Устройство для электрохимикомеханического полирования

 

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки , в частности к финишной обработке сферических и асферических поверхностей . Целью изобретения является повышение точности обработки за счет компенсации погрешности в результате перераспределения давления в плоскости контакта деталь - инструмент. Устройство содержит копир 1 из токонепроводящего материала, гибкую бесконечную водопроницаемую ленту 2, помешенную в паз 3 копира 1. Катод 4 из токопроводной резины расположен на внутренней поверхности ленты 2. Заходные направляюшне 5 установлены на противоположных сторонах копира 1. Штуцер 6 закреплен на одной из направляющих и соединен с магистралью избыточного давления газа или жидкости. Глубина паза 3 увеличивается по направлению от тэси вращения устройства прямо пропорционально расстоянию от оси устройства до катодной поверхности . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЮ

М

СО

С

С0

Сл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078207/25-08 (22) 18.06.86 (46) 15.02.88. Бюл. № 6 (71) Тульский проектно-конструкторский технологический институт машиностроения (72) М. И. Голованчиков и П. Ф. Герцик (53) 621.9.047 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 304104, кл. В 23 Н 3/04, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕКТРОХИМИКОМЕХАНИЧЕСКОГОО ПОЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к финишной обработке сферических и асферических поверхностей. Целью изобретения является повыше„„SU„„1373505 А 1

tsar 4 В 23 Н 5 06 В 24 В 13 02 ние точности обработки за счет компенсации погрешности в результате перераспределения давления в плоскости контакта деталь инструмент. Устройство содержит копир 1 из токонепроводящего материала, гибкую бесконечную водопроницаемую ленту 2, помещенную в паз 3 копира 1. Катод

4 из токопроводной резины расположен на внутренней поверхности ленты 2. Заходные направляющие 5 установлены на противоположных сторонах копира 1. Штуцер 6 закреплен на одной из направляющих и соединен с магистралью избыточного давления газа или жидкости. Глубина паза 3 увеличивается по направлению от оси вращения устройства прямо пропорционально расстоянию от оси устройства до катодной поверхности. 3 ил.

1373505

Изобретение относится к комбинированным методам обработки, сочетающих электрохимическое и механическое воздействие на обрабатываемую поверхность, в частности к финишной обработке сферических и асферических поверхностей.

Целью изобретения является повышение точности обработки путем увеличения механической составляющей съема металла с обрабатываемой поверхности по мере удаления ее от оси вращения устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для электрохимикомеханического полирования, общий вид; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

Устройство для электрохимикомеханического полирования сферических и асферическп х п<>в«рхност«й содержит копн р 1

>I 3 l ok<> lI(IIp(>Bo. Eßl!EE I () мат(, I нбкую бесконечную водопроницаемую ленту 2, выполненную, например, из пористой резины и помещенную в пазу 3 копира 1, катод 4, изготовленный, например, из токопроводной резины и расположенный на внутренней поверхности бесконечной ленты

2, заходные направляющие 5, установленны«на противоположных сторонах копира 1, штуцер 6, закрепленный в одной из заходных направляющих 5 и соединяющий полость паза 3 копира 1 с магистралью избыточного давления газа или жидкости, направляющие ролики 7, прижимные ролики 8, приводной ролик 9, корпус 10, на котором установлены неподвижные элементы устройсТеа, стол 11 с закрепленной на нем деталью 12.

Электрохимикомеханическое полирование предлагаемым устройством осуществляется следующим образом.

Обр;< I ыfl л(I вливают на столе 11, закре)(ляют и подсоединяют к положительному полюсу ист(>чники

T«хноло(ического напряжения. Опускают устройство в зону обработки. Через штуцер 6 подаю г Ifo.f избыточным давлением сжа) ый во < (ух I<.III жидко« f I в пол()<ть паза

3 к<>пир<) I, н р()1л> т<п«чего межа гибкой бесконечной л«нтои " и обраба гына(мой

>юверхн<>(тьK) образу«тся упругий vo!i акт

Гибкий к;(год 4, установленный Hстн бе«коне иной водопропи)(а(— мой ле>IT(I 2, Ilp(дупрсжлает такж(ут(чку жидкости или газа из полости паза 3. 1)«г лированием местоположения заходпых наIlp IB.IHIoliEHx 5 и ннправляк)щих роликов 7 обеспечивают плавный заход гибкой б«сконечной ленты 2 I3 зону обработки и миннмальньн утечки подава«мой в паз 3 копира 1 жидкости или газа. Кроче T<>fo, заходные направляющие 5 выполняюг роль также токоподводов к катоду 4, Пер«м«п(«ние (ибкой лгнты 2 о<уществляется приводным роликом 9, установленным на корпусе

10. Натяжение л(нты осуществляется поср«дством прижимных роликов 8. Стол 11 < <акр(и50

5 !

О 5

:25

45 ленной на нем обрабатываемой деталью 12 врагцают вокруг своей оси с заданной частотой. Электролитоабразивную смесь подают в зону обработки методом свободного полива. Приводным роликом 9 сообщают перемещение гибкой ленте 2. Затем включают источник технологического напряжения. Для прохождения электрохимических реакций поверхность диэлектрической ленты 2, соприкасающаяся с обрабатываемой деталью, выполняется пористой, т.е. водопроницаемой. В результате воздействия анодной составляющей происходит электрохимическое растворение обрабатываемой поверхности.

Вследствие того, что длины обрабатываемой поверхности по ее круговым зонам в сечениях, перпендикулярных оси детали, различны, интенсивность электрохимического воздействия уменьшается от оси детали к периферии вдоль ее образующей, так как площадь обрабатываемой поверхности возрастает, а площадь катода остается постоянной. От напорной магистрали через штуцер 6 в полость паза 3 подают сжатый воздух или жидкость, которые осуществляют прижим гибкого катода 4 и гибкой ленты

2 к обрабатываемой поверхности. Выход рабочего агента осугцествляется через отверстие б.

Производитсльность абразивной составляющей процесса изменяется прямо пропорционально давлению в плоскости КоНтакта электрод — инструмент. >!ля компенсации погрешности, вызываемой анодной составляющей процесса, необходимо абразивную составляющую изменять так, чтобы съем металла с обрабатываемой поверхности за счет воздейс" вия абразива увеличивался от оси детали к периферии вдоль ее образующей прямо пропорционально длинам обрабатываемой поверхности по ее круговым зонам в сечениях, перпендикулярных оси детали или расстоянию от оси детали до обрабатываемой поверхности. Перераспре деление абразивной составляющей по такому закону обеспечивается в предлагаемом устройств«за счет изменения давления гибкой л«(IT(I 2 вдоль обрабатываемой поверхности.

Принцип действия основан на изв««тном явлении уменьшения давления гидроаэродинамической струи при сужении ее сечения и случае установившегося движения. Так как сечение паза 3 копира 1 увеличивается оТ оси устройства к его периферии прямо

1)POfIOPfEHOH3,1f>HO P<)С TOHHHlO OT OCH VCTPOH ства до катодной поверхности или до обрабатываемой поверхности, то дав.пение рабочего агента в полости паза 3 изменяется по такому ж«закону, т.е. съем металла oг воздействия абразивной составляющей процесса увеличивается от оси детали к периферии I<,l<>.fü ««()I>pуf<>IIE(и прямо пр(н«>рппо!

37З505

Фор,ч у.)а и:1 Обретен(1.>1

1.,= ), К -(К- Н,), -Б >сдгРиул"() нально расстоянию от оси детали до обрабатываемой поверхности.

Пример. Проводилось электрохимикомеханическое полирование вогнутой медной . полусферы, радиус которой был равен 200 мм

Обработка осуществлялась на модернизированном плосководочном станке ПД--500М. В качестве гибкой диэлектрической ленты использовалась резиновая лента, имеющая

П-образный профиль. На рабочей поверхности резиновой ленты выполнены отверстия. Эта гибкая лента своими концами крепилась к водилу станка, совершающему в горизонтальной плоскости возвратно-поступательное перемещение. В качестве катода использовалась гибкая медная пластина, которая устанавливалась на внутренней поверхности гибкой депассивируюшей ленты.

Заходные направляющие, выполненные из латуни и установленные на копире с возможностью перемещения перпендикулярно оси устройства для регулирования направления захода гибкой ленты, служили также токополволами к кdòoлх.

В полость паза копира подавался сжатый воздух. Для упрощения конструкции и повышени я надежности работы устройства сечение паза изменяли:13 счет увеличения его высоты прямо пропорционально расстоянин> от оси устройства до катодной floверхности. Т3к как межэлектродиый зазор мал по сравненик) с расстоянием От оси устройства flo катодHoH поверхности, то высоту паза изменяли прямо пропорционально расстояник> от оси летали до обрабатываемой поверхности, которое определяется из выражения глс R — радиус летали;

Н,, — расстояние от наиболее заглубленной точки обрабатываемой пов(рх— ности до рассматриваемого сс гсния

Эта зависимость получена при рассMHTренин прямоугольного трсуголшlèка, гипoтенузой которого являстся ради обрабаThlВ3с мой 110, I jt С(t)(pь> (К 1, Ã) IИИ >1 И j К3Tс T (>в расстояние ol (к и лета IH ло сс поверхности (!.,>, 3 лругим — расстояиис От пентра полусферы ло рассматрив )смого сечения (К Н,).

Из данного выражения находим 1, лля

Н,, равных 1, 3, 5, 10, 20,..., !80. 190, 200 мм.

Так, при Н>= I мм, Ll 20 мм, Нз- 3 мм, 1;>- З4 мм, ..., H t)tt= 200 мм, 1 „„=200 мм.

Находим отношение максимальной величины расстояния от оси детали до ее новеpx Ho(TH к минимальной H(. личине, т.е.

Н()()/ Н>= 20.

Принимаем минимальнук) вы(оту паза копира равной 1 мм, тогда его максимальная высота будет равна 1 мм >с 20=20 мм.

Высота паза копира при Н> — — 3 мм будет равна 2,5 мм.

А и (lлОги >IHo oH p(>дс з H(>1 вl>1со 1 >, i>It.j3 H Лр>>гих сечениях. Состав применяемой электролитно-абразивной смеси,,(в:

Хлористый кальций

ffHTp3T натрия 1

Глицерин

О

Абразив — окись хрома 10

20 Bn;i>1 76

Обрабатываемая дсталь вр;)щалась вокруг Boc é Оси со скоростью 36 06/мин. Число,>войных ходов водила составляло З2 дв. х,) мин.

В процессе обработки контроли!зовались

1псроховатость и точность обработки.

Б занном случае шерохов ITocTb обработаппой поверхности составила К„ - 0,01 мкм, 1>огрсшность обработки — О,Г)3 0,04 мм по сравн IIHfo с погрс шностьк> и;1 прототипе

3р в 0,04 0,06 мм.

У(тройство лля электрохимикомсханичсскогo полирования пространственных по3 5 н с р х H О (T (. É с к О и и р 0 в 3 н и с »1 и х фо р мы г и бким лс нг()чным электродом инсзр менI(>)I из диэлектрической и токо роволящих л(ит, который установлен fill,ш-)лектрический oIIHp, от>шча)ои(ее(.ч тем, ITo, с целью пов), 1>1(иия точности обработки, ва копи рс

I(hill(),1нс паз, в котором с возможностью пср(,, 111.>,ия размещен ) IpfTp();I инструмсllã, при этом паз выполнен с переменным Ilt) высоте сечением, f <) fop 18 увеличиш: l(H по направлсHHK) оТ оси вращения

45 ) l 1>ои -11«1 Д(II3P) + НОИ ПОВ(1 ХИОС ГI) р,l, l Ilo,fo(òü паза в зоис flfаибольп>сй его глуоип11 подсоелипспа к vl;II.H(1р;1111 подачи

131(i ll,ill жидкосзи.