Способ электроэрозионного легирования

 

Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки. Цель изобретения - повышение сплошности покрытия и снижение его шероховатости. Электроду 3, расположенному под углом к обрабатываемой поверхности изделия 1, сообщают осевые колебания. Изделие 1 перемещают относительно электрода 3. Дополнительно электроду 3 сообщают низкочастотные колебания в плоскости, касательной к обрабатываемой поверхности под углом 30-60° к направлению подачи. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 Н 9/00 ба ЫЗЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПА7ББЮ l л. ., it.li((f.

БХЬЛЯ01 ;,.

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21 ) 40833 22/31-08 (22) 02. 07. 86 (46) 07..06.89, Бюл. № 21 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт и Ленинградский политехнический институт им. M.È. Калинина (72) Б,И. Никулкин, А.И..Федотов, В.И. Трофимов и Г.И. Петеев (53) 621.9.048 (088.8) (56) Заявка Японии № 56-5978, кл. С 23 С 17/00, 1981. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

„„BU„„1484515 А1

2 (57) Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки. Цель изобретения — повышение сплошности покрытия и снижение его шероховатости. Электроду 3, расположенному под углом к обрабатываемой поверхности иэделия

1, сообщают осевые колебания. Изделие

1 перемещают относительно электрода

3. Дополнительно электроду 3 сообщают низкочастотные колебания в плоскости, касательной к обрабатываемой о поверхности под углом 30-60 к напр авле нию подачи. 2 ил .

1484 51 5

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способам электроэрозионного легирования.

Цель изобретения — повышение сплошности покрытия и снижение его шероховатости.

На фиг.1 приведена схема электроэрозионного легирования;на фиг.2 — 1p схема стабилизации периодических режимов движения электродов электроэрозионным легированием.

Способ осуществляется следующим образом. 15

Процесс электроэрозионного легирования поверхности изделия 1 ведут электродом 2, жестко соединенным с вибратором 3. Сердечник вибратора связан пружинами 4 с держателем 5. 2п

Генератор силовых импульсов на схеме условно не показан, Электрод 2 располагают наклонно под углом к обрабатываемой поверхности изделия 1. Обрабатываемую по- f5 верхность перемещают в.направлении подачи V, причем ось электрода составляет угол от 30 до 60 с направлением подлечи. Катушку 6 вибратора подключают к генератору 7 импульсно- щ

ro электрического тока, в результате чего электроду сообщаются осевые колебания. Одновременно держателю 5 сообщают низкочастотные колебания в плоскости, касательной к обрабатываемой поверхности.

Частоту этих колебаний выбирают в диапазоне 2-5 Гц. Скорость низкочастотных колебаний Vo = А — f выбирают в диапазоне от 0,7 до 1,3 4п скорости подачи, составляющей 600-!

800 мм/мин. Частоту колебаний электрода выбирают с помощью выражения

А

u) = (.2 — 10) — Š>

45 где А " амплитуда низкочастотных колебаний,"

f — частота низкочастотных коле" баний;

1 — путь движения электрода в контакте с иэделием в течение

50 одного импульса.

При этом обеспечивается устойчивый периодический режю: движения электрода 2 и электрс озионного переноса материала и ус раняется залив 55 панне" электродов, за счет чего также улучшается качество „легированного слоя, Устойчивый режим виброударных

I колебаний электрода и электроэрозионного переноса материала обеспечивают при сообщении электроду 2 низкочастотных и виброударных колебаний под одним острым углом к вектору скорости подачи в диапазоне 30-60

Импульсный разрядный ток при сообщении наклонных осевых и низкочастотных колебаний под острым углом к вектору скорости подачи оплавляет и скругляет выступы микронеровности агероховатости поверхности и формирует растянутую фррму лунок малой глубины и равномерную сплошность легированного слоя. При этом снижается высота микронеровностей.

В процессе электроэрозионного легирования изделия 1, установленного на металлорежущем станке, например, на токарном, имеют место вынужденные колебания станка и изделия 1 с широким спектром амплитуд вибраций. Колебания изделия 1 изменяют межискровой промежуток и натяг пружины и могут нарушать продолжительность контакта и периодичность движения электрода 2 ° При этом изменяется величина импульсного разрядного тока и ухудшается качество обрабатываемой поверхности., Для стабилизации периодических режимов движения электрода

2 и времени контакта электродов в процессе электроэрозионного легирования измеряют перемещения вибратора

3 и изделия 1. (фиг.2) относительно держателя 5 виброизмерительными датчиками 8 и 9. Датчики включены в ,блок 10 управления колебаниями вибратора. Сигналы с датчиков 8 и 9 подводят к операционному усилителю

10, суммируют в блоке 11 (сумматоре) и усиливают их мощность в блоке 12.

С усилитепя мощности ток включают в блок и подводят к электромагнитной катушке 6.

В момент вибраций и сближения поверхности изделия 1 на величину: у() с электродом 2 и держателем 5 уменьшают ток в электромагнитной катушке

6 и снижают величину перемещений электрода 2 на величину, равную уровню y(t), колебаний поверхности иэделия 1. В течение следующего полупериода вибраций изделия 1 в момент его перемещения в обратном направлении . повышают ток в электромагнитной катушке и увеличивают перемещение электрода 2 на величину смещения изделия

1484515

1. Управлением движения электрода 2 и межискрового промежутка по уровню относительных колебаний электродов с помощью-. системы с обрат ной с вя з ью по перемещениям обеспечивают устойчивый периодический режим движения электрода 2 и электроэрозионный перенос материала с электрода 2 (анода) на поверхность вибрирующего изделия.

Пример. В процессе электроискрового легирова ния электрод 2 из твердого сплава ВК8 и изделие цилиндрической формы из быстрорежущей стали PSM5 вводят в контакт и включают в электрическую цепь, например, с напряжением 200 В и силой тока

5 А, устройства типа "Электрон-22".

Держателем 5 создают давление между электродами, например, с усилием

0,5 кгс. К электроду 2 подводят импульсный электрический ток с частотой сд = 200 Гц, равной частоте осевых колебаний. Изделию 1 сообщают вращение с окружной скоростью подачи 2б

Чя = 600 мм/мин, а держателю 5 с электродом 2 низкочастотные колебания с частотой f = 4 Гц и амплитудой

А 3 мм в плоскости обработки под

4 углом 45 к плоскости вращения из делия. Косым ударом со скольжением электродов в момент импульсного разряда тока и расплавления металла скругляют и выглаживают выступы"исходной микронеровности шероховатости

35 поверхности и под воздействием электрической эрозии осуществляют равномерное распределение на площадке контакта электродов переноса материала электрода 2 (анода) на поверхность изделия 1 (катода) под углом 45 относительно вектора скорости Ч„подачи. В момент касательного перемещения электродов и расплавления металла деформируют и уплотняют жидкий металл на поверхности изделия и формируют растянутую форму лунки и иэносоустойчивый микрорельеф шероховатости обработочных рисок пад углом

45 к вектору скорости подачи и оси изделия.

В процессе электроискрового легирования предлагаемым способом устраняют "залипание" электродов, увеличивают в 1,7-2,3 раза толщину легированного слоя и улучшают его качество по сравнению с известным способом обработки. При этом с увеличением ч напряжения рабочего тока и интенсивности электроэрозионндго переноса металла электрода повышается в 1,92,2 раза сплошность покрытия, снижается до 3,5 раз высота шероховатости поверхности.

Ф о р мул а и з о б р е т е ни я

Способ электроэрозионного легирования, при котором электроду, расположе иному под угл ом к о бра 6атыва емой поверхности, сообщают осевые колебания, а детали сообщают движение подачи относительно электрода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества покрь»тия,электроду дополнительно сообщают низкочастотные колебания в плоскости, касательной к обрабатываемой поверхности под уг-. лом 30-60 к направлению подачи.

1484515

Составитель С. Никифоров

Texpeg Л.Сердюкова Корректор М. Васильева

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 2977/11 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101