Способ размерной электрической обработки

 

СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕ КОЙ ОБРАБОТКИ электродом-инструментом с изоляционно-абр ази вным покрытием на боковых поверхностях с обра зованием между инструментом и заготовкой торцового и боковых межэлект г/ родных зазоров/ согласно которому ведут контроль величины торцового , и бокового зазоров и поддерживают в процессе Обработки величину бокового межэлектродного зазора меньше толщины изоляционно-абразивного погфытия путем изменения электрического режима обработки, отличающ и и с я тем, что, с целью расйшрения технологических возможностей способа и повышения производительности процесса обработки, при возрастании торцового зазора между заготовкой и инструментом выше наперед заданной величины электроду-инструменту сообщают дополнительные периодические колебания.

COOS.СОВЕТСЙИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ее (и)

9Щ В 23 P 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ: ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

c : f

1, »

»»»» (21) 3347728/25-08 (22) 23.10.81 (46) 23.04.83, Бюл. Р 15 (72) A.Ì» Гущин (71) Краматорский индустриальный институт (53) 621.9.048(088,8 ) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 493329, кл. В 23 P 1/10, 1970.

2. Авторское- свидетельство СССР Р 625891 кл. В 23 Р 1/00» 1978, (54) (57) СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ электродом-инструментом с изоляционно-абразивным покрытием на боковых поверхностях с обра" зованием между инструментом и заготовкой торцового и боковых межэлект«, родных зазоров, согласно которому ведут контроль величины торцового, и бокового зазоров и поддерживают в процессе обработки ведичину бокового межэлектродного зазора меньше толщины изоляционно-абразивного покрытия путем изменения электрического режима обработки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа и повышенйя производитеЛьнос» ти процесса обработки, при возрастании торцового зазора между заготовкой и инструментом выше наперед заданной величины электроду-инструменту сообщают дополнительные периоднческие колебания.

1013181

Изобретение относится к электрофизическому и электрохимическому ,методам обработки, в частности к области размерного формообразования деталей машин и инструментов, и может быть использовано при изготовле- 5 нии точных отверстий, в том,числе и фасонных.

Известен способ электроэрозион- ной обработки, при котором формообразование ведут электродом-инстру- 10 ментом,: имеющим изоляционно-абразивное покрытие на боковой поверхности, причем в процессе обработки между ин трументом и заготовкой образуются торцовые и боковые зазоры (1 ).

Недостатком указ анного способа является недостаточное качество обработки, так. как толщина изоляционноабразивного покрытия равна величине бокового зазора, поэтому абразивные частицы воздействуют только на выступающие участки обработанной поверх-. ности.

Известен также способ электроэро- зионной обработки электродом-инструментом с изоляционно-абразивным покрытиегл на боковых поверхностях с образованием между инструментом и заготовкой торцового и боковых межэлектродных зазоров, причем в процессе обработки величину бокового межзлектроднбго зазора поддерживают меньше толщины изоляционно-абразив-,. ного покрытия путем изменения величины рабочего напряжения (2).

Недостатком известного способа являются малые технологические возможности (трудно применять при электрохимической обработке), а также низкая производительность способа за 40 счет прекращения процесса обработки .при отсутствии технологического тока в торцовом ме>кэлектродном зазоре> что происходит, например, в конце формообразования сквозного отверстия. 45

Целью изобретения является расширение технологическим возможностей способа и повышение производительности. поставленная, цель достигается тем, 5О .что согласно способу размерной элект.рической обработки электродом-инструментом с изоляционно-абразивным покрытием на боковых поверхностях .с образованием между инструментом и ..заготовкой торцового и боковых межэлектродных зазоров при контроле . .величины торцового и бокового зазоров и поддержании в процессе обрабо ; ки величины бокового межэлектродного зазора меньше толщины изоляционноабразивного покрытия путем изменения . электрического режима обработки, при возрастании торцового зазора между . заготовкой и инструментом выше наперед заданной величины электроду-ин- g5 струменту сообщают дополнительные периодические колебания.

На фиг. 1 изображена схема, реализующая способ; на фиг. 2 — часть зоны обработки.

Обрабатываемая деталь 1 и электрод-инструмент 2, имеющий абразивно-. изоляционное покрытие 3, связаны с источником технологического тока 4 (генератором импульсов) через блоки питания и управления 5-7, следящего привода подач 8 электрода-инструмента в зону обработки.

Следящий привод подач 8 выполнен в виде линейного асинхронного двигателя, либо линейного двигателя постояИного тока, подвижным элементом которого является электрод-инструмент.

Управляющие сигналы для следящего привода подач снимаются с межзлектродного зазора датчиком 9 (например датчиком тока, регулируемым сопротив. лением и т.д.).

Способ осуществляется следующим образом.

Включают источник технологического тока 4,. в результате чего в следящем приводе. подач 8 возникают электродинамические силы F< и F>.

Сила F< имеет постоянное направление и действует на электрод-инстру мент в сторону сближения его с обрабатываемой деталью, а сила F2 имеет знакопеременное напряжение -вдоль оси электрода-инструмента и совершает периодические колебания с регулируе- . мой частотой и амплитудой.

В результате действия, сил Е„и Е2 электрод-инструмент сближается с обрабатываемой деталью, а поскольку электрод-инструмент и деталь включены в цепь источника 4, то при достижении определенной величины межэлектродного зазора происходит электроэро-:. зионная либо электрохимическая обработка детали. При этом величина технологического тока фиксируется датчиком 9, который выдает команды блоки питания и управления 5-7.

Пример. Обрабатывали отверстие прямоугольного сечения 2хб мм в твердосплавной пластине ВКбМ толщиной 4 мм.

В качестве следящего привода подач 8 был применен автоматический регулятор межэлектродного зазора специальной конструкции, разработанч ной на базе линейного двигателя постояннога тока, имеющего три якорные обмотки;. в качестве электрода-инструмента 2 - металлический надфиль сечением 2кб мм с алмазным покрытием на боковых поверхностях, жидкая среда - соляровое масло, датчик тока 9 - регулируемое сопротивление.

Обмотки следящего привода подач, создающие усилия F> и F> подключались непосредственно к регулируемом выпрямителю 4 BCA-30, а обмотка яко отвеяно прекращению выйужденных ря следящего привода подач, создаю- копебаний электрода-инструмента. щая знакопеременное усилйе F,- под- . В то же время технологический ток ключалась> к ЛИТРУ через магнитный течет по третьей якорной обмотке слеУсилитель (поз, 6 на ф . . 1;. «,."-:щего призова подач и появляется

Устанавливали заготовку 1 и злект- - злектродинамическая сила F

Е; род-инструмент 2, жестко закреплен- Т=перь на электрод-инструмент ный на якоре следящего привода пода- . l,;ÿ.ëòo ) действует две.силы F u F чи 8, на расстоянии порядка 5 мм друг но так как F c F (F = 170H ) и 1 от друга в емкости с соляровым мас- имеет направление, противоположное

1 3 3 3 . лом. Затем включали источник техно- <0 направлению действия F,òî происходит логического тока 4. Ток, проходя по отвод электрода-инструмента от загоякорной обмотке следящего привода товки и увеличение межэлектродного ,подач 8, создает электродинамическую =-азора. Прн увеличении межэлект дносилу Е„, действующую на якорь и соот- го зазора технологический ток через ветственно на электрод-инструмент )q него уменьшается, в результате чего в сторону сближения с заготовкой, Уменьшается F3 . Как только сила F в то же время технологический ток с.танет равна или несколько меньше F„

1 между заготовкой 1 и электродом-ин- .=лектрод-инструмент возвратится .к струментом 2 не протекает, так. к."-:к заготовке, восстановится необходимая мЕжэлектродный зазор большой.,-. -;-:.=. †;ичина межэлектродного зазора, U

Следящий привод подач выполне.-:. н далее .процесс повторяется. Таким таким образом, что Г„= 10 H образом, происходит возвратно-постуОдновременно с F< на якорь следя- нательное перемещение электрода-ин- . щего привода дей твует электродинами- .струмента в автоколебательном режиме. ческая сила F, так как технологир . межэлек родный за- B опытах частота автоколебаний зор отсУтствУет, блок УпРавлениЯ б составляла f = 100 120 менный ток Я = 24 В ) промышленной ь ) о. крыт и пере- Колеблющийся с такой частотой (магнитный усилитель ) отк ыт и пе еэлектрод-инструмент производит, наря-. проходит по втор- и ду с электроэрозионной обработкой якорной обмотке следящего и иво а привода заготовки, также абразивное резание .

/ знакопеременьое своЫм боковым покрытием стенок пронаправление, изменяется по син соиется по синусои- филируемого отверстия. ТехнологиЧес- дальному закону и вызывает вибрацию кий ток через торцовый межэлектродный якоря, вместе с ним и электрода-инст- зазор при обработке составлял 4 5 A румента в оль си+ л д ль оси последнего. при напряжении обработки 100 В. к к

В опытах F = +40Н. Скорость прошивки отверстия в средПод действием сил Г и F элект оэ е трод нем была О,б мм/мин„ при этом шероинструмент сближается с заготовкой ховатость с=енок отверстия .к до тех пор, пока зазо ме. ними . азоР между ними = 0,32 мкм. B процессе обработкл

Z станет равным или меньше той величи- 40 наблюдается периодическое включение ны, при которой происходит элект ический разряд. При прохождении электР Р ди электРи в работу обмотки -следящего привода подач, создающего электродинамичесрического импульса (серии импульсов . кую силу F . В конце об б конце о ра отки съем происходит электроэрозионное Разруше- металла производился только лишь за ние заготовки и формообразование об" 4- . счет абразивного резания, так как рабатываемого отверстия. риборы, фиксирующие величину устаНаличие технологического тока через новленного технологического тока

t межэлектродный зазор вызывает появле находились в нулевом положении. ние сигйала на датчике 9, который . Весь процесс прошивки и доводки закрывает блок управления и пита- 50 отверстия в твердосплавной пластине: ния б для прохождения переменного рел в автоматическом режиме, что дало тока через якорную обмотку следя- возможность сократить время изготовщего привода подач 8, что приводит ления @ильеры на ЗОВ по сравнению с к исчезновению . силы Р,, соответ- известным способом.

ВНИИПИ Заказ 2892/19

Тираж 1104 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,-ул. Проектная, 4: