Способ электроэрозионного шлифования

 

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ШЛИФ01ВАНЙЯ детал электродом-инструментом/ согласно.которому обработку производят за несколько переходов, причем осуществляют ступенчатое уменьшение энергии искровых разрядов между электродами при каждом последующем переходе, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности шлифования за счет предварительного сглаживания рельефа обрабатываерлЬй поверхности, осуществляют предварительный пе1реход, при котором на электроды подают напряжение, величина которого не превышает величины напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально удаленной от нее точкой обрабатываемой поверхности, причем i энергию искровых рязрядов при осуществлении предварительного перехода (П задают меньшей, чем энергия разрядов при первом переходе.

„.Я0„, 1016128 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 23 P 1 0

ГОСХДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, -"- --::,, H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3387546/25-08 (:22) 2? . 0 1. 82 .. (46) . 07.05,. 83. Бюл. Р 17 (72) Э.A. Альфтан, С.Б. Князев, С. И. Колчанов, С.Б. Потулов и В.И. Харченко (71) Центральный научно-исследователь" ский и конструкторский институт топливной апйаратуры автотракторных и стационарных двигателей (53) 621.9 ° 048.4.06(088.8) (56) 1. Улитин И.Н., Деев E.À. Основы технологии электроэрозйонного шли:фования твердых сплавов. — "Электронная.обработка материалов", 1965, . В 4.. c., 5«9. (54)(57) СПОСОБ ЭЛЕК1РОЭРОЗИОННОГО

ШЛИФОВАНИЯ деталЯ электродом-инст. рументом, согласно которому обработку производят за несколько переходов, причем осуществляют ступенчатое уменьшение энергии искровых разрядов между электродами при каждом последующем переходе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ» ности шлифования за счет предварительного сглаживания penaефа обрабатываемОй поверхности, осуществляют предварительный .переход, при котором на электроды подают напряжение, величина которого не превышает величины напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально удаленной от нее точкой обрабатываемой поверхности, причем энергию искровых рязрядов при осу- 9

Ф ществленин предварительного перехода задают меньшей, чем энергия разрядов при первом переходе.

1О1В12В

Изобретение относится к электро" физическим и электрохимическим методам размерной обработки и, в частности, к электроэрозионному шлифованию прецизионных деталей.

Известен способ электроэрозионного шлифования деталей электродоминструментом, согласно которому обработку производят за несколько переходов, причем осуществляют ступенчатое уменьшение энергии искровых разрядов между электродами при каждом последующем переходе f1 ).

Недостатком известного способа является то, что он не полностью устраняет отклонения формы и расположения поверхности, получившейся на предыдущей операции. Это обусловлено тем, что первый переход электроэрозионного шлифования выполняют при высоком напряжении источника пита-. ния н соответственно более высокой энергии мпульсов, чем при последующих переходах, т.е. при самых грубых, обдирочных режимах, подобно тому, как это принято и в различных других «идах обработки со снятием металла с поверхности. В процессе злектрозрозионного шлифования электрод-инструмент движется вдоль обрабатываемой поверхности, не касаясь ее, а электрические разряды, пробивая межэлектродный промежуток между электродом-инструментом и обрабатываемой поверхностью, снимают с последней слой металла. Наиболее ин,тенсивно обработка происходит на тех участках поверхности, к которым электрод-инструмент ближе всего. Однако пробой межэлектродного промежутка и съем металла происходит в зоне электрода и на всех других участках обрабатываемой поэерхнбсти. Поэтому, хотя отклонения формы и расположения поверхностей в процессе обработки по,степенно уменьшаются, но их конфигурация частично переносится вглубь припуска и допуска на обработку, т.е. эти погрешности частично копируются в готовом изделии. Для того, чтобы отклонения фОрмы и расположения поверхностей оставались в пределах допуска, приходится задавать большие припуски и допуски на электроэрозионное шлифование и последующую доводку, что снижает производительность обработки. Таким образом, кроме недостаточно высокой точности, из.вестный способ и недостаточно производителен.

Целью изобретения является повышение точности шлифования за счет предварительного сглаживания рельефа обрабатываемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электроэрозионное шлифование деталей производят за несколько переходов,,при» чем осуществЛяют ступенчатое уменьшение энергии искровых р зрядов между электродами при каждом последующем переходе, при этом осуществляют

5 предварительный переход, при котором на электроды подают напряжение, величина которого не превышает величины напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально удаленной от нее точкой обрабатываемой поверхности, причем энергию искровых разрядов при осуществлении предварительного перехода задают меньшей, чем энергия разрядов при первом переходе.

На чертеже представлена схема электроэрозионного шлифования пред.лагаемым способом.

Способ осуществляют следующим обрахом.

Обрабатываемую заготовку 1 вращают, а электроду-инструменту 2 с направляющей 3 сообщают возвратнопоступательное движение вдоль образующей обрабатываемой поверхности 4

25 отклонения формы этой поверхности изображены утрированно увеличенными).

На электрод-инструмент 2 и обрабатываемую заготовку 1 подают напряжение от источника питания 5, при этом величину напряжения между электродами устанавливают таким образом, чтобы она не превышала величину напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально 5 удаленной от нее на расстояние m точкой обрабатываемой поверхности, т.е. величина напряжения источника питания при выполнении предварительного перехода задается такой, чтобы

49 пробивались только такие межэлектродные промежутки, величина которых и не превышает величины щ отклойения формы и расположения обрабатываемой поверхности. При этом

45 съем металла происходит не по всей обрабатываемой поверхности 4, а только на тех ее участках, к которым приближаются электрод-инструмент на расстояние n < m. Так, например, в положении А электрода-инструмента разряды возникают и металл снимает« ся с обрабатываемой поверхности, а в положении В этого не происходит.

По мере съема металла электрод-инструмент подают (приближают ) к об55 рабатываемой поверхности до тех пор, пока отклонения формы и расположения поверхности не снимутся полностью. При этом образующая полученного цилиндра занимает положение б.

60 H предлагаемом способе эта образующая получается прямолинейной, тогда как в известном она частично копирует исходный профиль и, следовательно, криволинейна. На этом выполнение предварительного перехода

1016128 заканчивается и приступают к выполнению следующего первого перехода.

Для выполнения первого перехода повышают выходное напряжение U источника питания. Увеличение выходного напряжения U источника питания, а следовательно, и напряжения на межэлектродном промежутке, приводит к соответствующему увеличению энергии разрядов (импульсов).

Первый переход заканчивают через заданное время либо по достижении заданного диаметра, либо после окон чания заданного изменения диаметра обрабатываемой поверхности. При этом конфигурация обработанной поверхности 7 копирует конфигурацию, поверхности, полученной при вынолнении предварительного перехода, т.е. в предлагаемом способе ее образуккцая остается прямолинейной.

15

Последующие переходы выполняются обычным образом: напряжение U источника питания не меняют, а энергию разрядов (импульсов) уменьшают. от перехода к переходу. Таким образом обеспечивается получение заданно го диаметра Д и качества обработанной поверхности 8. Общее количество переходов, включая предварительный, :в предлагаемом способе целесообразно планировать не боЛьшим, чем в известном способе.

П р и М е р 1. Обрабатывают, направляющее отверстие в заготовках (20 шт) корпуса распылителя дизельной форсунки. Исходный диаметр обрабатываемых отверстий П г находится в пределах 5,88 — 5,90 мм, отклонения формы и расположения по- 4Q верхиости отверстия достигают 0,04 ми на диаметр, т.е. 0,02 мм на сторону.. .Для обработки используют станок

IIHHTA c RC-генератором с выходным напряжением 220 В и указанным набо- 45

:ром конденсаторов-накопителей и токоограничивающих резисторов: 1-ый режим С = 1,26 мкф, R = 111 Ом; 2-ой режим -. С 0,26 мкФ, R = 230 Ом, 3-й режим — С = 0 022 мкФ R = 483 Ом;

I I 50 4-й режим — С = 0,0068 мкФ, R

1360 Ом. Предварительный переход выполняют при пониженном выходном фиксированном гапряжении ц = 100 В, . при котором разряды пробивают межэлектродный промежуток величиной

0,02 мм, т.е.. равный величине отклонений формы и расположения поверхностей, приходящемся на сторону. При этом используют конденсаторнакопитель и токоограничивающее сопротивления первого режима, т.е.

С = 1,26 мкФ, R = 111 Ом. Энергия разрядов (импульсов) И при этом достигает величины W -= -6,3 мДж. Электрод-инструмент совершает возвратно- 65

/ поступательное движение со скоростью

56 двойных ходов в минуту, заготовка вращается со скоростью 1000 об/мий .

Съем указанных отклонений формы и расположения поверхностей происходит за 1,5 мин. Диаметр направляющего отверстия получается в пределах

5,92 — 5,94 мм.

Следующий, первый переход выполняют при выходном фиксированном источнике питания U = 220 В при тех же конденсаторе-накопителе и токоограничивающем сопротивлении, что и на предварительном режиме, т.е.. С = — 1,26 мкФ, R = 111 Ом. Целью этого перехода является-получение заданного диаметра за вычетом небольшого припуска на последние переходы, обеспечивающие получение заданного качества поверхности. Этот переход выполняется при наибольшей энергии импульсов N = 30 мДж в течение вре4 мени, необходимого для получения диаметра 5,96 мм (по прибору активного контроля ). Среднее время обработки порядка 30 с. Последующие переходы выполняются при фиксирован- ном выходном напряжении источника .питания той же величины, т.е. U

220 В последовательно на втором, третьем и четвертом режимах, с умень-. шением энергии импульсов от перехода к переходу, которая равняется при этом соответственно.6„ 0,5 и

0,016 мДж. В результате получают от" верстия, диаметром Д в пределах

5,97 — 5,98 мм с отклонением формй и расположения поверхности не более

0,0015 мм, тогда как при обработке о

IIo тем же электрическим режимам, но без предварительного перехода, этот. параметр получается в пределах

0,002-0,003 мм, т.е. в 1,5-3 раза большим. Длительность обработки в этих контрольных испытаниях большая, чем по предлагаемому способу на .

0,5 мин, так как для получения указанного отклонения формы и располо,жен;.я поверхностей, приходится увеличивать длительность как первого перехода (до 2,1 мин), так и последующих переходов (до 30-40 с);

Пример 2. Объектом .обработки являются аналогичные заготовки, но припуск на обработку умейьшен. .Исходный диаметр 5,9-5,92 мм. Это позволяет сократить среднюю длительность первого перехода до 10-15 с, . а последующие 2-й, 3-й и -4-й переход до 10 с. Остальные режимы обработки те же, что и в первом примере.

Результаты обработки также. те же, но длительность обработки сокращается еще на 0,5 мин, т.е. (на 1 мин) мень" ше, чем в контрольном опыте, выпол-. ненном по известному способу.

1016128

Составитель Г. Ганзбург

Редактор A. Гулько Техред B.äàëeêîðeé Корректор E. Рошко ч» "з

Заказ 3284/15 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый.спо- соб электроэрознонного шлифования позволяет повысить точность обработ:ки за счет предварительного сглаживания рельефа обрабатываемой поверхности.