Лабораторная работа № 23. Изучение конструкции ЭЛАН-3 и подготовка установки к работе

Цели и задачи работы – изучение конструкции и принципа работы электроакустической установки модели ЭЛАН-3. Изучить принципа формообразования износостойкого покрытия методом электроакустического напыления. Получить практические навыки подготовки оборудования к работе и установлению технологических режимов напыления-легирования. Построить график зависимости изменения технологического тока при изменении величины угла сдвига фазы и ультразвуковой частоты магнитострикционного преобразователя I=f(f _УЗГ, φ).

Применяемое оборудование, инструменты, материалы

и приборы

Для выполнения работы необходимы:

- установка электроакустического напыления – легирования модели ЭЛАН-3;

- образцы прямоугольной формы 20 20 150 мм из стали Р6М5 термообработанные до твердости 63 HRC с различной шероховатостью (R_a =0,11 мкм, R_a =0,56 мкм, R_a =1,0 мкм, R_a =2,5 мкм);

- упрочняющий электрод – твердый сплав марки ВК8 ГОСТ 3884-74 в виде твердосплавной пластинки 26130 ГОСТ 25425-82.

Методические указания по выполнению работы

1. Ознакомиться с общим видом установки ЭЛАН-3 (рис. 15.7) и панелью управления (рис. 15.9).

2. Ознакомиться с процессом формирования износостойкого покрытия методом электроакустического напыления-легирования (рис. 15.8).

Управление ультразвуковым Управление емкостью

генератором разрядного контура

Управление высокочастотным Управление углом

генератором импульсов сдвига фаз

Рис. 15.9. Панель управления процессом напыления-легирования

Порядок работы на установке

Перед началом работы на установке ЭЛАН-3 получить инструктаж, ознакомиться с инструкцией по технике безопасности и расписаться в журнале инструктажей по охране труда.

Подготовку установки к работе и порядок работы производить в следующей последовательности (рис. 15.7, рис. 15.9):

1. Закрепить в патроне упрочняющий электрод (рис. 15.7, поз. 6).

2. Закрепить патрон на торце волновода ультразвукового преобразователя (рис. 15.7, поз. 6).

3. Установить головку ультразвукового преобразователя в удобное для работы положение (рис. 15.7, поз. 3, поз. 8, поз. 9).

4. Открыть вентиль подачи воды для охлаждения магнитострикционного преобразователя. Убедиться в нормальном функционировании системы охлаждения по сливу воды. При отсутствии водопроводной сети установка в работу не включиться.

5. Установить в приспособлении упрочняемое изделие (рис. 15.7, поз. 7).

6. Включить общее питание пакетным переключателем (рис.15.7, поз. 10).

7. Включить установку кнопочной станцией (рис. 15.7, поз. 10), при этом на табло «контроль частоты» на панели ультразвукового генератора появятся цифры (рис. 15.9).

8. Включить кнопкой «УЗ генератор» на панели «Управление процессом» ультразвуковой генератор и произвести настройку колебаний ультразвуковой колебательной системы ручками «грубо» и «точно» (рис. 15.9).

9. Установить на панели управления «Источник питания» требуемые технологические режимы: напряжение, емкость, частоту высокочастотного генератора, угол сдвига фазы. Установка режимов производится путем нажатия соответствующей кнопки. При включении кнопок внутри их загорается лампочка (рис. 15.9).

10. Сориентировать напыляемую поверхность изделия относительно упрочняющего электрода, подвести ее до контакта с электродом. Усилие контакта должно быть минимальным (рабочей является любая точка поверхности электрода).

11. Включить установку на рабочий цикл нажатием ноги на педаль (рис. 15.7, поз. 12).

12. Произвести перемещение напыляемой поверхности изделия относительно электрода, осуществляя обработку. Скорость перемещения изделия и количество проходов по одному и тому же месту определяется качеством напыления (шероховатостью, толщиной, сплошностью). Напыленная поверхность должна быть однородной по обработке и не иметь не обработанных участков.

13. При завершении процесса нанесения покрытия (напыления) ослабить давление ноги на педаль установки (рис. 15.7, поз. 10).

Порядок выполнения работы

Для выбора оптимальных режимов напыления-легирования необходимо: определить рабочую резонансную частоту ультразвуковых колебаний электрода, которая определяется установлением на панели источников питания следующих режимов:

- напряжение, В 130

- емкость, мкф 30

- частота источника питания, кГц 0,68

- частота ультразвуковых колебаний, кГц 22,5.

После установления режимов необходимо привести в контакт обрабатываемую поверхность изделия с упрочняющим электродом и переключая кнопки угла сдвига фазы в направлении от 0º до 360º зарегистрировать изменение рабочего тока по встроенному амперметру. Отметить кнопку угла сдвига фазы предшествующей той, после которой наблюдается резкое уменьшение тока.

Последовательно уменьшая частоту ультразвуковых колебаний электрода от 22,5 кГц до 19,0 кГц с шагом 0,5 кГц повторить переключение кнопок угла сдвига фазы в направлении от 0º до 360º.

Частоту ультразвуковых колебаний электрода, при которой наблюдается резкое уменьшение тока при переключении кнопок угла сдвига фазы, принять за рабочую.

Для того, чтобы синхронизировать время электроискрового разряда с положением электрода относительно обрабатываемой поверхности, временное смещение осуществляется фазосдвигателем с шагом 36º. Установив резонансную частоту ультразвуковых колебаний и изменяя величину угла сдвига фазы от 0º до 360º необходимо добиться максимальной интенсивности искры при наименьшем рабочем токе.

Данные оптимальных режимов резонансной частоты, максимальной интенсивности искры при наименьшем рабочем токе занести в таблицу (Приложение 20). Построить график зависимости изменения величины технологических токов при изменении угла сдвига фаз.

Контрольные вопросы

1. Как влияет угол сдвига фазы на изменение величины технологического тока?

2. Как влияет частота ультразвукового генератора на величину технологического тока?

Дата добавления: 2015-12-07