Установка для электроэрозионного легирования

119 (1) А 1 1) В 23 Н ени ЛЕ ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ЮНТ СССР(71) Ворошиловградский проектно- технологический институт машиностроения им, ХХЧ 1 съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР У 1502237, кл. В 23 Н 9/00,03,12,86, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ Э КТРОЭРОЗИОННО,ГО ЛЕГИРОВАНИЯ,(57) Изобретение относится к металло обработке, Цель изобретения - расшихнологических воэможносте путем обработки детали по двум смеж-ным поверхностям в одном технологическом проходе. Магнитный палец-щуп2 обкатывается вдоль кромки детали 3.Датчик 21 ориентирует электроды 4относительно кромки детали 3 так,что обработка выполняется перпендикулярно линии кромки. Установка снабжена подвесом электродов 4 с двумяфиксированными положениями для одновременной обработки горизонтальной ивертикальнойграней кромки и приводами осцилляции по двум направлениям,3Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методамобработки материалов, в частностик устройствам для электроэрозионнойобработки и легирования,Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обработки детали по двум поверхностямв одном технологическом проходе. 1 ОНа фиг,1 представлена установка,общий вид; на фиг.2 - рабочая зонаустановки; на фиг,3 - то же, видсверху.Установка содержит фиг.1) копировальную систему в аиде привода 1поступательного перемещения, на выходном валу которого закреплен магнитопроводный палец.-щуп 2, находящийсяв контакте с вертикальной поверхностью кромки обрабатываемой детали3, которая в конкретном примере выполнения является обсечным штампом,Для повышения коэффициента тренияи уменьшения износа пальца-щупа 2 поверхность, контактирующая с деталью3, выполнена с накаткой, которая подвергнута последующему электрсэрозионному легированию твердым сплавом,Рабочий электрод 4 закреплен наподвижной части электрододержателя5 и связан с неподвижной частью электрододержателя 5 посредством упругихмембран б.Привод 7 соосно размещен на подвиж ной части привода 8 системы поддержания среднего значения величиныэрозионного промежутка между элек"тродом 4 и поверхностью обрабатываемой детали 3. Привод 8 может быть 40выполнен в виде мотор-редукторас поступательным перемещением подвижной части или в виде электродинамической системы с подвижной катушкой для повьппения быстродействия. 45Корпус привода 8 закреплен нанаправляющей 9 механизма осциллирующих перемещений, которая связана свозможностью вертикальных перемещений с направляющей 10 осциллирующих 50перемещений. Приводной эксцентрик11 образует поднес электрододержателя 5 и выполнен с возможностью перестановки в два фиксированных положения - в положение кинематической55связи посредством трения-скольженияс проемом в торцовой части направляющей 9 и в положение такой связи ссоосно расположенным проемом в торцовой части направляющей 10, что позволяет осуществлять два режима поперечно строчной осцилляции соответственно каждой из плоскостей детали3, образующих кромку, н этим позволяет получить равномерный рельеф легированного слоя независимо от формыконтура кромки в данный момент обработки.Направляющая 10 размещена на каретке 12 механизма с возможностью горизонтальных перемещений при перестановке эксцентрика 11 в проем торцовойчасти направляющей 10. На каретке 12механизма закреплен двигатель-редуктор 13 привода вращения механизмаосцилляции, связанный посредствомзубчатого или фрикционного зацепленияс валом приводного эксцентрика 11.Каретка 12 выполнена с возможностьюустановочного перемещения с помощьювинтовой пары посредством маховика14 по направляющей 15, ось которойперпендикулярна оси привода 16 вращения привода следящего поворота. Направляющая 15 неподвижно закрепленана валу привода 16.С помощью планки 17 на валу привода 16 закреплено устройство копировальной системы в виде магнитопровода 18 и катушки 19.На магнитопроводе 18 размещенакатушка 19, питаемая от источникапостоянного тока (не показан). Корпуспривода 1 также закреплен на планке17. В обращенном к приводу 1 магнитопроводе 18 выполнено сквозное отверстие, в котором с минимальным зазоромразмещен магнитопроводный палец 2,Что обеспечивает минимальные магнитные потери магнитного потока от маг-нитопровода 18 к пальцу 2,В обращенном к поверхности детали3 полюсном наконечнике 20 магнитопровода 18 выполнен сквозной паз, в котором с зазором расположен легирующийэлектрод 4 с возможностью возвратнопоступательных перемещений. Наконечник 20 отстоит от пальца 2, чтообеспечивает прохождение магнитногопотока магнитной системы через телодетали 3 и притяжение ее к пальцу 2,Наконечник 20 расположен над поверхностью детали 3 с зазором и не пре-.пятствует перемещениям рабочего органа. Расположенная с противоположнойот пальца 2 стороны электрода 4 частьнаконечника 20 выполнена выступающей6 бгивается к вертикальной кромке детали 3, Устанавливают эксцентрнк 1в проем стенки направляющей 10 изапускают двигатель 13, Задают вибрацию электроду 4, Задают вращениеэлектрода 4 приводом 7. Подводятэлектрод 4 рабочим концом к обрабатываемой поверхности детали 3При периодических, с частотой колебательныхдвижений, контактах электрода 4 споверхностью детали 3 запускают привод 8 поддержания средней величиныэрозионного промежутка, средняя величина промежутка стабилизируется.Приводом 1 приводят во вращениепалец 2, при этом его поверхность перекатывается по контуру кромки ирабочий орган установки совершаетпоступательное перемещение вдолькромки. Запускают цепь обратнойсвязи устройства следящего поворота,сигнал рассогласования с выходадатчика 21 поступает в привод 16, который поворачивает злектрододержатель 5 до размещения датчика 21положения точно над кромкой детали3 и устранения рассогласования,Электрод 4 совершает периодическиедвижения нормально к обрабатываемомуучастку кромки детали 3, что обеспечивает при подаче к электроду 4 импульсного технологического тока,образование равномерного микрорельефалегированного слоя независимо отконфигурации кромки в каждый периодобработки. Это обеспечивает повыше ние качества и производительностиобработки,Ширина легированного слоя 24 определяется амплитудой возвратно-поступательного движения от привода с двигателем 13 и не зависит от размеровэлектрода 4, Характер контакта электрода 4 с обрабатываемой поверхностьюдетали 3 не изменяется в ходе легирования благодаря самозаточке рабочеготорца и происходит по линии, общейдля конуса самозаточки электрода 4и поверхности детали 3,При обходе рабочего контура органами установки привод 16 исполнительного устройства ориентирует датчик 21точно по кромке детали 3 и вместес ним рабочий конец электрода 4 взоне, подлежащей обработке. Это одновременно приводит к ориентировкепродольной оси электрода 4 нормальнок участку обрабатываемого контура,обеспечивая постоянство количества 5 5 158323за кромку детали 3 и несет датчик21 положения кромки детали 3. Датчик21 положения выполнен Фотоэлектрическим, отражательного типа, .Ось зонычувствительности датчика 21 расположена на кромке детали 3, образованнойее поверхностями.В рабочем положении линия контактаконуса самозаточки электрода 4 и10ось электрода 4 лежат в плоскости,расположенной нормально к горизон-тальной поверхности детали 3 иперпен-:дикулярной апроксимированному участкулинии кромки, расположенной междуточкой оси чувствительности датчика,21 и точкой контакта пальца 2 сдеталью 3. При этом расстояние междуосью чувствительности датчика 21 иосью пальца 2 является базовым рас Остоянием для привода 16 следящего поворота.Ось электрода 4 и привода 8 делитпополам угол между осями приводов1 и 16 и горизонтальной поверхностьюдетали 3, что обеспечивает переход отобработки одной из поверхностей, кобработке другой поверхности, образующих кромку детали 3,Корпус привода 16 устройства следящего поворота закреплен на двуплечемрычаге 22, шарнирно связанном состойкой 23, на которой закреплена обрабатываемая деталь 3. Это обеспечивает перемещение и удержание всегорабочего органа над одной из поверхностей обрабатываемой детали 3,После прохода рабочего органа покаждой из плоскостей, образующих кромку детали 3, на кромке образуется легированный слой 24,Установка имеет также электрическую схему слежения (не показана),которая охватывает цепью обратнойсвязи по положению выход датчика 21и привод 16, что позволяет осуществить 45следящий поворот рабочего органа досовпадения оси чувствительностидатчика 21 с кромкой детали 3 и всовокупности определяет системуориентации электрододержателя 5относительно кромки. детали 3.Установка для электроэрозионноголегирования работает следующим образом.Перед обработкой маховиком 14 отводят электрод 4 от пальца-щупа 2,вводят палец 2 в контакт с контуромкромки обрабатываемой детали 3. Включают катушку 19, палец-щуп 2 притя 1583236проходов возвратно"поступательногодвижения на единицу длины поступательного перемещения рабочего органавдоль кромки, т,е, обеспечивая легированный слой равной сплошности итолщины по длине легированного слоя24, что повышает качество легированияс помощью предлагаемой установки.При обработке вертикальных кромок 1 Огравюры эксцентрик 11 переводят впроем направляющей 9, а рабочий органотводят от щупа 2, Затем вибрирующийэлектрод 4 подводят к вертикальнойповерхности кромки детали 3 и включают привод 8 системы поддержания средней величины эрозионного промежутка,При возвратно-поступательном перемещении электрода 4 в вертикальномнаправлении электрод 4 не выходитза пределы кромки детали 3 что каки при обработке горизонтальной по. верхности, обеспечивает повышение качества легирования, прижоги кромкиот выхода электрода. за кромку отсутст 25вуют,Жесткий подвес в вертикальном направлении с помбщью двуплечего рычага 22 рабочего органа на основании обес О печивает подвижность рабочего органа над поверхностью детали 3, что совмЕстно с жесткой связью по кинематической цепи от пальца 2 к электроцу 4 позволяет повысить точность электроэроэионной обработки, сведя к минимуму нежесткости в кинематической цепи и .неоднозначность позиционирования .рабочего конца электрода относительно детали, Это обеспечивает повышение качества легирования, Повышение жесткости кинематической цепи одновременно позволяет повысить быстродействие приводов следящего поворота и поддержания среднего значения меж-. электродного промежутка, так как люфты в цепи уменьшены и электромеханические обратные связи могут быть выполнены более сильными без самовозбуждения, Повышенное быстродействие обеспечивает возможность увеличения скорости поступательного перемещения рабочего органа и повышает производительность эрозионного легирования.Укаэанная ориентация продольной оси легирующего электрода относительно обрабатываемых поверхностей детали позволяет переходить от обработки горизонтальной кромки детали к обработке вертикальной кромки без переналадки, перезаточки или перестановки электрода и одновременно упростить механизм возвратно-поступательного перемещения электрода. Возможность с помощью предлагаемой установкиобрабатывать две поверхности детали расширяет ее технологические возможности.Формула изобретенияУстановка для электроэрозионноголегирования, содержащая механизм двухкоординатного поступательного перемещения, оснащенный копировальнойсистемой управления движением вдолькромки обрабатываемой детали с устройством намагничивания, и магнитопроводным пальцем-щупом, а также установленный на механизме электрододержатель с приводом вращения вокругоси пальца-щупа и систему слеженияза величиной межэлектродного промежутка, отличающаяся тем,что, с целью расширения технологических возможностей путем обработкикромки детали по двум смежным поверхностям в одном технологическом проходе, электрододержатель снабженподвесом с двумя фиксированными положениями на разном расстоянии от плоскости двухкоординатного перемещения,приводами осцилляции электрода подвум пересекающимся осям и системойориентации электрододержателя относительно кромки детали с датчикомположения кромки и исполнительнымустройством следящего электрододержателя,,)583236 Составитель Р,МельдерРедактор С.Патрушева Техред Л,Олийнык Корректор Т.Пали Заказ 2221 Тираж 552 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ьский комбинат "Патент", г. Ужгород,гарина, 101 роизводст