Способ электроискрового легирования

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцнапнстнчесинаРеспублик и 904962до делам изабретеииЯ и открытиЯ(7) Заявитель Пензенский политехнический институтИзобретение относится к машино- и приборостроению и может быть использовано для упрочнения металлических лов еохностей или придания им особых физико-химических свойств.Известен способ электроискрового легнро.вания, при котором напряжение силовых импульсов в процессе нанесения увеличивают пропорционально увеличению омнческого сопротивления наносимого слоя, а электроду-инструменту сообщают дискретные перемещения относительно детали 111.Недостаток указанного способа заключается в невозможности определения оптимальной длительности процесса легирования, после которой не только прекращается отложение материала инструмента на деталь, но и начинается процесс разрушения нанесенного слояЛричиной уменьшения в процессе легнрояания скорости переноса материала инструмента на деталь является снижение эмиссионной способности катода (деталн). Это объясняется тем, что в начале легирования шероховатость поверхности детали увеличивается, в результате чего увеличивается эффективная плошадь катода, что способствует сначала увеличению плотности тока эмиссии с катода, Последнее активизирует процесс эрозии анода и, соответственно, перенос его материала на деталь благодаря увеличению интенсивности электродинамических ударов частиц анода о катод, Даль. нейшнй процесс легирофания приводит к скалыванию неровностей легированного слоя, вследствие чего снижается йнтенсивность эмиссии электронов с катода, и скорость переноса материала инструмента на деталь резко падает. Последующее ведение процесса легированмя представляется в этом случае нецелесообраз. ным.Цель изобретения - оптимизация по времени ппоцесса злектроискрового легирования при обеспечении максимальной толщины наносимого слоя.Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа, согласно которому электроду-инструменту сообщают дискретное перемещение относительно обрабатываемой поверхности, а напряжение силовых импульсов увеличивают пропорпионально увеличению оми.3 90496ческого сопротивления слоя наносимого материала, в процессе обработки определяют интенсивность электуодинамического удара частицнаносимого материала о поверхность и при достижении им максимальной для данных условий величины интенсивности подают сигнална перемегцение 1 инструмента .При этом об интенсивности электродинамического удара судят по отношению амплитуды предыдущего к амплитуде последующего 1 Оимпульса напряжения на выхоце устройства,преобразующего механическую энергию ударав электрические импульсы,Это увеличивает производительность процесса легирования, обеспечивает необходимое зна,чение гцероховатости поверхности, так какшероховатость снижается по мере уменьшенияскорости переноса матеоиача анода (инструмента) на катод (деталь).На чертеже с: .магически изображено одноиз возможных устройств, реализующих способ,Устройство содержит генератор 1 рабочихимпульсов, электрод-инструмент 2, электроддеталь 3, преобразователь 4 силы электродинамического удара в напряжение, измерительно-регистрирующее устройство 5, исполнитель.,ый механизм 6 перемещения инструмента.тенератор рабочих импульсов подключенк инструменту и детали, последняя непосредственно контактирует с преобразователем 4,выходы которого соединены со входом измерительно-регистрирующего устройства, причемуправляющий вход устройства 5 подключенк выходу генератора 1. Выход устройства 5связан с исполнительным механизмом 6 пере 35мещения инструмента. Исполнительный механизм кинематически связан с инструментом,Сущность способа заключается в следующем.В начале процесса легирования инструмент402 не перемещается относительно детали 3,В этом случае при включенном генераторе ра.бочих импульсов осуществляется перенос ма.териала инструмента на деталь, причем интенсивность этого переноса фиксируется преобразователем 4, импульсы напряжения которо.го поступают на вход измерительнорегистрирующего устройства.Работа устройства 5 тактируется импуль.сами с частотой генератора 1 рабочих импуль. 5 Осов, так что измерительно.регистрирующееустройство определяет отношение амплитуддвух очередных импульсов с выхода преобразователя 4, причем моменты появления этихимпульсов соответствуют моментам переноса 55частИК материала инструмента на деталь,Если отношение амплитаы предыдущегоимпульса к амплитуде последующего меньше единицы, управляющий сигнал на исполнительный механизм б с выхода преобразователя 5 в этом случае не поступает. По мере достижения отношения амплитуд определенного значения, например единицы, что соответствует прекращению, наращивания легируемого слоя, с выхода преобразователя 4 на исполнительный механизм поступают управляющие сигналы в виде постоянного напряжения или импульсов, Инструмент начинает перемещаться относительно детали (вцоль поверхности детали) на необходимое расстояние.Далее процесс повторяется.В целях снижения требований к быстродействию измерительно.регистрирующего устройства оценивать отно 1 цение амплитуд импульсов с выхода преобразователя 4 можно через несколько периоцов генератора 1. С этой целью достаточно включить делитель частоты,В качестве преобразователя электродинамического удара в напряжение могут быть использованы устройства на элементах функциональной микроэлектроники; пьезоэлеКтрические или акустоэлектронные преобразователи. Выходной сигнал акустоэлектронного преобра. зователя пропорционален интенсивности распространения звуковой волны в твердом теле. Очевидно, в начале процесса легирования эта интенсивность высокая, а по мере прекращения переноса частиц анода на катод (по мере уменьшения электродинамического ударя) она падает.Способ позволяет управлять процессом легирования, находить оптимальное время легирования, независимо от режима работы и материала наносимого покрытия.Формула изобретения1, Способ электроискрового легирования, согласно которому электроду-инструменту сообщают дискретное перемещение относительно обрабатываемой поверхности, а напряжение силовых импульсов увеличивают пропорциональ. но увеличению омического сопротивления слоя наносимого материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью оптимизации по времени процесса легирования при обеспечении максимальной толщины наносимого слоя, в процессе обработки определяют интенсивность электродинамического уцара частиц наносимого материала о поверхность и при достижении им максимальной для данных условий величины интенсивности подают сигнал на перемеще. ние инструмента.2,Способпоп.1,отлича ющи йс я тем, что об интенсивности электродина. мического удара судят ло отношению ампли.904962 Составитель Н. Падогина Техред М.Гергель Корректор Г. Назарова Редактор Л. Алексеенко Заказ 227/22 Тираж 1150ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4туды предыдушего к амплитуде последуюшегоимпульса напряжения на выходе устройства,преобразующего механическую энергию уларав электрические импульсы. бИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Яф 401463,кл. В 23 Р 1(18, 1971.