УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полезная модель относится к областям машиностроительного и ремонтного производства и может быть использована для упрочнения и восстановления деталей машин, режущего инструмента и штамповой оснастки.
Известно устройство для электроискровой обработки поверхностей, содержащее обмотку вибровозбудителя, источник постоянного тока, положительный полюс которого соединен с коллектором зарядного транзистора, эмиттер которого соединен с анодом разрядного тиристора, катод которого соединен с электродом. Отрицательный полюс источника соединен с деталью. Между отрицательным полюсом источника и анодом разрядного тиристора включен накопительный конденсатор. База зарядного транзистора соединена с выходом блока регулировки режима и анодом диода, катод которого соединен с электродом. Управляющий вывод разрядного тиристора соединен с выходом блока запуска (Паспорт АИИ3.299.157 ПС. Установка «Элитрон 22». - Кишинев «Штиинца», 1986. 18 с.).
Недостатком известного устройства является наличие отскоков электрода от поверхности детали и появление серии импульсов тока различной энергии.
Технический результат заключается в возможности получения покрытия с постоянными значениями толщины и сплошности за счет дозированной энергии импульсов за одно касание электрода с поверхностью детали.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит обмотку вибровозбудителя, источник постоянного тока, положительный полюс которого соединен с коллектором зарядного транзистора, эмиттер которого соединен с анодом разрядного тиристора, катод которого соединен с электродом, а отрицательный полюс источника соединен с деталью. Между отрицательным полюсом источника постоянного тока и анодом разрядного
тиристора включен накопительный конденсатор. База зарядного транзистора соединена с выходом блока регулирования и анодом диода, катод которого соединен с электродом, а управляющий вывод разрядного тиристора соединен с выходом блока запуска. С выводами обмотки вибровозбудителя соединены потенциальный и нулевой выводы униполярного инвертора. Эмиттер разрядного транзистора соединен с базой зарядного транзистора, коллектор - с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а база - с потенциальным выводом униполярного инвертора.
Устройство содержит обмотку вибровозбудителя 1 (фиг.1),выводы которого соединены с потенциальным и нулевым выводами униполярного инвертора 2. Положительный полюс источника постоянного тока 3 соединен с коллектором зарядного транзистора 4, эмиттер которого соединен с анодом разрядного тиристора 5, катод которого соединен с электродом 6. Между отрицательным полюсом источника постоянного тока 3, соединенным с деталью 7, и анодом разрядного тиристора 5 включен накопительный конденсатор 8. База зарядного транзистора 4 соединена с выходом блока регулировки режима 9 и анодом диода 10, катод которого соединен с электродом 7. Управляющий вывод разрядного тиристора 5 соединен с выходом блока запуска 11. Эмиттер разрядного транзистора 12 соединен с базой зарядного транзистора 4, коллектор - с отрицательным полюсом источника постоянного тока 3, а база с потенциальным выводом униполярного инвертора 2.
Устройство работает следующим образом. Обмотка вибровозбудителя 1 получает питание от униполярного инвертора 2. При положительном импульсе, поступающем с потенциального вывода униполярного инвертора 2, якорь вибровозбудителя притягивается к магнитопроводу и электрод 6 удаляется от поверхности детали 7. Этот же импульс закрывает разрядный транзистор 12, и на базу зарядного транзистора 4 поступает положительное напряжение с блока регулировки режима 9. Зарядный транзистор 4 открывается и происходит заряд накопительного конденсатора 8 до значения напряжения, заданного блоком регулировки режима 9. При нулевом потенциале на
потенциальном выводе униполярного инвертора 2 якорь вибровозбудителя за счет действия пружины удаляется от магнитопровода вибровозбудителя и электрод 6 приближается к поверхности детали 7. Нулевой потенциал открывает разрядный транзистор 12, и база зарядного транзистора 4 соединяется с отрицательным полюсом источника постоянного тока 3. Зарядный транзистор 4 закрывается. При касании электродом 6 детали 7 разрядной тиристор 5 открывается за счет создания цепи для запуска разрядного тиристора 5 с блока запуска 11. Происходит разряд накопительного конденсатора 8. Если электрод 6 отскакивает от поверхности детали 7, то ток в межэлектродный промежуток не поступает за счет шунтирования разрядным транзистором 12 базы зарядного транзистора 4, то есть за одно касание электродом 6 поверхности детали 7 происходит единичный разряд накопительного конденсатора 8, заряженного до напряжения заданной величины. При сильном давлении на вибровозбудитель 1, когда электрод 6 находится в постоянном контакте с поверхностью детали 7, шунтирование базы зарядного транзистора 4 осуществляется диодом 10, что исключает протекание сквозного тока от источника постоянного тока 3.
Исследование эффективности устройства для электроискровой обработки осуществляли на установке «Элитрон-22» в ручном режиме с рабочими токами 0,5, 1,3, 2,8 А. За контролируемые параметры покрытий приняты толщина и сплошность. Повторность экспериментов составляла 8 раз. Результаты экспериментальной работы для различных электродных материалов приведены в табл.1-3.
Таблица 1
Катод - сталь 45;Анод - медь M1, электрод диаметром 2 мм, длиной 40 мм;Рабочий ток - 0,5 А;Время обработки поверхности площадью 1 см<sup>2</sup> - 2,5 мин.
Установка для электроискровой обработки поверхностей «Элитрон 22»
Установка для электроискровой обработки поверхностей «Элитрон 22» с заявленным устройством
Толщина покры-тий, мкм
Разброс значе-ний толщины покры-тий, %
Сплош-ность покры-тий, %
Разброс значений сплош-ности покры-тий, %
Толщина покры-тий, мкм
Разброс значе-ний толщины покры-тий, %
Сплош-ность покры-тий, %
Разброс значе-ний сплош-ности покры-тий, %
8-18
55,6
50-75
20
29-32
9,4
75-80
6,3
Из таблицы 1 видно, что для исследуемых материалов катод - сталь 45, анод - медь M1 разброс значений толщины покрытий, полученных с использованием установки для электроискровой обработки с заявленным устройством снизился в 5,8 раз, а значение сплошности в 3,2 раза. Среднее значение толщины покрытий увеличилось в 2,3 раза, а среднее значение сплошности покрытий увеличилось в 1,24 раза.
Таблица 2
Катод - быстрорежущая сталь Р6М5;Анод - твердый сплав ВК6, электрод диаметром 2 мм, длиной 30 мм; Рабочий ток - 1,3 А; Время обработки поверхности площадью 1 см<sup>2</sup> - 2 мин.
Установка для электроискровой обработки поверхностей «Элитрон 22»
Установка для электроискровой обработки поверхностей «Элитрон 22» с заявленным устройством
Толщина покры-тий, мкм
Разброс значе-ний толщины покры-тий, %
Сплош-ность покры-тий, %
Разброс значений сплош-ности покры-тий, %
Толщина покры-тий, мкм
Разброс значе-ний толщины покры-тий, %
Сплош-ность покры-тий, %
Разброс значе-ний сплош-ности покры-тий, %
14-23
39
72-83
13,3
40-43
7
85-90
5,6
Из таблицы 2 видно, что для исследуемых материалов катод - быстрорежущая сталь Р6М5, анод - твердый сплав ВК6 разброс значений толщины покрытий, полученных с использованием установки для электроискровой обработки с заявленным устройством снизился в 5,6 раза, а значение сплошности в 2 раза. Среднее значение толщины покрытий увеличилось в 2,2 раза, а среднее значение сплошности покрытий увеличилось в 1,13 раза.
Таблица 3
Катод - быстрорежущая сталь Р6М5;Анод - твердый сплав ВК6, электрод диаметром 2 мм, длиной 30 мм; Рабочий ток - 1,3 А; Время обработки поверхности площадью 1 см<sup>2</sup> -     2 мин.
Установка для электроискровой обработки поверхностей «Элитрон 22»
Установка для электроискровой обработки поверхностей «Элитрон 22» с заявленным устройством
Толщина покры-тий, мкм
Разброс значе-ний толщины покры-тий, %
Сплош-ность покры-тий, %
Разброс значений сплош-ности покры-тий, %
Толщина покры-тий, мкм
Разброс значе-ний толщины покры-тий, %
Сплош-ность покры-тий, %
Разброс значе-ний сплош-ности покры-тий, %
31-44
29,5
68-79
13,9
60-66
9
79-85
7
Из таблицы 3 видно, что для исследуемых материалов катод - сталь 20Х, анод - сталь 65Г разброс значений толщины покрытий, полученных с использованием установки для электроискровой обработки с заявленным устройством снизился в 3,3 раза, а значение сплошности в 2 раза. Среднее значение толщины покрытий увеличилось в 1,7 раза, а среднее значение сплошности покрытий увеличилось в 1,12 раза.
Таким образом, предлагаемое решение дает возможность за счет дозированной энергии импульсов за одно касание электродом поверхности детали получать покрытия с постоянными и большими значениями толщины и сплошности.