Устройство для электроискровой обработки поверхности

Авторы патента:

B23H7/26 - устройство для перемещения или установки электрода относительно заготовки; крепление электрода

Владельцы патента RU 2619412:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) (RU)

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки материалов, в частности к электроискровому легированию, и может быть использовано в машиностроительном и ремонтном производстве для получения износостойких покрытий на плоских поверхностях различных изделий. Устройство содержит ручку управления, корпус и размещенные в корпусе магнитную систему, состоящую из сердечника с катушкой, и подвижный якорь с электрододержателем для закрепления электрода. При этом ручка управления и корпус соединены при помощи соединения типа ласточкина хвоста, паз типа ласточкина хвоста расположен вертикально на боковой поверхности корпуса, ползун типа ласточкина хвоста соединен с ручкой управления и выполнен с возможностью свободного перемещения в упомянутом пазу, а сверху и снизу упомянутого паза установлены ограничители движения упомянутого ползуна, верх корпуса выполнен с возможностью установки нагрузки. Техническим результатом является повышение равномерности толщины наносимого слоя и стабильность тока при нанесении покрытия за счет исключения влияния силы давления оператора на устройство. 3 ил.

Различные детали с плоскими поверхностями, такие как ножи измельчителей различных материалов, боковые поверхности отрезных пил, режущие органы сельскохозяйственных машин, защитные листы бункерных устройств и многие другие детали упрочняются при помощи электроискрового легирования нанесением твердосплавного покрытия. При этом там, где механизированное легирование со следящей системой поддерживания постоянства технологического тока экономически не выгодно (легирование различных единичных деталей, обработка детали на месте эксплуатации без разборки механизма) или невозможно (из-за габаритов детали, сложной фигурной формы плоских деталей и т.д.), применяется электроискровое легирование при помощи ручного вибратора. При этом известно, что "стабильность процесса ручного легирования в значительной степени зависит от навыка оператора, так как установленный режим может быть легко нарушен неверным выбором давления легирующего электрода на деталь" (Типовые операции ЭЭО. Часть 8 http://metallicheckiy-portal.ru/articles/obrabotka/elektro-zionnaya/ /tipovoperacii/9), то есть изменение оператором величины силы нажима на вибратор приводит к изменению толщины покрытия, что снижает качество покрытия.

Известна установка для электроискрового легирования ЭЛИТРОН-22 (см. «Установка Элитрон-22, паспорт АИИЗ. 299.157 ПС», Кишинев, "Штиинца", 1986), состоящая из генератора и электромагнитного вибратора. Установка предназначена для легирования рабочих поверхностей режущего инструмента и штамповой оснастки. Установка имеет следующий недостаток: "Чтобы обеспечить стабильность процесса легирования, необходимо следить за величиной рабочего тока и поддерживать нажим легирующего электрода в заданных пределах. С увеличением энергии импульса (рабочего тока) растет толщина наносимого слоя, увеличивается глубина термического воздействия и ухудшается качество легированной поверхности, появляются прижоги, нарушается и сплошность нанесенного покрытия" (Типовые операции ЭЭО. Часть 8 http://metallicheckiy-portal.ru/articles/obrabotka/elektro_zionnaya/ /tipovoperacii/9). То есть оператору при нанесении покрытия приходится следить за величиной тока установленного режима и корректировать давление на вибратор в зависимости от величины тока.

Известно устройство для электроискрового легирования (SU 510344, В23Р 1/18), содержащее электромагнитный вибратор, на оси которого закреплен электрододержатель, в который устанавливается электрод, и узел поворота электрода. Недостатком этого устройства является зависимость качества покрытия от квалификации оператора и силы его давления на устройство.

Наиболее близким является устройство для электроискрового улегирования металлов (SU 248103 A1, В23Р 9/04), содержащее магнитную систему, состоящую из сердечника с катушкой и подвижного якоря с электрододержателем, в котором закрепляется электрод, причем устройство заключено в единый корпус с жестко прикрепленным держателем,предназначенным для удержания устройства оператором. Недостатком известного устройства является зависимость качества покрытия от силы давления оператора на устройство.

Задачей изобретения является создание устройства для электроискровой обработки поверхности получения качественного покрытия при ручном электроискровом легировании, обеспечивающего стабильность параметров процесса в результате исключения влияния навыков оператора на параметры процесса.

Задача решается тем, что устройство для электроискровой обработки поверхности, содержащее ручку управления, корпус и размещенные в корпусе магнитную систему, состоящую из сердечника с катушкой, и подвижный якорь с электрододержателем для закрепления электрода, отличается тем, что упомянутые ручка управления и корпус соединены при помощи соединения типа ласточкина хвоста, при этом паз типа ласточкина хвоста расположен вертикально на боковой поверхности корпуса, ползун типа ласточкина хвоста соединен с ручкой управления и выполнен с возможностью свободно перемещаться в упомянутом пазу, сверху и снизу упомянутого паза установлены ограничители движения упомянутого ползуна, а верх корпуса выполнен с возможностью установки нагрузки.

Техническим результатом является повышение равномерности толщины наносимого слоя и стабильность тока при нанесении покрытия за счет исключения влияния силы давления оператора на устройство.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показано устройство для электроискровой обработки поверхностей, на фиг. 2 - сечение устройства по А-А (увеличено), на фиг. 3 - разрез устройства по Б-Б (увеличено).

Изобретение заключается в следующем.

Устройство для электроискровой обработки поверхности содержит корпус 1 и размещенные в корпусе 1 магнитную систему (не показана), состоящую из сердечника с катушкой, и подвижный якорь с закрепленным на якоре электрододержателем 2 для закрепления в нем электрода 3. Также устройство содержит ручку 4 управления для управления оператором.

Ручка 4 управления и корпус 1 соединены при помощи соединения 5 типа ласточкина хвоста. Соединение 5 содержит направляющую 6 с пазом 7, в котором с возможностью свободного перемещения по пазу 7 установлен ползун 8. При этом паз 7 типа ласточкина хвоста расположен вертикально на боковой поверхности корпуса 1. Ползун 8 типа ласточкина хвоста соединен с ручкой 4 управления и выполнен с возможностью свободно перемещаться в пазу 7. Для ограничения хода ползуна 8 сверху и снизу паза 7 установлены ограничители движения ползуна 8: сверху на направляющей 6 установлен верхний ограничитель 9, а снизу - нижний ограничитель 10.

Верх корпуса 1 выполнен с возможностью установки нагрузки (груза). На верхней крышке корпуса 1 смонтирован элемент крепления нагрузки, например шпилька 11, на которой закрепляются нагрузочные средства 12 в виде шайб.

Устройство содержит токоподвод 13 переменного тока к вибратору и технологического тока к электроду 3. На Фиг. 1 показана также обрабатываемая деталь 14.

При этом ручка 4 управления прикреплена к ползуну 8, например, как показано на фиг. 1, торцом. На Фиг 2 показано возможное крепление ручки 4 управления к ползуну 8 при помощи винта 15.

Устройство работает следующим образом.

Перед проведением процесса электроискрового легирования производят определение веса нагрузочных средств 12 для различных режимов обработки. При легировании в конкретном режиме на элементе крепления нагрузки (шпильке 11) закрепляют нагрузочные средства 12, соответствующие данному режиму обработки. Оператор включает электропитание и устанавливает устройство на деталь 14 до касания электродом 3 поверхности детали 14. Сила, прилагаемая оператором к ручке 4 управления в вертикальном направлении, никоим образом не передается на корпус 1 и электрод 3. При дополнительном нажиме оператора на ручку 4 управления ползун 8 отходит от верхнего ограничителя 9 и нагрузка на электрод определяется весом корпуса 1 и установленных нагрузочных средств 12, и остается постоянной во время электроискрового легирования. Оператор имеет возможность перемещать устройство в горизонтальной плоскости в любом направлении за счет соединения 5 корпуса 1 и ручки 4 управления, выполненного в виде ласточкина хвоста. Таким образом, осуществляется процесс электроискрового легирования с постоянной, не зависящей от оператора силой давления на электрод.

Предварительная проверка работы устройства показала, что перемещение электрода 3 во время электроискровой обработки по поверхности детали 14 приводит к изменению технологического тока не более чем на 4%, при этом уменьшается нагрузка на руку оператора и отпадает необходимость контроля технологического тока. Изобретение дает возможность получать равномерную толщину наносимого покрытия с отклонением от номинального не более чем на ±5%.

Устройство для электроискровой обработки поверхности, содержащее ручку управления, корпус и размещенные в корпусе магнитную систему, состоящую из сердечника с катушкой, и подвижный якорь с электрододержателем для закрепления электрода, отличающееся тем, что упомянутые ручка управления и корпус соединены при помощи соединения типа ласточкина хвоста, при этом паз типа ласточкина хвоста расположен вертикально на боковой поверхности корпуса, ползун типа ласточкина хвоста соединен с ручкой управления и выполнен с возможностью свободного перемещения в упомянутом пазу, а сверху и снизу упомянутого паза установлены ограничители движения упомянутого ползуна, при этом верх корпуса выполнен с возможностью установки нагрузки.

Изобретение относится к электроискровой обработке поверхности, в частности к электроискровому легированию, и может быть использовано в машиностроительном и ремонтном производстве для получения износостойких покрытий на деталях узлов трения и неподвижных соединений.

Устройство для электроискровой обработки поверхностей // 2585600

Многоэлектродная оснастка с независимой подвеской электродов и инерционным вибровозбудителем // 2545983

Изобретение относится к электроискровому легированию металлической поверхности со сложной геометрией. Предложена многоэлектродная технологическая оснастка для электроискрового легирования, содержащая многоэлектродную кассету, выполненную с возможностью монтирования в суппорте станка с регулировкой угла ее наклона.

Технологическая оснастка для локальной электроискровой обработки внутренних поверхностей тел вращения // 2527108

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологическому инструменту для осуществления электрофизической обработки внутренних поверхностей деталей машин и механизмов, выполненных в форме цилиндра, в частности внутренней поверхности цилиндров двигателей внутреннего сгорания, корпусов гидроцилиндров, посадочных отверстий для подшипников и т.п.

Станок для электроэрозионной обработки // 2502586

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при проектировании и изготовлении станков для электроэрозионной обработки. Станок содержит основание, стойку, поперечные салазки, рабочую головку с выдвижной пинолью, электрододержатель, стол, смонтированный на опоре, образующей зазор между лицевой поверхностью стойки и задней поверхностью опоры, ванную, задняя стенка которой размещена в данном зазоре, смонтированную с возможностью перемещения в вертикальном направлении.

Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом // 2489238

Изобретение относится к технологическому оборудованию для размерной электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом штампов, пресс-форм, пера турбинных и компрессорных лопаток, а также для электрохимического гравирования.

Способ и устройство для электрохимической резки тонкостенных электропроводных профилей с полировкой среза и скруглением кромок // 2473412

Изобретение относится к электрохимической резке тонкостенных электропроводных заготовок. .

Станок для электроэрозионного формообразования отверстий // 2455133

Изобретение относится к электроэрозионному станку, предназначенному для формообразования тангенциальных отверстий в топливных форсунках. .

Адаптивный шпиндельный узел для электроэрозионной обработки на станке с устройством чпу типа cnc // 2446924

Изобретение относится к области электроэрозионного фрезерования, в частности к адаптивному шпиндельному узлу, используемому на станке с устройством ЧПУ типа CNC для электроэрозионной обработки детали (28).

Устройство для электроэрозионной обработки глубоких отверстий малого диаметра // 2413598

Изобретение относится к устройствам для электроэрозионного и электрохимического прошивания отверстий малых диаметров в электропроводящих материалах и изделиях, например в лопатках газотурбинных двигателей.

Установка для создания покрытий на металлических поверхностях методом электроискрового легирования // 2623539

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания на металлических поверхностях различных покрытий методом электроискрового легирования. Установка содержит выносной аппликатор АП 10, подключенный к базовому модулю БМ 30 с блоками электропитания БП 31, генерации электрических импульсов БГ 32 и управления работой установки БУ 33, причем указанный блок генерации электрических импульсов БК 33 содержит несколько независимых генераторов указанных импульсов, а базовый модуль БМ 30 дополнительно содержит блок БРГ 34 формирования подвода рабочего газа в зону легирования, блок БСВ 35 формирования подвода сжатого воздуха в качестве рабочего тела для сменного АП 10 с пневматическим приводом вибрационного механизма ДЭ 12 и блок БП 31 формирования электропитания для подключения к БМ 30 системы осветительных приборов местного и общего освещения зоны легирования. Технический результат – повышение качества электроискрового легирования металлических поверхностей и расширение возможностей установки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Устройство для электрохимической обработки ступенчатых валов // 2623971

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов и предназначено для обработки ступенчатых валов. Устройство содержит диэлектрический корпус, внутренняя часть которого выполнена в виде призмы, в каждой плоскости которой встроены регулируемые опоры осевой фиксации заготовки, оси которых пересекаются в центре оси заготовки и расположены друг относительно друга под углом 90°. На корпусе установлена крышка из электроизоляционного материала, базируемая по диагонали двумя центровочными штифтами и выполненная с возможностью регулирования межэлектродного зазора по другой диагонали с помощью винтового механизма. Внутренняя часть крышки выполнена по продольным и поперечным размерам заготовки и на ней размещены по два электрода-инструмента на каждую ступень заготовки. Технический результат: повышение точности формы и качества обработанных поверхностей путем минимизации уровня остаточных напряжений и равномерного распределения их по всему объему изделия, за счет одновременного съема поверхностного слоя со всего объема обрабатываемой заготовки. 5 ил.

Способ электрохимической обработки непрофилированным электродом-инструментом и устройства для его осуществления // 2647413

Изобретение относится к области электрохимической обработки и может быть использовано для прорезки узких криволинейных пазов и щелей в деталях из высокопрочных сталей и сплавов. В способе электрохимическую обработку осуществляют многокоординатным перемещением в несколько последовательных переходов вращающимся электродом-инструментом, выполненным в виде закрепленной с обоих концов длинной упругой пластины постоянного поперечного сечения с существенно различным соотношением габаритных размеров в направлении осей симметрии, вращающихся вокруг продольной оси. При этом в способе первый переход может быть осуществлен на постоянном напряжении, при этом оси начального и конечного одноименных поперечных сечений пластины повернуты относительно друг друга, вокруг продольной оси, на определенный угол сдвига γ, обеспечивая создание винтовой закрутки электрода-инструмента. Также первый переход может быть осуществлен на импульсном напряжении, без предварительной закрутки пластины при угле сдвига γ=0, при этом изменяют фазу включения импульса напряжения или группы импульсов напряжения в каждом обороте электрода-инструмента в зависимости от направления вектора подачи, обеспечивая включение импульса или группы импульсов в момент, когда ось симметрии, параллельная длинной стороне поперечного сечения электрода-инструмента образует с вектором подачи заданный угол ϕ, меньший 90 градусов, а выключают напряжение после поворота электрода-инструмента на угол 2ϕ от момента включения. Причем последующие переходы осуществляют в пазе, предварительно полученном на первом переходе, при этом импульсы напряжения подают синхронно с вращением электрода-инструмента, но со смещением фазы включения импульса и фазы выключения импульса на 90 градусов относительно вектора скорости подачи в направлении к обрабатываемой начисто поверхности паза. Технический результат: обеспечение большой глубины прорезаемого паза, возможность сложноконтурной вырезки с переменными углами наклона образующей. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 пр.