УСТАНОВКА ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к области электромеханической обработки (ЭМО) деталей машин, касается средств электромеханической точечной обработки изделий в условиях массового и ремонтного производства.
Известны установки для ЭМО деталей машин (см. Аскинази, Б.М. Упрочнение и восстановления деталей электромеханической обработкой / Б.М. Аскинази. - Л: Машиностроение, 1989. - 184 с. и Яковлев, С.А. Влияние электрофизических параметров на электромеханическую обработку деталей машин: монография / С.А. Яковлев. - Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014. - 129 с.), которые состоят из понижающего трансформатора с аппаратурой регулирования и контроля, объединенные в одной конструкции и устанавливаемые у металлорежущего станка, электроконтактного устройства, инструментальной державки с рабочим электрод-инструментом и двух токоподводящих кабелей. Устройства позволяют получить упрочненный термомеханическим воздействием поверхностный слой повышенной износостойкости при сохранении вязкой сердцевины детали, что повышает долговечность деталей машин.
Недостатками таких установок являются необходимость применения станочного оборудования, значительные потери электрической энергии на нагрев токоподводящих кабелей, электроконтактного устройства, увеличенная вследствие этого мощность потребления энергии, большая материалоемкость, трудность перемещения устройств из-за большой массы.
Известна интегральная установка для электромеханической обработки (патент РФ №2127183 - принят за прототип), содержащая силовой понижающий трансформатор с аппаратурой регулирования и контроля, элементы токоподвода, подпружиненную державку, несущую головку с рабочими инструментами и предназначенную для крепления на суппорте токарного станка, которая во многом устраняет недостатки упомянутых выше установок.
Однако данная установка также отличается своей стационарностью и необходимостью применения специального станочного оборудования, имеет достаточно высокие энергетические потери и металлоемкость, качающаяся головка отличается сложностью настройки и неустойчивостью работы.
Известна установка для электромеханической обработки деталей машин (патент РФ №2366557 - принят за прототип), содержащая силовой понижающий трансформатор с аппаратурой регулирования и контроля и рабочие инструменты, выполненные в виде двух подпружиненных державок с роликами и технологически связанные посредством упругих шин с силовым понижающим трансформатором, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными грузами для регулирования усилия прижатия рабочих инструментов к поверхности детали и переносным основанием, к которому снизу прикреплены рабочие инструменты с возможностью регулировки их положения относительно основания, при этом силовой понижающий трансформатор расположен на переносном основании.
При использовании такой установки не нужно применять специальное станочное оборудование, снижаются энергетические затраты, уменьшается металлоемкость и упрощается конструкция устройства, в целом повышается эффективность процесса ЭМО.
Однако такая установка практически не может применяться для качественной точечной электромеханической обработки.
Известно приспособление для точечной электромеханической обработки деталей (полезная модель РФ №188103 - принят за прототип), отличающееся тем, что оно содержит стол, подпружиненную каретку, блок управления с функцией таймера для обеспечения заданного времени электромеханического воздействия на деталь и установленную на каретке телескопическую державку с подпружиненным штоком, на котором установлены головка с электрод-инструментом и стержень, шарнирно соединенный с блоком управления, при этом на столе установлены изолированная от стола контактная площадка и стойка, а подпружиненная каретка выполнена с возможностью перемещения по стойке в вертикальном направлении с помощью рычагов.
Приспособление позволяет проводить точечную
электромеханическую обработку деталей, устраняя указанные выше недостатки, что позволяет расширить область применения технологии электромеханической обработки.
Недостатком такого приспособления является необходимость установки около него силового источника для ЭМО с присоединением к контактной площадке и головке с электрод-инструментом длинных токоподводящих кабелей. Значительные потери электрической энергии на нагрев токоподводящих кабелей приводят к низкой эффективности процесса точечной ЭМО.
Задачей полезной модели является повышение эффективности процесса ЭМО при точечной обработке поверхностей применением установки для точечной электромеханической обработки деталей.
Поставленная задача достигается тем, что трансформатор установлен на столе под кареткой с возможностью перемещения по столу в разных направлениях, а соединение вторичной обмотки трансформатора с контактной площадкой и головкой осуществляется с помощью гибких токопроводящих шин.
На фигуре изображен общий вид установки для точечной электромеханической обработки деталей.
Установка состоит из следующих сборочных единиц и деталей: стола 1, изолятора 2, контактной площадки 3, головки с электрод-инструментом 4, подпружиненного штока 5, телескопической державки 6, стержня 7, верхнего рычага 8, блока управления током с функцией таймера 9, стойки 10, каретки 11, нижнего рычага 12, пружины 13, трансформатора 14 и гибких шин 15.
Установка для точечной электромеханической обработки деталей работает следующим образом. Обрабатываемая деталь (например, лапа культиватора) устанавливается на изолированную от стола 1 изолятором 2 площадку 3.
На столе установлена вертикальная стойка 10 и трансформатор 14, имеющий возможность перемещаться по столу в разных направлениях. Вдоль стойки с помощью системы рычагов 8 и 12 в вертикальном направлении перемещается каретка 11. Для возврата каретки в исходное состояние предусмотрена пружина 13.
На каретке установлена телескопическая державка 6 с подпружиненным штоком 5. На штоке установлена головка с электрод-инструментом 4 и стержень 7, который шарнирно соединен с блоком управления с функцией таймера 9 для обеспечения заданного времени электромеханического воздействия на деталь.
Контактная площадка 3 и головка с электрод-инструментом 4 соединяется с трансформатором с помощью гибких токопроводящих шин 15.
При нажатии на рычаг 8 каретка с телескопической державкой перемещается вниз, сжимая пружину 13. При контакте электрод-инструмента 4 с деталью сжимается пружина телескопической державки (на рисунке не показано). Шток державки перемещается относительно корпуса державки 6 вверх, шарнирно передавая движение блоку управления с функцией таймера 9.
Трансформатору 14 подается электрический сигнал, который обеспечивает замыкание электрической рабочей цепи и проводится точечная электромеханическая обработка поверхности.
Выключение электрического тока производит блок управления с функцией таймера 9 через заданное время. Поднятие рычага 8 вверх обеспечивает поднятие каретки с державкой вверх за счет действия пружины 13.
Режимы точечной электромеханической обработки (плотность тока, давление инструмента, время электромеханической обработки), а также материал и форма инструмента принимаются исходя из задач и требований технологического процесса.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является повышение эффективности процесса ЭМО при точечной обработке поверхностей.
Использование контактной площадки исключает необходимость предварительного крепления одного их токоподводящих кабелей к обрабатываемому изделию.
Использование блока управления с функцией таймера позволяет обеспечивать точное время электромеханического воздействия на поверхность детали.
Возможность перемещения каретки относительно стойки в вертикальном направлении позволяет проводить точечную электромеханическую обработку деталей различной толщины.
Расположение трансформатора под кареткой на столе сокращает длину токоподводящих шин, что значительно снижает потери электроэнергии, и позволяет одновременно контролировать и регулировать режима работы трансформатора.
Использование гибких токоподводящих шин позволяет при необходимости, перемещать трансформатор по столу в свободное у стола место. Это позволяет обрабатывать крупные детали сложной формы.
Все это в целом повышает эффективность процесса точечной ЭМО деталей.