Способ электроэрозионного легирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 484515 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОБРЕТЕНИ БХЬЛЗО 1;,.,НИДЕТЕЛЬСТВ 1(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГОРОВАНИЯ 7) ся к области трохимичесель изобреости покрытиости. Элекэлектрких мете ни яи сниж ыи п олиинградск е его шерохо расположенно аемой поверх м к у подости и троду 3 обрабат 1, сооб 1 перем 3. Допол щают ни кости д елия Издел тро сообв плос ваемоик наЕп поверхнправлени ПИСАНИ ВТОРСНОМУ(51)4 В 23 Н 9/О о бр ет е ни е от носит физических и элек одов обработки. Ц повышение сплошн ают ос евые кол еба ния щают относительно эл нительно электроду 3 кочастотные колебани асательной к обрабато сти под углом 30-60 ю подачи, 2 ил.Изобретение относится к электро- физическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способам электроэрозионного легирования.11 ель изобретения - повышение сплошности покрытия и снижение его шероховатости.На фиг.1 приведена схема электроэрозионного легирования;на фиг.2 - 1 и схема стабилизации периодических режимов движения электродов электроэрозионным легированием.гСпособ осуществляется следующим образом. 15Процесс электроэрозионного легирования поверхности изделия 1 ведут электродом 2, жестко соединенным с вибратором 3. Сердечник вибратора связан пружинами 4 с держателем 5. 2 п Генератор силовых импульсов на схеме условно не показан,Электрод 2 располагают наклонно под углом к обрабатываемой поверхности изделия 1. Обрабатываемую по верхность перемещают в.направлении подачи 7, причем ось электрода составляет угол от 30 до 60 с направлением подлечи. Катушку 6 вибратора подключают к генератору 7 импульсно- З 0 го электрического тока, в результате чего электроду сообщаются осевые колебания. Одновременно держателю 5 сообщают низкочастотные колебания в плоскости, касательной к обрабатываемой поверхности.Частоту этих колебаний выбирают в диапазоне 2-5 Гц. Скорость низкочастотных колебаний 7 = А - Е выбирают в диапазоне от 0,7 до 1,3 40 скорости подачи, составляющей 600- 800 мм/мин, Частоту колебаний электрода выбирают с помощью выраженияАсд = (.2 - 10) - Е145 где А " амплитуда низкочастотных колебаний,"Е - частота низкочастотных коле"баний;1 - путь движения электрода вконтакте с иэделием в течение50одного импульса.При этом обеспечивается устойчивый периодический режю: движения электрода 2 и электрс.юзионного переноса материала и ус раняется залив Я панне" электродов, за счет чего также улучшается качество легированного слоя, Устойчивый режим виброударных колебаний электрода и электроэрозионного переноса материала обеспечивают при сообщении электроду 2 низкочастотных и виброударных колебаний под одним острым углом к вектору скорости подачи в диапазоне 30-60Импульсный разрядный ток при сообщении наклонных осевых и низкочастотных колебаний под острым углом к вектору скорости подачи оплавляет и скругляет выступы микронеровности шероховатости поверхности и формирует растянутую фррму лунок малой глубины и равномерную сплошнбсть легированного слоя. При этом снижается высота микронеровностей.В процессе электроэрозионного легирования изделия 1, установленного на металлорежущем станке, например, на токарном, имеют место вынужденные колебания станка и изделия 1 с широким спектром амплитуд вибраций. Колебания изделия 1 изменяют межискровой промежуток и натяг пружиньи могут нарушать продолжительность контакта и периодичность движения электрода 2При этом изменяется величина импульсного разрядного тока и ухудшается качество обрабатываемой поверхности., Для стабилизации периодических режимов движения электрода 2 и времени контакта электродов в процессе электроэрозионного легирования измеряют перемещения вибратора 3 и изделия 1. (фиг.2) относительно держателя 5 виброизмерительными датчиками 8 и 9. Датчики включены в ,блок 10 управления колебаниями вибратора. Сигналы с датчиков 8 и 9 подводят к операционному усилителю 10, суммируют в блоке 11 (сумматоре) и усиливают их мощность в блоке 12. С усилителя мощности ток включают в блок и подводят к электромагнитной катушке 6.В момент вибраций и сближения поверхности изделия 1 на величину: у с электродом 2 и держателем 5 уменьшают ток в электромагнитной катушке 6 и снижают величину перемещений электрода 2 на величину, равную уровню у(С), колебаний поверхности иэделия 1. В течение следующего полупериода вибраций изделия 1 в момент его перемещения в обратном направлении, повышают ток в электромагнитной катушке и увеличивают перемещение электрода 2 на величину смещения изделия1. Управлением движения электрода 2и межискрового промежутка по уровнюотносительных колебаний электродов спомощьюсистемы с обратной связью поперемещениям обеспечивают устойчивыйпериодический режим движения электрода 2 и электроэрозионный переносматериала с электрода 2 (анода) на поверхность вибрирующего изделия,П р и м е р. В процессе электроискрового легирования электрод 2 изтвердого сплава ВК 8 и изделие цилиндрической формы из быстрорежущейстали Р 6 М 5 вводят в контакт и вклю"чают в электрическую цепь, например,с напряжением 200 В и силой тока5 А, устройства типа "Электрон".Держателем 5 создают давление между электродами, например, с усилием0,5 кгс. К электроду 2 подводят импульсный электрический ток с частотой ц) = 200 Гц, равной частоте осевых колебаний. Изделию 1 сообщаютвращение с окружной скоростью подачи 2 бЧя = 600 мм/мин, а держателю 5 сэлектродом 2 низкочастотные колебанияс частотой Г = 4 Гц и амплитудойА3 мм в плоскости обработки под4углом 45 к плоскости вращения изделия. Косым ударом со скольжениемэлектродов в момент импульсного разряда тока и расплавления металласкругляют и выглаживают выступы"исходной микронеровности шероховатости35поверхности и под воздействием электрической эрозии осуществляют равномерное распределение на площадке контакта электродов переноса материалаэлектрода 2 (анода) на поверхность изделия 1 (катода) под углом 45 ф относительно вектора скорости Ч подачи. В момент касательного перемещения электродов и расплавления металла деформируют и уплотняют жидкий металл на поверхности изделия и формируют растянутую форму лунки и иэносоустойчивый микрорельеф шероховатости обработочных рисок пад углом 45 к вектору скорости подачи и оси изделия,В процессе электроискрового легирования предлагаемым способом устраняют "залипание" электродов, увеличивают"в 1,7-2,3 раза толщину легированного слоя и улучшают его качество по сравнению с известным способом обработки. При этом с увеличениемч напряжения рабочего тока и интенсивности электроэрозионндго переноса металла электрода повышается в 1,9- 2,2 раза сплошность покрытия, снижается до 3,5 раз высота шероховатости поверхности.Ф о р мул а и з о б р е т е ни яСпособ электроэрозионного легирования, при котором электроду, расположенному под углом к обрабатываемой поверхности, сообщают осевые колебания, а детали сообщают движение подачи относительно электрода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества покрьтия,электроду дополнительно сообщают. низкочастотные колебания в плоскости, касательной к обрабатываемойповерхности под уг-. лом 30-60 к направлению подачи.о1484515 Составитель С. Никифоактор Н. Лазаренко Техред Л.Сердюкова орректор М, Васильев Зак Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул. Гагарина, 101 2977/11 Тираж 894Государственного комитета по 113035, Москва, Жбретени аушская одписноеи открытиям при ГКНТ СС б.д, 4/5