Способ анодно-ультразвукового удаления заусенцев и установка для его осуществления

Способ анодно-ультразвукового удаления заусенцев и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению ,в частности, к электрофизическим и электрохимическим методам обработки. Цель изобретения - повышение производительности удаления заусенцев и мелких металлоизделий за счет повышения надежности управления анодно-ультразвуковым воздействием. Анодную обработку ведут в режиме пассивации с перемешиванием и многократным наложением ультразвуковых колебаний при протекании определенного количества электричества. Металлоизделия помещают в перфорированную кассету 3 с анодными токоподводами, которую устанавливают в электрохимическую ванну 1 в зону действия ультразвукового излучателя 2. Затем ведут анодную обработку с многократным наложением ультразвуковых колебаний в функции количества электричества, затрачиваемого на пассивацию и анодно-ультразвуковую активацию процесса. Для управления процессом в установку введено устройство раздельного измерения количества электричества, включающее два одинаковых измерительных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных ключей 9,10, интеграторов 11,12, компараторов 13,14, выходящих на RS-триггер 15, который управляет работой ультразвукового генератора 6. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР (21) 4182485/25-08 (22) 19.01.87 (46) 23,07.89, Бюл. !! 27 (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (72) О.P.Менаджиев, В.В.Кравченко, Е.М.Кузнецова, Ф.А.Бронин, Д.С.Агафонов и В,В,Гнутов (53) 621,9.047(088. 8) (Se) Авторское свидетельство СССР

I 593879, xn. B 23 Н 7/38, 1975, Авторское свидетельство СССР

Ф 975297 кл. В 23 Н 7/38, 198! (54) СПОСОБ АНОДНО-УЛЬТРАЗВУКОВОГО

УДАЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И УСТАНОВКА ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофиэическнм и электрохимическим методам обработки. Цель изобретения — повышение производительности удаления заусенцов с мелких металлоизделий за счет повышения надежности управления анодно-ультраэ вуковым, воздействием, Анодную обработку ведут в режиме

„„SU,, 1495036 А 1 (5!)4 В 23 Н 7/38

2 пассивации с перемешиванием и многократным наложением ультразвуковых колебаний при протекании определенного количества электричества. Металлоизделия помещают в перфорированную кассету 3 с анодными токоподводами, которую устанавливают в злектрохимическую ванну 1 в зону действия ультразвукового излучателя 2, Затем ведут анодную обработку с многократным наложением ультразвуковых колебаний в функции количества электричества, затрачиваемого на пассивацию и анодно-ультразвуковую активацию процесса. Для управления процессом в установку введено устройство раздельного иэмере ния количества электричества, включающее два одинаковых измерительных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных ключей 9, 10, интеграторов

11, 12, компараторов 13, 14, выходящих íà RS-триггер 15, который управляет работой ультразвукового генера" тора 6, 2 с п. злы, 1 ил.

25 (2) 45 1 1

3 14950

Изобретение относится к области электрофизических и электрохимических методов обработки, а именно к анод\ ной обработке мелких металлоизделий насыпью с перемешиванием при воэдей5 ствии ультразвуковых колебаний, и может быть использовано для удаления заусенцев и иэделий из меди и ее сплавов, стали и дру гих металлов.

Целью изобретения является повы— шение производительности удаления заусенцов мелких металлоизделий при обработке их насыпью с перемешиванием эа счет повышения надежности управления анодно-ультразвуковым воздействиемм.

На чертеже представлено устройство для удаления з аусенцов, общий вид.

Анодную обработку ведут в режиме пассивации с перемещением и многократным наложением ультразвуковых колеб аний, при э том включение ультр азвуковых колебаний происходит каждый раз после протекания количества ( электричества, определяемого по формуле

Q ДХ

ЯР (1) где й(3,7+4,5) ° 10 см — толщина слоя 3д растворяемого металла, достаточная и предельно допустимая для пассивации поверхности металлоизделий иэ меди, железа и сплавов, $ — суммарная обрабатываемая поу 35 верхность металлоизделий, см р — плотность материала металлоиэделий, г/см З;

К вЂ” электрохимический эквивалент, г/А с;

40 выход по току, Анодно-ультразвуковую обработку веду т каждый р аз до протекания количества электричества где K 0 7+I 0 — эмпирический коэффициент, соответствующий оптимальным условиям анодно-ультразвуковой активации по критерию максимальной избирательности удаления заусенцов, Способ реализуется на установке, содержащей электрохимическую ванну, содержащую ультразвуковой преобразователь, подключенный к ультразвуково- 55 му генератору, перфорированную кассету с обрабатываемыми меиаллоизделия" ьи, снабженную анодными токоподводанн> систему пернмешивания металлоиз36 4 делил, си с ге му циркуляции зле ктролита и источник постоянного гока, подключенный к электрохимической ванне последовательно с преобразователем

ToK — напряжение, усгройсгво раздельного измерения количества электричества, состоящее из двух одинаковых измерительных каналов, подключенных к выходу преобразователя ток — напряжение, Каждый из каналов состоит из последовательно соединенных ключа, интегратора и компаратора, Выходы компараторов каждого канала соответственно присоединены к входам RSтриггера, Инверсный выход триггера подключен к управляющему входу ключа в первом канале измерения, а прямой к управляющим входам ключа во втором канале измерения и ультразвукового генератора, Процессы пассивации и анодноультразвуковой активации поверхности металлоизделий, при смене которых возникают эффекты преимущественного удаления э ау сенцов, определяются количеством пропущенного электричества. Этот показатель в условиях перемеши в ания металлоизделий не з ави сит от скачков тока, возникающих при обработке, На основании измерений ,количества электричества и массовых изменений электродов из стали, меди и ее сплавов установлено, что толщина слоя металла, переходящего при анодном растворении в шлам и тем самым обеспечивающего пассивацию электродов, приближается к некоторой константе. Толщина слоя металла определялась косвенным методом на основании закона Фарадея, Соотношение толщин металла, удаляемого при анодноультраэвуковой активации и пассивации, определяется коэффициентом и эквивалентно соотношению затраченного на это количества электричества.

На основании данных измерений предложены эмпирические формулы для расчета количества электричества, позволяющие управлять процессом анодноультразвукового удаления заусенцов.

Исследования процесса удаления заусенцев позволили оптимизировать пределы изменения величины и и ксэффициента К: d=3 7.10 как зна-. чение, определяющее предельно малое количество электричества, необходимое для пассивации процесса, и обеспечивающее получение избирательности

Зб

5 14950 удалении эаусен;)oU н опгимэльном диапазоне; d=4,5 .1! см взято как значение, опреде:1иющее предельно большое количес гво зле ктриче с гва, не обходимое для пассивации процесса и обеспечивающее получение избирательности удаления заусенцов в оптимальном диапазоне; К=0,7 — взяго как значение, определяющее предельно малое количество электричества, необходимое для активации процесса и обеспечивающее получение избирательности удаления за> сенцев в опгимальном диапазоне, К= взято как значение, определяющее пр дел bH() большое Количес f во элекгричества, необходимое для активациии пр оде с с а и обе с пе чи вающее получение избирательности удаления

З аУ СЕНЦЕВ B OII I H MOJ1bHOM ДИ ))I l ) OHc .

При изменении d=(3>7-4,э) l см и соотношении К=О, 7-1,0, изменение процесса удаления заусенцеь по избирательности, определяемой по удельному сопутствующему съему металла, 25 незначительно, При отклонении ог ,укаэанных пределов избирательность процесса снижается, указанные пределы соответствуют общему диапазону колебаний толщины металл а, пер еходящего в шлам при пассивации и актива— ции для исследования металлов, Установка, реализующая споссб, содержит устройство для раздельньго измерения и сравнения с заданным и

35. количества электричества, эатраченного на пассивацию и активацию деталей, с помощью которого осуществляется управление ультразвуковым воздействием на анодный процесс, Применение интегратора и компаратора в каждом канале измерения поэ-! воляет измерить и сравнить с расчет-! но-заданным количество электричества необходимое для солевой пассиваЭ

45 ции и анодно-ул ьтр аз вуковой активации.процесса, Это дает возможность эбрабатывать мелкие детали насыпью.

Дпя управления процессом по раслетно-заданному количеству электри50 гества путем чередования анодной и анодно-ультразвуковой обра-, ботки, использ сван RS-триггер. Такая схема позволяет исключить влияиие скачков тока и напряжения в межэлектродном зазоре, Установка, реализующая способ, содержит электрохимическую ванну 1, включакщую ультразвуковой преобраэова г ль 2, перф риро ванную электр)) и« кук) кассету 3 с обраба (ываемь)мп мегг). )ло)г)де)гаями, сн )бженную ано;)ными гоко)н)дводами, систему -) пере мешин.l ния обрабатывае tilx металлолом,1елии, систему 5 циркуляции электролита.

Ilpt îápëýîâàгель 2 подключен к ультр»звуковому генератору 6, Ванна 1 подключен» к ис гочнику 7 постоянного тоКа ПОСЛеДОВа ГЕ))Г НО С l)POOD)P;IЭОВатЕЛЕМ

8 ток — напряжение, к выходу параллельно подключено два одгHаковых измерительных канала для раздельного измерения количества элекгричесгва, сосгоящиx пз последов l гельно соедиHeHHblK ключей 9 и 10, интеграторов

1 и 12 и компараторов 3 и 14, при этом выходы компараторов 13 и 14, каждого канала соотве гственно присоединены к входам FS григгера 15 инверсный выход ксторого подключен к управлякнцему входу ключа 9 в первом канале измерения; а прямой — к управляющим входам ключа 10 во втором канале измерения и генератора 6, Интеграторы тока посгроены на базе операционных усилителей н интегральном исполнении, В качестве преобразователя ток — напряжение применяется прецизионный шунт измерительного прибора, сопротивлением 0,2 Ом с подключенным параллельно его зажимам усилителем постоянного тока, Способ осуществляется следующим образом, В зависимости от магериала металлоизделий, их количества и площади обрабатываемой поверхности рассчи гывается количество электричества "„. и (по формулам (l ) и (2,1.

Выбирается электролит н режимы анодной обработки, обеспечивающие солевую пассивацию обрабатываемых металлоизделий, На компаратор ах 13 и 14 з адают ся уставки срабатывания в соответствии с расчетными значениями количества электричества. Обрабатываемые металлоизделия помещают насыпью в перфорированную диэлектрическую кассету 3, снабженную анодными токоподводами, Кассету располагают в электрохимической ванне 1 чтобы она находилась в зоне действия ультразвукового преобразователя 2. Ванну 1 заполняют электролитом через систему

5 циркуляции, Включают систему 4 переориентации обрабатываемых металло"

1495036 изделий и ис гочник 7 постоянного тока, Происходит анодная обрабогка металлоизделий> при этом сигнал в виде пульсируняцего напряжения, пропорционального величине тока н межэлектродном зазоре, поступает с выхода преобразователя 8 .ток — напряжение через замкнутый ключ 9 на вход интегратора 11, где производится 10 его интегрирование, пропорционально количеству электричества, достаточного для образования пассирующей пле нки.

При достижении выходным напряжением ин гегратора 11 величины напряжения установки компаратора 13 последний срабатывает и сигналом, появ. ляющимся на его выходе, переворачивает RS-триггер 15, Сигнал с инверс- 20 ного выхода триггера 15 поступая на управляющий вход ключа 9, отключает его от выхода преобразователя 8 ток — напряжение, и подключает к земляной шине и> разряжая,емкость ин- 25 тегратора 11, приводит его в исходное состояние.

Сигнал, появившийся при перевороте

RS-триггера 15 на его прямом выходе, поступает одновременно на управляющие 3р входы ультразвукового генератора 6 и ключа 10, Включается генератор 6, подается напряжение на ультразвуковой преобразователь 2, Начинается анодно-ультразвуковая обработка. В электрохимической ванне 1 создаются ультразнуковые колебания, сопровождающиеся кавитацией и микропотоками у поверхности металлоизделий, изменяются процессы массоперенрса, элек- 40 трохимическая система переходит в новое состояние ранновесия, На этот переход заграчинается количество электричества, измеряемое интегратором 12, который приводится н дейст- 4 вие при замыкании ключа 10, Напряжение на выходе интегратора 12 меняетПри достижении на выходе интегратора 12 напряжения равного величине уставки компарагора 14, последний срабатывает и переводит ныходным сигналом RS-триггер 15 в исходное состояние. Выключается генератор 6 и ультразвуковой преобразонатель 2, ключ 10 и ингегратор 12 ноэврашаются н исходное состояние. Включаются ключ 9 и интегратор 11, Виды обработки чередуюгся до заданной степени удаления заусенцов.

Время удаления заусенцов определяе i ся их неличиной, режимами обработки и ус ганавлинается экспериментально на опы гной партии изделий.

Фор мул а изобретенин

1. Способ анодно-ультразвукон ого удаления заусенцен при анодной обработке в режиме пассивации металлоизделий, насыпью с пере мешин анием и многократным наложением ульграэвуковых колебаний, о т л и ч а ющ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и надежности управления процессом, наложение ультра— звуковых колебаний производят каждый раз после и;.отекания количества электричества,, равного

r /> =а-= — —, где а=(3,7-4,5) .10 см;

S — суммарная обр аб атыв аемая поверхность партии металлоиэделий, см р — плотность магериала метаплоиэделий, г/см ;

K> — злектрохимический эквивалент, r/A.c; выход по току, и недут анодно-ультразвуковую обработку каждый раз до протекания количества злектричесгна .„ =К 4., где

К = 0,7 ... 1>0.

2, Установка для анодно-ультразвукового удаления заусенцен с мелких металлоизделий при обрабогке их насыпью с перемешинанием, содержащая электрохимическую ванну, ультразвуковой преобразователь, соединенный с ультразвуковым генератором, перфорированную кассету с анодными токоподводами, систему перемешинания, систему циркуляции. электролита, источник постоянного тока, подключенный к ванне последовательно. с преобразователем ток — напряжение, о т л и ч и ющ а я с я тем, что, с целью понышения производительности и надежности управления процессом удаления заусенцев, в установку введено устройство раздельного измерения к ..ичества электричества, состоящее из двух одинаковых измерительных каналов, подключенных к выходу преобразователя

1495036

Составитель B,Дрожалова

Техред Л.Олийнык

Редактор Л.Гратилло

Корректор С.ilexMap

Заказ 4157/8 Тираж 894 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,. Иосква, й-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Уигород, ул. Гагарина, 101 ток — напряжение, при этом каждый канал имеет последовагельно соединеннын ключ, инте грегор и компаратор, а выходы компараторов каждого канала присоединены к входам:; RS-триггера, 5 инверсный выход которого подключен к упр авляюшему входу ключа в пер вом канале измерения, а прямой — к управляющим входам во втором канале измерения и ультразвукового генератора.