Устройство для электроэрозионного легирования

(5)5 В 23 Н 9/ Я ЕТЕ ГОСУДАР СТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Луганский проектно-технологический институт машиностроения им. ХХУ съезда ЫСС(5 р) Авторское свидетельство СССР )ч. 1006146, кл. В 23 Р 1/18, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ(57) Использование: изобретение относитсяк устройствам для электроэрозионного легирования деталей из токопроводящих маИзобретение относится к устройствамэлфктроэрозионного легирования деталейиз токопроводящих материалов, и можетбыть использовано для восстановления иупочнения деталей машин и металлообрабатывающего инструмента.Целью изобретения является улучшениЕ качества легирования путем подачи вмефэлектродный промежуток дополнительноГо импульса в момент достижения электрором зоны пробойных расстояний при егоотводе от обрабатываемой детали,На фиг.1 показана электрическая схемаустройства; на фиг.2 - продолжение схемы.Устройство содержит трансформаторнапряжения (1), вторичные обмотки которо-.го подключены к выпрямителям 2, 3, 4,5, 6,К плюсовому выводу выпрямителя 5 после-,довэтельно подключены ограничительный териалов и может быть использовано для восстановления и упрочнения деталей машин и металлообрабатывающего оборудования. Сущность изобретения; устройство для электроэрозионного легирования содержит трансформатор напряжения и две зарядно-разрядные цепи, состоящие из накопительных конденсаторов и тиристоров, Разрядные цепи объединены общим межэлектродным промежутком и отличаются одна от другой только дополнительным разрядным тиристором, включенным во вторую разрядную цепь. Кроме того, устройство содержит вибратор и схему управления заряд- но-разрядными цепями. 2 ил,резистор (7), зарядный тиристор 8, 1-й накопительный конденсатор 9 и зарядный тири- стор 10, катод которого соединен с минусовыми выводами выпрямителей 4, 5, 6. Аналогично, к плюсовому выводу выпрямителя 6 последовательно подключены ограничительный резистор 11, зарядный тиристор 12, второй накопительный конденсатор 13 и зарядный тиристор 14, катод которого соединен с минусовым выводом выпрямителей 4, 5, 6. Через диоды 15, 16, включенные в прямом направлении, параллельно накопительному конденсатору 9 включен межэлектродный промежуток, образованный упрочняющим электродом 17 и деталью 18, а через разрядный тиристор 19, диоды 20, 21, включенные в прямом направлении, подключен межэлектродный промежуток, образованный упрочняющимэлектродом 17 и деталью 18, параллельно накопительному конденсатору 13. На выходе выпрямителей 2,6 подключены фильтры 22.В минусовую цепь, между катодом тиристора 10 и анодом диода 16 в прямом направлении, включен диод 23; Между анодом диода 21 и катодом тиристора 14, в обратном направлении включен диод 24,В цепи управления тиристорами 8, 10, 12, 14, 19 включены резисторы 25.Устройство кроме того содержит схему управления тиристорами зарядно-разрядных цепей накопительных конденсаторов 9, 13 и вибратором (схема управления вибратором на фиг.1 и 2 не показана.В состав схемы управления тиристорами входят выпрямители 2, 3, 4.К плюсу выпрямителя 4 через диоды 26, 27, включенные в прямом направлении, и ограничительные резисторы 28, 29 подключены управляющие электроды тиристоров 8, 12,По цепи; плюс выпрямителя 4, резистор 30, коллектор транзистора 31, диод 32, ограничительный резистор 33, подключен управляющий электрод тиристора 19, К "плюсу" выпрямителя 4 также подключены через делитель на резисторах 34, 35 и диод 36, включенный в прямом направлении, база транзистора 31, а через резистор 34 коллектор транзистора оптопары 37.Эмиттеры транзистора 31 и транзисто. ра оптопары 37 соединены с резистором 35 и подключены к общему минусу выпрямителей 4, 5, 6, Кроме того, к "плюсу" выпрямителя 4 подключен коллектор транзистора 38 и через резистор 39 коллектор транзистора оптопары 40, Коллектор транзистора опто- пары 40 через диод 41, включенный в прямом направлении, соединен с базой транзистора 38. База транзистора 38 через резистор 42 соединена с минусом источников 4, 5, 6, С минусом источников 4, 5, 6 также соединены эмиттер транзистора оптопары 40 и через нагрузочный резистор 43 эмиттер транзистора 38. К эмиттеру транзистора 38 через резисторы 44, 45 подключены управляющие электроды тиристоров 10, 14. сК плюсу выпрямителя 3 подключены ,блок формирователя выходного импульса 46, ограничительный резистор 47 и диод оптопары 37, К общему минусу выпрямителей 2, 3 подключены блок формирователя выходного импульса 46 и катод диода оптопары 37,К "плюсу" выпрямителя 2 подключены последовательно межэлектродный поомежуток (17/18), диод 48, нагрузочный резистор 49, общий минус выпрямителей 2, 3.К общей точке диода 48 и резистора 49через резистор 50 подключены вход блока5 формирователя импульсов 46 и через резистор 51 диод оптопары 40 катод которогосоединен с резистором 49 и общим минусомвыпрямителей 2, 3,Устройство работает следующим обра 10 зом,При включении трансформатора 1 получают требуемое напряжение на выпрямителях 2, 3, 4, 5, 6. С выпрямителя 4 черездиод 26, резистор 28 постоянное напряже 15 ние подается на управляющий электрод тиристора 8 и через диод 27, резистор 29 науправляющий электрод тиристора 12, Одновременно от выпрямителя 4 напряжение подается через резистор 45 на управляющий20 электрод тиристора 14 и на коллектор транзистора 38, а через делитель на резисторах39, 42 и диод 41 на базу транзистора 38.Транзистор 38 открывается. Например, снимаемое с эмиттера транзистора 38, черезрезистор 44 подается на управляющий электрод тиристора 10Тиристоры 8, 10, 12,.14 отпираются,При разомкнутом межэлектродном промежутке 17 - 18 по цепи: "плюс" выпрямите 30 ля 5, ограничительный резистор 7, тиристор8, обкладки накопительного конденсатора9, тиристор 10, общий "минус" выпрямителей 4, 5, 6 происходит заряд накопительногоконденсатора 9. После заряда накопитель 35 ного конденсатора 9 до потенциала источ. ника тиристор 10 запирается,Аналогично заряжается накопительныйконденсатор 13 по цепи; "плюс" выпрямителя 6, ограничительный резистор 11, тири 40 стор12, обкладки накопительногоконденсатора 13 тиристор 14, общий "минус" выпрямителей 4, 5, 6 После заряданакопительного конденсатора 13 до потенциала источника тиристор 14 запирается,45 Разряд конденсатора 9 происходит присближении электрода 17 с деталью 18 дорасстояния между ними, равного или меньше пробивного пр цепи: "плюс" конденсатора 9, диод 15, межэлектродный промежуток50 17 - 18, диод 16, "минус" конденсатора 9, Приэтом происходит перенос порции материала электрода на легируемую поверхность,В момент касания электрода 17 детали18 ток от "плюса" выпрямителя 2 протекает55 по цепи; межэлектродный промежуток 17 -18, диод 48, резистор 51, диод оптопары 40,минус иточников 2, 3.При этом открывается транзистор оптопары 40, который шунтирует базу транзистора 38. Транзистор 38 закрывается и с10 остается запертым,Одновременно ток протекает через резистор 49, создавая на нем падение напря 10 15 20 25 отпираются тиристоры 8, 12 и 10, 14, кон денсаторы 9 и 13 заряжаются до потенциала 30источников 5, 6. 35 40 управляющего электрода тиристора 10 снимается отпирающее напряжение, Тиристор жения, которое через резистор 50 передается на вход блока формирователя импульса 46. Импульсный ток протекает через ограничительный резистор 47 и диод оптопары 37 открывает транзистор оптопары 37, который, в свою очередь, шунтирует ток базы транзистора 31, транзистор 31 закрывается и напряжение. снимаемое с коллектора транзистора 31, через диод 32 и резистор 33 подается на управляющий электрод тиристора 19.После разряда накопительного конденсатора 9 через некоторое время, обусловленное задержкой формирования импульса, отпирается тиристор 19 и начинается разряд накопительного конденсатора 13 по цепи: "плюс" конденсатора 13, .тири- стор 19, диод 20, межэлектродный и ромежуток 17-18, диод 21, "минус" конденсатора .13, При этом происходит перенос порции материала электрода на легируемую поверхность,При отходе элемента 17 от детали 18 Формирование задержки может быть реализовано на микросхеме КР 1006, которая формирует импульс заданной длительНОСти,Входной сигнал для запуска транзистора ЧТ 1 через резистор 50 снимается с общей точки диода 48 и резистора 49 (фиг,1). Положительный фронт входного сигнала, усиленного ступенью на транзисторе ЧТ 1 запускает таймер ДД 1. Длительность входного сигнала таймера равна,т = 1,1 й 4 х Сг Этот импульс открывает транзистор Т 2; которьй блокирует выход. Прохождение входногр сигнала на выход будет заблокировано. Та часть входного импульса, которая не совпадает с длительностью импульса микросхеМы, будет передана на выход,Подача дополнительного импульса при разряде накопительного конденсатора 13 на межэлектродный промежуток 17-18 в момент "отвода" электрода 17 от детали 18 при достижении им зоныпробойных расстояний позволит устранить режим холостого хода электрода 17 вибратора и увеличить 45 50 55 производительность обработки, так как каждый дополнительный импульс сопровождается переносом дополнительной порции материала на легируемую поверхность,Последовательное воздействие импульсов на легируемую поверхность при разряде накопительных конденсаторов 9, 13 позволит улучшить качество обработки вследствие увеличения температуры поверхности на участках соприкосновения электрода 17 с деталью 18, в результате чего покрытие получается более однородным по своей структуре. Ф о р мул а и зоб рете н и я Устройство для электроэрозионного легирования, содержащее трансформатор напряжения, первая вторичная обмотка которого подключена к первому выпрямителю, шесть диодов, два резистора, два тиристора, два конденсатора и вибратор, механически связанный с упрочняющим электродом, причем в цепь питания катушки вибратора включен блок управления частотой вибрации, отл ича ю щееся тем, что, с целью улучшения качества легирования, оно дополнительно снабжено вторым выпрямителем и тремя тиристорами, причем вторая вторичная обмотка трансформатора напряжения подключена к второму выпрямителю, при этом плюсовой вывод первого выпрямителя через первый резистор подключен к аноду первого тиристора, катод которого подключен к аноду первого диода и к первой обкладке первого конденсатора. вторая обкладка которого подключена к катоду второго диода и к аноду второго тиристора, катод которого подключен к аноду третьего диода и к минусовым выводам первого и второго выпрямителей, а плюсовой вывод второго выпрямителя через второй резистор подключен к аноду третьего тиристора, катод которого подключен к аноду четвертого тиристора и к первой обкладке второго конденсатора, вторая обкладка которого подключена к катоду четвертого диода и к,аноду пятого тиристора. катод которого подключен к аноду пятого диода и к минусовым выводам первого и второго выпрямителей, причем катод четвертого тиристора подключен к аноду шестого диода, катод которого подключен к катоду первого диода и к первой выходной клемме, при этом аноды второго и четвертого и катоды третьего и пятого диодовобъединены и подключены к второй выходной клемме..Борисовгентал Корректор Ливрин Тираж Подписноеарствейного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж; Раушская наб., 4/5 ри ГКНТ СССР оиэводственно-издательский комбина Заказ 1026 ВНИИПИ СоставителТехред М,М ент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10