭЭЛ и эд счет изменения только формь электрода получать на детали покрытие переменной толщины при постоянных параметрах процесса ЭЗЛ н услониях, сохраняющих опнороднь.е раковичность и микрорельеф поверхности покрытия.