УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к области технологического оборудования для нанесения износостойких покрытий на рабочие поверхности металлорежущего инструмента.
Нанесение износостойких покрытий предназначено для увеличения ресурса работы инструмента и повышения качества обработки поверхностей. Среди различных способов нанесения износостойких покрытий на рабочие поверхности металлорежущего инструмента метод электроакустического нанесения покрытий является наиболее технологичным при решении задач изготовления специального инструмента.
В основе метода электроакустического нанесения износостойких покрытий на режущие инструменты лежит принцип электроискрового легирования (ЭИЛ) с введением в этот процесс ультразвуковой техники и технологии.
Одним из основных недостатков существующих конструкций является слабая механизации процесса модифицирования рабочих поверхностей инструментов (Григорьев С.Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента. М.: Машиностроение, 2009. - 368 с.)
Известно устройство электроискрового легирования, защищенное патентом РФ №2101145, МПК B23H 9/00, опубл. 10.01.1998.
Устройство содержит упруго подвешенный электрод и дисковый деформирующий элемент с торцевой рабочей поверхностью, закрепленный на введенной в устройство ультразвуковой колебательной системе со стержневым концентратором, в осевой ступенчатой полости которого размещен с возможностью осевых перемещений электродержатель. Легирующие электроды расположены в радиальных пазах, выполненных в диске, а колебательная система подпружинена в направлении обрабатываемого изделия.
Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество нанесенного износостойкого покрытия на рабочие поверхности обрабатываемого изделия.
Известно устройство для электроискрового нанесения покрытий, защищенное патентом РФ №2093324, МПК B23H 9/00, опубл. 20.10.1997.
Устройство содержит вибратор с легирующим электродом и деформирующий элемент. Деформирующий элемент выполнен в виде диска с плоской торцовой рабочей поверхностью и с равноудаленными друг от друга сквозными пазами. Диск связан с шаговым двигателем для синхронизации дискретных поворотов диска с частотой колебаний электрода, расположенного напротив сквозных пазов.
Недостатком известного устройства является недостаточно высокое качество нанесенного износостойкого покрытия на рабочие поверхности обрабатываемого изделия.
Наиболее близкой к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату, выбранной в качестве прототипа, является установка для электроакустического нанесения износостойкого покрытия ЭЛАН - 3 (Кишуров В.М, Черников П.П., Яруллин Ч.А., Ипполитов В.Н. Технология механообработки: лабораторный практикум 3-е изд., перераб. и доп. Уфа, 2011. - стр. 224).
Установка для электроакустического нанесения износостойкого покрытия содержит магнитострикционный преобразователь, электрододержатель, электрод, рабочий стол и установленное на нем технологическое приспособление с обрабатываемым изделием, включающее в себя предметный столик и устройство фиксации и перемещения в продольном и поперечном направлении.
Недостатком конструкции является недостаточно высокое качество нанесенного износостойкого покрытия на рабочие поверхности обрабатываемого изделия из-за неравномерности глубины покрытия по всей площади поверхности вследствие непостоянной скорости ручного перемещения обрабатываемого изделия и неточного определения базовой точки контакта обрабатываемого изделия с электродом.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования устройства для электроакустического нанесения износостойкого покрытия.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении качества нанесенного износостойкого покрытия на рабочие поверхности обрабатываемого изделия.
Указанный результат достигается тем, что устройство для электроакустического нанесения износостойкого покрытия, содержащее магнитострикционный преобразователь, соединенный с пультом управления, электрододержатель, электрод, технологическое приспособление, включающее устройство фиксации обрабатываемого изделия, устройство перемещения в продольном направлении обрабатываемого изделия и устройство перемещения в поперечном направлении обрабатываемого изделия, дополнительно содержит портативный генератор лазерного луча, установленный подвижно на электрододержателе, при этом устройство перемещения в продольном направлении обрабатываемого изделия и устройство перемещения в поперечном направлении обрабатываемого изделия снабжены электроприводами.
Устройство для электроакустического нанесения износостойкого покрытия содержит магнитострикционный преобразователь 1, соединенный с пультом управления 2, электрододержатель 3, электрод 4, технологическое приспособление 5, включающее устройство фиксации 6 обрабатываемого изделия 7, устройство перемещения в продольном направлении 8 обрабатываемого изделия 7 и устройство перемещения в поперечном направлении 9 обрабатываемого изделия 7. На электрододержателе 3 подвижно установлен портативный генератор 10 лазерного луча. Устройство перемещения в продольном направлении 8 обрабатываемого изделия снабжено элетроприводом 11. Устройство перемещения в поперечном направлении 9 обрабатываемого изделия также снабжено элетроприводом 12.
Устройство для электроакустического нанесения износостойкого покрытия работает следующим образом.
Электрод 4 устанавливает в электрододержателе 3. Обрабатываемое изделие 7 устанавливают в устройство фиксации 6. При помощи портативного генератора 10 лазерного луча на поверхности обрабатываемого изделия 7 обозначается базовая точка контакта обрабатываемого изделия 7 с электродом 4.
Через пульт управления 2 включают магнитострикционный преобразователь 1, подают напряжение на электрод 4 и подводят электрод 4 к базовой точке на поверхности обрабатываемого изделия 7. Начинается процесс нанесения износостойкого покрытия на поверхность обрабатываемого изделия 7. Включается электропривод 11 и обрабатываемое изделие 7 вместе с устройством фиксации 6 перемещается устройством перемещения в продольном направлении 8 относительно электрода 4 в процессе нанесения износостойкого покрытия. Далее при достижении электродом 4 крайней точки на поверхности обрабатываемого изделия 7 электропривод 11 выключается. Включается электропривод 12, обрабатываемое изделие 7 вместе с устройством фиксации 6 перемещается устройством перемещения в поперечном направлении 9 относительно электрода 4 на один шаг, равный диаметру электрода 4 в процессе нанесения износостойкого покрытия, после чего электропривод 13 выключается. Указанные циклы работы повторяются до окончания нанесения покрытия на требуемую площадь поверхности обрабатываемого изделия 7.
Электроприводы 11, 12 могут быть использованы на основе электродвигателя, например, марки АИР 71В-8. Портативный генератор 10 лазерного луча может быть использован марки Laser pointer red 50 mW. Магнитострикционный преобразователь, пульт управления, электрододержатель, электрод, устройство фиксации обрабатываемого изделия, устройство перемещения в продольном направлении обрабатываемого изделия и устройство перемещения в поперечном направлении обрабатываемого изделия, входящие в состав технологического устройства используют промышленного изготовления.
Таким образом, предлагаемое устройство для электроакустического нанесения износостойкого покрытия позволяет повысить качество нанесенного износостойкого покрытия на рабочие поверхности обрабатываемого изделия.
За счет обозначения базовой точки контакта обрабатываемого изделия с электродом и перемещения обрабатываемого изделия относительно электрода с помощью электроприводов, обеспечивающих постоянство скорости перемещения, при нанесении покрытия невозможно наложение его слоев друг на друга, в результате качество покрытия повышается из-за равномерности глубины покрытия по всей площади поверхности.