Установка для электроэрозионного легирования

 

Изобретение относится к металлообработке. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обработки детали по двум смежным поверхностям в одном технологическом проходе. Магнитный палец-щуп 2 обкатывается вдоль кромки детали 3. Датчик 21 ориентирует электроды 4 относительно кромки детали 3 так, что обработка выполняется перпендикулярно линии кромки. Установка снабжена подвесом электродов 4 с двумя фиксированными положениями для одновременной обработки горизонтальной и вертикальной граней кромки и приводами осцилляции по двум направлениям. 3 ил.

(21 (2!) А1 (1) B 23 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ fNHT СССР

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4190036/25-08 (22) 29.12.86 (46) 07.08.90. Бюл. 12- 29 ,.(71) Ворошиловградский проектнотехнологический институт машиностроения им, XXUI съезда КПСС (72) В.В.Зоря и B С.Тарасов (53) 621.9,048.4.06(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1502237, кл. В 23 Н 9/00,03.12.86. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННО,ГО ЛЕГИРОВАНИЯ ,(57) Изобретение относится к металло обработке, Цель изобретения - расши2 рение технологических воэможностей путем обработки детали по двум смеж-, ным поверхностям в одном технологическом проходе. Магнитный палец-щуп

2 обкатывается вдоль кромки детали 3.

Датчик 21 ориентирует электроды 4 относительно кромки детали 3 так, что обработка выполняется перпендикулярно линии кромки, Установка снабжена подвесом электродов 4 с двумя фиксированными положениями для одновременной обработки горизонтальной и вертикальной граней кромки и приводами осцилляции по двум направлениям.

3 ил.

1583236

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки материалов, в частности к устройствам для электроэрозионной обработки и легирования.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обработки детали по двум поверхностям в одном технологическом проходе. 10

На фиг.1 представлена установка, общий вид; на фиг.2 - рабочая зона установки; на фиг,3 - то же, вид сверху.

Установка содержит (фиг.1) копировальную систему в ниде привода 1 поступательного перемещения, на выходном валу которого закреплен магнитопроводный палец--щуп 2 находящийся в контакте с вертикальной поверхностью кромки обрабатываемой детали

3, которая в конкретном примере выполнения является обсечным штампом.

Для повышения коэффициента трения и уменьшения износа пальца-щупа 2 по- 25 верхность, контактирующая с деталью

3 выполнена с накаткой, которая подФ вергнута последующему электроэрозионному легированию твердым сплавом.

Рабочий электрод 4 закреплен на подвижной части электрододержателя

5 и связан с неподвижной частью электрододержателя 5 посредством упругих мембран 6..

Привод 7 соосно размещен на подвиж- ной части привода 8 системы поддержания среднего значения величины эрозионного промежутка между элек" тродом 4 и поверхностью обрабатываемой детали 3. Привод 8 может быть 40 выполнен в виде мотор-редуктора с поступательным перемещением подвижной части или в виде электродинамической системы с подвижной катушкой для повьппения быстродействия. 45

Корпус привода 8 закреплен на направляющей 9 механизма осциллирующих перемещений, которая связана с возможностью вертикальных перемещений с направляющей 10 осциллирующих 50 перемещений. Приводной эксцентрик

11 образует поднес электрододержателя 5 и выполнен с возможностью перестановки в два фиксированных положения - в положение кинематической

S5 связи посредством трения-скольжения с проемом в торцовой части направляющей 9 и в положение такой связи с соосно расположенным проемом в торцовой части направляющей 10 что позволяет осуществлять два режима поперечно строчной осцилляции соответственно каждой из плоскостей детали

3, образующих кромку, н этим позволяет получить равномерный рельеф легированного слоя независимо от формы контура кромки в данный момент обработки.

Направляющая 10 размещена на каретке 12 механизма с возможностью горизонтальных перемещений при перестановке эксцентрика 11 в проем торцовой части направляющей 10. На каретке 12 механизма закреплен двигатель-редуктор 13 привода вращения механизма осцилляции, связанный посредством зубчатого или фрикционного зацепления с валом приводного эксцентрика 11.

Каретка 12 выполнена с возможностью установочного перемещения с помощью винтовой пары посредством маховика

14 по направляющей 15, ось которой перпендикулярна оси привода 16 вращения привода следящего поворота. Направляющая 15 неподвижно закреплена на 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 размещена катушка 19, питаемая от источника постоянного тока (не показан). Корпус привода 1 также закреплен на планке

17. В обращенном к приводу 1 магнитопроводе 18 выполнено сквозное отверстие, в котором с минимальным зазором размещен магнитопроводный палец 2.

Что обеспечивает минимальные магнитные потери магнитного потока от маг- нитопровода 18 к пальцу 2, В обращенном к поверхности детали

3 полюсном наконечнике 20 магнитопровода 18 выполнен сквозной паз, в котором с зазором расположен легирующий электрод 4 с возможностью возвратнопоступательных перемещений. Наконечник 20 отстоит от пальца 2, что обеспечивает прохождение магнитного потока магнитной системы через тело детали 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 противоположной оТ пальца 2 стороны электрода 4 часть наконечника 20 выполнена выступающей

6 6 гивается к вертикальной кромке детали 3, Устанавливают эксцентрнк 1! в проем стенки направляющей 10 и запускают двигатель 13. Задают вибрацию электроду 4. Задают вращение электрода 4 приводом 7. Подводят электрод 4 рабочим концом к обрабатываемой поверхности детали 3 ° При периодических, с частотой колебательных движений, контактах электрода 4 с поверхностью детали 3 запускают привод 8 поддержания средней величины эрозионного промежутка, средняя величина промежутка стабилизируется.

Приводом 1 приводят во вращение палец 2, при этом его поверхность перекатывается по контуру кромки и рабочий орган установки совершает поступательное перемещение вдоль кромки. Запускают цепь обратной связи устройства следящего поворота, сигнал рассогласования с выхода датчика 21 поступает в привод 16, который поворачивает злектрододержатель 5 до размещения датчика 21 положения точно над кромкой детали

3 и устранения рассогласования, Электрод 4 совершает периодические движения нормально к обрабатываемому участку кромки детали 3, что обеспечивает при подаче к электроду 4 импульсного технологического тока, образование равномерного микрорельефа легированного слоя независимо от конфигурации кромки в каждый период обработки, Это обеспечивает повышение качества и производительности обработки.

Ширина легированного слоя 24 определяется амплитудой возвратно-поступательного движения от привода с двигателем 13 и не зависит от размеров электрода 4, Характер контакта электрода 4 с обрабатываемой поверхностью детали 3 не изменяется в ходе легирования благодаря самозаточке рабочего торца и происходит по линии, общей для конуса самозаточки электрода 4 и поверхности детали 3, При обходе рабочего контура органа.ми установки привод 16 исполнительного устройства ориентирует датчик 21 точно по кромке детали 3 и вместе с ним рабочий конец электрода 4 в зоне, подлежащей обработке. Это одновременно приводит к ориентировке продольной оси электрода 4 нормально к участку обрабатываемого контура, обеспечивая постоянство количества!

5 158323 за кромку детали 3 и несет датчик

21 положения кромки детали 3. Датчик

21 положения выполнен фотоэлектрическим, отражательного типа, .Ось зоны чувствительности датчика 21 расположена на кромке детали 3, образованной ее поверхностями.

В рабочем положении линия контакта конуса самозаточки электрода 4 и

10 ось электрода 4 лежат в плоскости, расположенной нормально к горизон- тальной поверхности детали 3 иперпен-: дикулярной апроксимированному участку линии кромки, расположенной между точкой оси чувствительности датчика ,21 и точкой контакта пальца 2 с деталью 3. При этом расстояние между осью чувствительности датчика 21 и осью пальца 2 является базовым рас- 2О стоянием для привода 16 следящего поворота.

Ось электрода 4 и привода 8 делит пополам угол между осями приводов

1 и 16 и горизонтальной поверхностью детали 3, что обеспечивает переход от обработки одной из поверхностей, к обработке другой поверхности, образующих кромку детали 3.

Корпус привода 16 устройства следящего поворота закреплен на двуплечем рычаге 22, шарнирно связанном со стойкой 23, на которой закреплена обрабатываемая деталь 3. Это обеспечивает перемещение и удержание всего рабочего органа над одной из поверхностей обрабатываемой детали 3.

Посл;е прохода рабочего органа по каждой из плоскостей, образующих кромку детали 3, на кромке образуется легированный слой 24, Установка имеет также электрическую схему слежения {не показана), котбрая охватывает цепью обратной связи по положению выход датчика 21 и привод 16, что позволяет осуществить 45 следящий поворот рабочего органа до совпадения оси чувствительности датчика 21 с кромкой детали 3 и в совокупности определяет систему ориентации электрододержателя 5 относительно кромки. детали 3.

Установка для электроэрозионного легирования работает следующим образом.

Перед обработкой маховиком 14 от-. 55 водят электрод 4 от пальца-щупа 2, вводят палец 2 в контакт с контуром кромки обрабатываемой детали 3. Вклю чают катушку 19, палец-щуп 2 притя1583236. проходов возвратно" поступательного движения на единицу длины поступательного перемещения рабочего органа вдоль кромки, т.е, обеспечивая легированный слой равной сплошности и толщины по длине легированного слоя

24, что повышает качество легирования с помощью предлагаемой установки.

При обработке вертикальных кромок 1О гравюры эксцентрик 11 переводят в проем направляющей 9, а рабочий орган отводят от щупа 2, Затем вибрирующий электрод 4 подводят к вертикальной поверхности кромки детали 3 и включа- 15 ют привод 8 системы поддержания средней величины эрозионного промежутка, При возвратно-поступательном перемещении электрода 4 в вертикальном направлении электрод 4 не выходит за пределы кромки детали 3, что как и при обработке горизонтальной по.. верхности, обеспечивает повышение качества легирования, прижоги кромки от выхода электрода. за кромку отсутст 25 . вуют.

Жесткий подвес в вертикальном направлении с помбщью двуплечего рычага

22 рабочего органа на основании обес- 3О 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 установки обрабатывать две поверхности детали расширяет ее технологические возможности. формулаизобретения

Установка для электроэрозионного легирования, содержащая механизм двухкоординатного поступательного перемещения, оснащенный копировальной системой управления движением вдоль кромки обрабатываемой детали с устройством намагничивания,и магнитопроводным пальцем-щупом, а также установленный на механизме электрододержатель с приводом вращения вокруг оси пальца-щупа и систему слежения за величиной межэлектродного промежутка, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обработки кромки детали по двум смежным поверхностям в одном технологическом проходе, электрододержатель снабжен подвесом с двумя фиксированными поло-. жениями на разном расстоянии от плоскости двухкоординатного перемещения, приводами осцилляции электрода по двум пересекающимся осям и системой ориентации электрододержателя относительно кромки детали с цатчиком положения кромки и исполнительным устройством следящего электрододержателя, .}583236

ФиаР

Составитель Р.Мельдер

Техред Д,Олийнык Корректор Т.Палий

Редактор С.Патрушева

Заказ 2221 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101