Способ электроискрового легирования

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпик

904962 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20 05.80 (2! ) 2926037/25-08 с присоединением заявки %в (28) Приоритет (51)М. Кл.

В 23 Р 1/18

Гасударственный кюмитет

СССР

ll0 делам изабретеиий и открытий

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 15.02,82 (53) УДК 621.9 .048,3 (088.8) (72) Авторы изобретения

10. И, Клнмухин, С. А. Гантман и С. М. Телегин

Р г

i (7l) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО

ЛЕГИРОВАНИЯ

Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть использовано для упрочнения металлических лов епхностей или придания им особых физико-химических свойств.

Известен способ электроискрового легироS вания, при котором напряжение силовых импульсов в процессе нанесения увеличивают пропорционально увеличению омнческого сопротивления наносимого слоя, а электроду-инструменту сообщают дискретные перемещения относительно детали (!).

Недостаток указанного способа заключается в невозможности определения оптимальной длительности процесса легиоования, после которой не только прекращается отложение материала инструмента на деталь, но и начинается процесс разрушения нанесенного слояЛричиной уменьшения в процессе легнрояания скорости переноса материала инструмента на деталь является снижение эмиссионной способности катода (детали). Это объясняется тем, что в начале легирования шероховатость повепхности детали увеличивается, в результате чего увеличивается эффективная плошадь катода, что способствует сначала увеличению плотности тока эмиссии с катода. Последнее активизирует процесс эрозии анода и, соответственно, перенос его материала на деталь благодаря увеличению интенсивности электродинамических ударов частиц анода о катод. Дальнейший процесс легиро ания приводит к скалыванию неровностей легированного слоя, вследствие чего снижается йнтенсивность эмиссии электронов с катода, и скорость переноса материала инструмента на деталь резко падает. Последующее ведение процесса легирования представляется в этом случае нецелесообразным.

Цель изобретения — оптимизация по времени процесса электроискрового легирования при обеспечении максимальной толщины наносимого слоя.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа, согласно которому электроду-инструменту сообщают дискретное перемещение относительно обрабатываемой поверхности, а напряжение силовых импульсов увеличивают пропорпнонально увеличению оми3 90496 ческого сопротивления слоя наносимого материала, в процессе обработки определяют интенсивность электуодинамического удара частиц наносимого материала о поверхность и при достижении им максимальной для данных условий величины интенсивности подают сигнал на перемещение(инструмента .

При этом об интенсивности электродинамического удара судят по отношению амплитуды предыдущего к амплитуде последующего 10

HMIIvJlbc8 напряжения на выхоце устройства, преобразующего механическую энергию удара в электрические импульсы. !

Это увеличивает производительность процес- 1 са легирования, обеспечивает необходимое зна,чение шероховатости поверхности, так как шероховатость снижается по мере уменьшения скорости переноса матеоиача анода (инструмента) на катод (деталь) .

На чертеже с: .магически изображено одно из возможных устройств, реализующих способ, Устройство содержит генератор 1 рабочих импульсов, электрод-инструмент 2, электроддеталь 3, преобразователь 4 силы электродинамического удара в напряжение, измерительно-регистрирующее устройство 5, исполнитель.,ый механизм 6 перемещения инструмента. т енератор рабочих импульсов подключен к инструменту и детали, последняя непосредственно контактирует с преобразователем 4, выходы которого соединены со входом измерительно-регистрирующего устройства, причем управляющий вход устройства 5 подключен к выходу генератора 1. Выход чстройства 5 связан с исполнительным механизмом 6 пере33 мещения инструмента. Исполнительный механизм кинематически связан с инструментом.

Сущность способа заключается в следующем.

В начале процесса легирования инструмент

2 не перемещается относительно детали 3.

В этом случае при включенном генераторе рабочих импульсов осуществляется перенос материала инструмента на деталь, причем интенсивность этого переноса фиксируется преобразователем 4, импульсы напряжения которого поступают на вход измерительно-регистрирующего устройства.

Работа устройства 5 тактируется импульсами с частотой генератора 1 рабочих импуль- 0 сов, так что измерительно-регистрирующее устройство определяет отношение амплитуд двух очередных импульсов с выхода преобразователя 4, причем моменты появления этих импульсов соответствуют моментам переноса 55 частй1т материала инструмента на деталь.

Если отношение амплит аы поедыдушего импульса к амплитуде последуюгцего меньше единицы, управляющий сигнал на исполнительный механизм 6 с выхода преобразователя 5 в этом случае не поступает. По мере достижения отношения амплитуд определенного значения, например единицы, что соответствует прекращению, наращивания легируемого слоя, с выхода преобразователя 4 на исполнительный механизм поступают управляющие сигналы в виде постоянного напряжения или импульсов. Инструмент начинает перемещаться относительно детали (вцоль поверхности детали) на необходимое расстояние.

Далее процесс повторяется.

В целях снижения требований к быстродействию измерительно-регистрирующего устройства оценивать отношение амплитуд импульсов с выхода преобразователя 4 можно через несколько периоцов генератора 1. С этой целью достаточно включить делитель частоты.

В качестве преобразователя электродинамического удара в напряжение могут быть использованы устройства на элементах функциональной микроэлектроники: пьезоэлеКтрические или акустоэлектронные преобразователи.

Выходной сигнал акустоэлектронного преобразователя пропорционален интенсивности распространения звуковой волны в твердом теле.

Очевидно, в начале процесса легирования эта интенсивность высокая, а по мере прекращения переноса частиц анода на катод (по мере уменьшения электродинамического ударя) она падает.

Способ позволяет управлять процессом легирования, находить оптимальное время легирования, независимо от режима работы и материала наносимого покрытия.

Формула изобретения

1. Способ электроискрового легирования, согласно которому электроду-инструменту сообщают дискретное перемещение относительно обрабатываемой поверхности, а напряжение силовых импульсов увеличивают пропорционально увеличению омического сопротивления слоя наносимого материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью оптимизации по времени процесса легирования при обеспечении максимальной толщины наносимого слоя, в процессе обработки определяют интенсивность электродинамического уцара частиц наносимого материала о поверхность и при достижении им максимальной для данных условий величины интенсивности подают сигнал на перемещение инструмента. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что об интенсивности электродинамического удара судят ло отношению ампли904962

Составитель Н. Падогина

Техред М.Гергель

Корректор Г Назарова

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 227/22

Тираж 1150

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

° туды предыдушего к амплитуде последуюшего импульса напряжения на выходе устройства, преобразующего механическую энергию удара в электрические импульсы. б

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 11 401463, кл. В 23 P 1/18, 1971.