Устройство для электроискрового легирования

союз советскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИН 19) (1 1594 В 23 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ктно-техостроеССС 79,ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОтнРытий К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ворошиловградский пронологический институт машиния им. ХНЕ съезда КПСС(56) Авторское свидетельст9 874299, кл. В 23 Н 1/04,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГОЛЕГИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к электрфизическим и электрохимическим методам обработки. Цель изобретения -повышение качества и производительности легирования путем снижения потерь в разрядном контуре и повышения частоты разрядов. Устройство содержит два бифилярных электрода в виде расположенных вплотную друг к другу пластин, колеблющихся в противофазе и касающихся обрабатываемой детали по очереди, Источник питания выполнен в виде двух разнополярных источников, подключаемых также по очереди к электродам через управляемые сигналами касания ключи. При этом один электрод, касающийся детали, выполняет функцию токоподвода, а другой отведен на рабочий зазор и выполняетлегирование, 6 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, касается устройств для электроискровоголегированияЦель изобретения - повышение качества легирования и производительности путем снижения потерь в разрядном контуре,На фиг, 1 приведено устройство,общий вид; на фиг, 2 - то же, видсверху; на фиг3-5 - рабочие положения электродов; на фиг. 6 - элек, трическая схема устройства.Устройство длФ электроискровоголегированиФ содержит диэлектрический корпус 1 с закрепленными на немсердечником 2 и катушкой 3, составляющими неподвижную часть электромагнитного привода перемещения. Напружинной скобе 4 закреплен электрододержатель 5, соединенный с магнитопроводом 6 подвижной части привода перемещения, Второй электрододержатель 7 соединен с магнитопроводом8 подвижной части второго привода перемещения, неподвижная часть которого образована закрепленным на корпусе 1 магнитоприводом 9 и катушкой10, Электрододержатель соединен спружинной скобой 11. Части скоб 4и 11 неподвижно закреплены на корпусе 1. Электрододержатели 5 и 7оснащены электродами 12 и 13, находящимися в контакте с деталью 14,Электрододержатели 5 и 7 обращены друг к другу плоскими поверхностями и расположены с минимально необходимым длФ взаимного перемещения,зазором, образуя бифилярный токоподвод к электродам 12 и 13 и поверхности детали 14.Электрододержатели 5 и 7 соединены посредством коаксиального токоподвода 15 соответственно с выходными шинами а и Б управляемого генератора 16 знакопеременных импульсовтехнологического тока. Генератор 16имеет также управляющие входы - 6 и2, Вход В подключен через элемент17 задержки на включение к выходулогнческого элемента ЗАПРЕТ 18 блокауправления, вход г - через элемент 19задержки - на включение к выходулогического элемента ЗАПРЕТ 20 блока управления. Прямой вход элемента8 и инверсный вход элемента 20 соединены с выходом порогового элемента 21, остальные два их входа - с выходомпорогового элемента 22,Входыпороговых элементов 21 и 22 соединенысоответственно с выходами датчиковконтакта электродов с поверхностьюобрабатываемой детали 23 и 24, Датчики могут быть выполнены с гальванически разобщенными входами и выходом в виде оптронов фотодиоды кото 7рых соединены.с элементами 21 н 22,светодиоды подключены одними выводами непосредственно к шинам о и Бгенератора 16, другими выводами - кфильтру 25 низких частот через токоограничивающие резисторы 26 и 27,Фильтр 25 подключен через источник 28 постоянно измерительного напряжения к обрабатываемой детали14. Напряжение источника 28 установлено значительно меньшим, чем напряжение технологических импульсовв эрозионных промежутках для достоверного определения контакта междуэлектродами 12 и 13 и поверхностьюдетали 14,Генератор 16 выполнен с источниками 29 и 30 постоянного тока, поочередно подключенными соответственно ключами 31 и 32 к выходным шинама и о . Ключи 31 и 32 соединены поцепи управления с блоками 33 и 34,входы Ь икоторых являются управляющими входами генератора 16. Полярность источников 29 и 30 показанадля случая, когда каждый из обрабатывающих электродов 12 и 13 имеет вовремя обработки положительную полярность относительно детали 14,Устройство работает следующим образом.В начальный момент электроды 12и 13 прижаты к поверхности обрабатываемой детали 14. При этом измерительный ток проходит по цепи; положительный полюс источника 28, фильтр25, резисторы 26 и 27, светодиодыдатчиков 23 и 24, электрод-инструменты 5 и 7, электроды 12 и 13, обрабатываемая деталь 14, отрицательный полюс источника 28. Величина измерительного тока определена напряжениемисточника 28 и сопротивлениями, резисторов 26 и 27,На выходах датчиков 23 и 24 присутствуют сигналы контакта обоихэлектродов 12 и 13 с обрабатываемойдеталью 14, Сигналы поступают черезпороговые элементы 21 и 22 на прямыеи инверсные входы элементов 18 и20, В результате на управляющих вхо 1288002дахи 5 генератора 6 сигналы отсутствуют, так как элементы 18 и 20 при этом закрыты по выходу. Блоки 33 и 34 не имеют выходных сигналов, ключи 31 и 32 разомкнуты, технологический ток в режиме короткого замыкания электродов 12 и 13 с деталью 14 в рабочем контуре отсутствуетПри прохождении переменного тока через катушку 3, подвижный магнито О провод 6 притягивается к магнитопроводу 2, преодолевая усилие скобы 4, При этом электрод в инструме 5 поднимает электрод 12 над поверхностью детали 14. Сигнал с фотодиода датчи ка 23 через фиксирующий момент вы - ключения и элемент 21 на прямой вход элемента 18 и инверсный вход элемента 20 не поступает. В результате сигнал приходит на вход элемента 19 за держки, а через время его установки - на вход г генератора 16, Блок 34 периодически включает ключ 32. После включения ключа 32 в эрозионном промежутке между электродом 12 и поверх ностью детали 14 возникает пробой и серия высокочастотных импульсов производит обработкуповерхности детали 14 при положительной полярности на электроде 12, 30Технологический ток течет по це - пи: положительный полюс источника 301 выходная шина а генератора 16, электрод 12, эрозионный промежуток между электродом 12 и поверхностью детали 4, деталь 14, электрод 13, шина Я генератора 16, ключ 32, отрицательный полюс источника 30, Ток не проходит через измерительную цепь, так как фильтр 25 низких частот име 40 ет на рабочей частоте генератора 16 большое внутреннее сопротивление. Благодаря гальванически разобщенным входу и выходу датчиков 23 и 24 на входе блока управления потенциал шин 45 а и о генератора 1 отсутствует.При уменьшении тока через катушку 3 подвижный магнитопровод 6 отходит от магнитопровода 2. Электродо- держатель 5 возвращает электрод 12 50 в исходное положение, который контактирует с деталью 14, В измерительной цепи течет ток: положительный полюс источника 28, фильтр 25, резисторы 26 и 27, светодиоды датчиков 23 и 24 55 электрод-инструменты 5 и 7, электроды 12 и 13, деталь 14, отрицательный полюс источника 28. При этом. сигнал на входе и выходе элемента 19 задержкп сразу исчезает, так как задержка существует только на включение. Блок 34 отключает ключ 32, технологический ток в рабочем контурепрекращается,При прохождении переменного тока через катушку 10 подвижный магнитопровод 8 притягивается к магнитопроводу 9, преодолевая усилие скобы 1. Электрод-инструмент 7 поднимает электрод 13 над поверхностьюдетали 14.При этом на управляющий входгенератора 16 через время задержки,определяемое установкой элемента17, приходит сигнал и блок 33 периодически включает ключ 31. На электроде 13 присутствует напряжениеположительной полярности относительно контактирующей с электродом 12поверхности детали 14. После пробояпромежутка технологический ток течетпо цепи: положительный полюс источника 29, ключ 31, шина 3 генератора16, электрод 13, эрозионный промежуток между электродом 3 и поверхностью детали 14, деталь 14, электрод12, шина а, отрицательный полюс источника 29.При уменьшении тока через катушку10 подвижный магнитопровод 8 отходитот магнитопровода 9 под действиемскобы 11. Электрододержатель 7 прижимает электрод 13 к поверхности детали 14, технологический ток в рабочем контуре прерывается, так как обаэлектрода 12 и 13 контактируют с деталью 14. При очередной подаче токав катушку 3 описанные процессы повторяются. Изменение полярности нашинах д и О генератора 16 происходит с частотой механических контактов электродов 12 и 13 с поверхностью детали 14, Во время обработкипотенциал на каждом из электродов12 и 13 относительно обрабатываемойповерхности положителен, что обеспечивает в соответствии с примененнымспособом эрозионного легирования перенос материала обоих электродов наповерхность обрабатываемой детали14, При отсутствии контакта электро-.дов 12 и 13 с деталью 14 генератор16 отключен, на шинах а и 5 потенциалы отсутствуют, так как сигналовс датчиков 23 и 24 на управляющихвходах 5 и г нет.Распределенная индуктивность рабочего контура предлагаемого устройствамала вследствие обеспечения возможности выполнения всех частей токо- подвода от генератора к искровым промежуткам бифилярными. При этом КПД устройства повышен, так как рабочий контур может быть настроен в апериодический режим разряда емкостного накопителя генератора при электроискровой нагрузке, Ток и полезная мощность в нагрузке - искровом 10 промежутке - повышены, так как дополнительный реактивный ток не возникает и не нагружает генератор по выходу, Это обеспечивает повышенную производительность устройства. Вследст вие малой распределенной индуктивности крутизна фронтов силовых импульсов не ограничивается, благодаря чему качество покрытия улучшено.20Оба электрода перемещаются совместно по обрабатываемой поверхности, что обеспечивает одинаковые характеристики обработки детали независимо от места соединения последней 25 с устройством, т.е, обеспечивает улучшение качества.Два рабочих электрода устройства позволит наносить на поверхность детали композиционные покрытия,Формула изобретенияУстройство для электроискровоголегирования, содержащее вибратор сдвумя электродами, установленными свозможностью вибраций в противофазе,и импульсный источник питания, подключенный к обоим электродам и обрабатываемой детали, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениякачества легирования и производительности путем снижения потерь энергии в разрядном контуре, импульсныйисточник питания выключен в виде двухразнополярных импульсных источников,подключенных разными полюсами к электродам через ключи, входы управлениякоторых подключены к введенным в устройство датчикам контакта электродовс деталью,288002 Составитель Р.МельдеТехред И.ХоданичКорректор. С, Иекмар Редактор И.Дерб Заказ 7753/13 Тираж 972 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушодписн комитета СССРи открытий кая наб., д. 4/ зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4