Многоэлектродный щеточный инструмент
Изобретение относится к машиностроению, в частности к многоэлектродным вращающимся инструментам для электроискрового легирования, и может быть использовано для нанесения покрытий на поверхность изделий. Цель - повышение качества наносимого покрытия и увеличение производительности за счет улучшения равномерности электроискрового воздействия на обрабатываемую поверхность. Корпус инструмента выполнен из двух фланцев, соединенных осями 2, расположенными равномерно по двумя концентрическим окружностям. Нерабочие участки электродов 3 выполнены в виде замкнутых кольцевых петель, закрепленных на одном или двух рядах осей 2. Расстояния между соседними осями выбраны с условием контакта поверхностей петель наружного ряда с поверхностью электродов внутреннего ряда, а внутри корпуса установлен полый цилиндр, контактирующий с поверхностью кольцевых петель внутреннего ряда. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУЬ ЛИК (19) (Н) А1 щ) В 23 Н 1/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 г. 1 с
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4374495/31-08 (22) 05.11 87 (46) 15.08.90. Бюл. и 30 (71) Физико-технический институт со специальным конструкторским бюро и опытным производством Уральского отделения АН СССР (72) С.Ф. Вдовин, E.Ñ. Махнев и В.С. Вдовин (53) 621.9.048.3(088.8) (56) Андреев В.И. Электроискровая обработка рабочих поверхностей валков °Электронная обработка материалов.
Изд-во "Итиинца", 1979, М 6, с. 81-82. (54) МНОГОЭИЕКТРОДНЦИ СЕТОЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к многоэлектродным вращающимся инструментам для электроискрового легирования, и может
2 быть использовано для нанесения покрытий на поверхность изделий. Цель повышение качества наносимого покрытия и увеличение производительности за счет улучшения равномерности электроискрового воздействия на обрабатываемую поверхность. Корпус инстру- мента выполнен из двух фланцев, соединенных осями 2, расположенными равномерно по двум концентрическим окружностям. Нерабочие участки электродов 3 выполнены в виде замкнутых кольцевых петель, закрепленных на одном или двух рядах осей 2. Расстояния между соседними осями выбраны с условием контакта поверхностей петель наружного ряда с поверхностью электродов внутреннего ряда,,а внутри корпуса установлен полый цилиндр, контактирующий с поверхностью кольцевых петель внутреннего ряда. 4 ил.
1585099
Изобретение относится к машинотроению, в частности к многоэлектодным вращающимся инструментам для лектроискрового нанесения коррози- S нно-стой ких и и зносос той ких покрытий
ha поверхность изделий, а также для восстановления размеров изношенных
Деталей.
Цель изобретения — повышение ка1 ества наносимого покрытия и увелиение производительности за счет улучения равномерности электроискрового оздействия на обрабатываемую поверхость. 1I5
На фиг. 1 изображен инструмент с вумя концентрическими рядами осей, а которых закреплены электроды неабочими участками, выполненными в иде петель, общий вид; на фиг. 2 - 20 азрез А-A на фиг. l; на фиг. 3 нструмент в сборе с одним концентриеским рядом осей с установленными а них электродами, закрепленных фикаторами, общий вид; на фиг. 4 - 25 азрез Б-Ь на фиг ° 3 °
Инструмент {фиг. 1, 2) содержит осадочный фланец 1, в резьбовых тверстиях которого установлены в ва концентрических ряда оси 2. Расстояние между концентрическими окружностями рядов составляет
1 3с1а 2d а a2, 1
Ф
35 а - толщина электрода °
На оси 2 насажены посадочным отверстием петли рабочие электроды 3 плошным рядом на необходимую ширину обработки. Электроды 3 могут быть 4О
Проволочные, из узких или широких полос, свитыми в виде каната, либо из
Полос, собранные в пакет. При этом электроды 3 как в ряду, так и в кана1 е или в пакете могут быть собраны из 45 одного токопроводящего материала или из различных материалов. Во избежание возможного прогиба осей 2 с электродами 3 внутри корпуса под вторым концентрическим рядом осей 2, близлежащим к центральной осевой линии инструмента, установлен полый цилиндр 4, наружный диаметр которого равен диаметру касательной окружности, ограниченной наружными секторами петель.
Ряды рабочих электродов 3 на осях 2 и полый цилиндр 4 закрепляются прижймным фланцем 5, толщина которого меньше толщины посадочного фланца 1. Поэтому при затягивании гаек 6 он упруго деформируется, плотно закрепляя электроды 3 на осях 2. Если все электроды 3 равной толщины, то они находятся в жестком закреплении. Так как электроды 3, установленные на осях первой концентрической окружности, не могут повернуться вокруг оси 2 из-за того, что снизу упором служат электроды 3 второй концентрической окружности, а с боков прижаты либо соседними электродами, либо прижимным фланцем, у электродов 3 второй концентрической окружности снизу упором служит полый цилиндр 4. По ходу вращения не дают повернуться электродам 3 вокруг осей
2 соседние электроды 3 первой концентрической окружности, а по длине осей
2 электроды 3 прижаты за счет усилия, создаваемого прижимным фланцем. Гайки 7 служат для усиления закрепления осей. фиксаторы 8 предназначены для жесткого закрепления электродов 3 на осях 2 в радиальном положении по отношению к общей оси инструмента. Закрепляются фиксаторы 8 с натягом гайками 6 и 7. При необходимости свободного размещения электродов 3 в инструментах прижимной фланец 5 устанавливается без натяга. Фиксаторы 8 в инструменте (фиг. 3, 4) устанавливаются также свободно без натяга. Все детали инструмента изготовлены из токопроводящего материала. Полый цилиндр
4 для большой длины инструмента можно использовать в виде набора цилиндров малой длины.
Электроискровое легирование предлагаемым инструментом ведут следующим образом.
Каждая деталь в инструменте при работе выполняет свою функцию. фланец 1, посаженный на вал приводного механизма, сообщает вращательное движение осям 2 с расположенными на них электродами 3. Полый цилиндр 4 удерживает от прогибания оси 2. Прижимной фланец 5 осуществляет положение электродов 3 в жестком или свободном состоянии. Положение прижимного фланца 5 может быть осуществлено гайками. 6 и 7, находящимися на осях 2, либо одной центральной гайкой, находящейся на валу приводного механизма (не показано). Собранный инструмент устанавливают на вал электродвигателя или другого какого-либо механизма вращения консольно или на две опоры.
1)8g
На шейку посадочного фланца 1 устанавливают скользящий контакт (не показан), соединяют с положительной полярностью источника тока. Отрицательную полярность этого источника соединяют. с обрабатываемой деталью (не показана). Включают механизм вращения инструмента, подают напряжение, подводят вращающийся инструмент к де- 10 тали до появления искровых электрических разрядов со всех электродов 3 каждого ряда. При обработке плоских деталей включают продольное перемещение детали или инструмента. Нанесе- 15 ние покрытий на круглые тела вращения осуществляют при сочетании вращательного и поступательного движения детали ° На инструмент может подаваться постоянный или импульсный ток одного .20 направления положительной полярности, flpvi использовании импульсного тока электроды 3 в инструментах закреплены жестко и радиально общей осевой линии инструмента, Жесткое закрепление эле- 25 ктродов 3 обеспечивает согласован ность подачи импульса тока от его источника со скоростью вращения и продольной подачей детали или инструмента. Согласованность заключается в 30 следующем. При касании электродов 3 всего ряда с поверхностью детали происходит разряд электричества, сопровождающийся переносом металла со всех электродов 3, находящихся на оси 2 в виде сплошного ряда. После разряда, т.е. переноса металла с электродов 3 первого прикоснувшегося ряда до прихода следующего ряда электродов 3, деталь или инструмент линейно 40 перемещается на величину уже перенесенной на деталь полосы металла. После нанесения другой полосы металла вслед за предшествовавшей ей полосой деталь или инструмент вновь переме- 4g щается на эту же величину и т.д., пока не покроется вся обрабатываемая поверхность детали, Частота импульсов
l îêà совпадает с частотой подхода ряда электродов 3. А так как инструмент В0 вращается с постоянной угловой скоростью, то деталь или инструмент перемещается с постоянной линейной скоростью. Аналогично нанесение покрытия при жестком закреплении электродов происходит и при использовании постоянного тока. Нанесение покрытия с помощью постоянного тока возможно и при установлении электродов 3 на осях 2
0gg
6 в инструментах свободно. Угол поворота электродов 3 вокруг осей 2 в инструменте (фиг. 1, 2) очень мал. Притом поворот возможен в том случае, если толщина д электродов 3 взята меньше расчетной, определяемой расстоянием между соседними осями 2 по концентрическим окружностям. Возможность жссткого или свободного размещения электродов 3 можно варьировать не только толщиной а ээллееккттррооддоов в 33, но и установлением осей 2 большего или меньшего диаметра, состоянием прижимного фланца 5. Процесс образования качественного коррозионно-стойкого покрытия при свободном размещении электродов 3 имеет некоторые особенности, Необходимо, чтобы суммарный зазор между соседними электродами по длине осей 2 был как можно меньшим и не превышал величины 0,5 м . Такое расстояние безэлектродного пространства перекрывается выбросом,.еталла с рабочих электродов 3 и растеканием его по поверхности детали. Если некоторые электроды в инструменте при свободном их размещении могут отклониться от радиального положения, т.е. отстать от других на угол, ограниченный осями 2 с находящимися на них электродами 3, то угол поворота электродов незначителен, поэтому на качество покрытия влияния не оказывает.
Поскольку угловая скорость вращения инструмента довольно большая и может быть 15-25 об/с, а на инструмент подается постоянный ток, поэтому электроды 3 находятся постоянно под напряжением. Испытания этого инструмента со свободным расположением электродов
3 показали, что электроды 3, касаясь поверхности детали, отклоняются всем рядом. А у инструмента (фиг. 3, 4) с одним концентрическим рядом осей 2 электроды 3 отклоняются вместе с фиксаторами 8 на угол, ограниченный соседними осями 2 до соприкосновения с петлями электродов 3, находящихся на последующих осях 2. Количеством проходов инструмента относительно детали регулируют толщину наносимого слоя покрытия.
Формула изобретения
Многоэлектродный щеточный инструмент для электроискрового нанесения покрытий, содержащий цилиндрический
7 1.585 () g3 8
@v2. 2 5 корпус и радиальные проволочные электроды, закрепленные равномерно по окружности в корпусе нерабочими участками, отличающийся тем, что, с целью повышения качества наносимого покрытия и увеличения производительности за счет улучшения равномерности электроискрового воздействия на обрабатываемую поверх- tð ность, корпус выполнен в виде двух фланцев, связанных двумя рядами концентрично расположенных по окружности осей, нерабочие участки электродов выполнены в виде замкнутых кольцевых петель, закрепленных на одном или двух рядах осей по всей длине между фланцами, в инструмент введен полый цилиндр, предназначенный для взаимодействия с петлями электродов внутреннего ряда осей, причем расстояние 1 между концентрическими окружностями рядов составляет
1 .Г
1 = — fЗс1 — 2dà - a>
t где и — наружный диаметр петли, мм; а - толщина электрода, мм, а оси расположены с шагом, равным сумме диаметра петли и толщины электрода и смещены на разных рядах относительно одна другой на половину шага.
1585099 Ьг.4
Составитель Н. Глвголев
Редактор N. Бандура . Техред M.Õoäàíè÷ Корректор р цекмвр
Зака з 2292 Тираж 556 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
