Станок для размерной электрохимической обработки

 

Использование: электрохимическая обработка деталей типа сеток с большим количеством отверстий. Сущность изобретения: обрабатываемую деталь (1) устанавливают между токонепроводящими трафаретами (2), (3), закрепленными на цилиндрических элементах (5), (6), в полостях которых размещены инерционные массы (7), (8). Элементы (5), (6) и трафареты (7), (8) соединяют в единый блок и закрепляют его консольно на крышке (9) корпуса-баллона (10), установленного на штоке (14) механизма возвратно-поступательного перемещения. Корпус-баллон (10) наполовину заполняют электролитом, наполовину - - сжатым воздухом, включают источник тока и привод возвратно-поступательного перемещения. При этом давление насыщенного пара над электролитом обеспечивает его жидкое агрегатное состояние при выделении тепла в рабочем промежутке; направленное движение инерционных масс задает циркуляцию электролита в зоне обработки, осуществляющего отвод из нее выделяющегося тепла и продуктов обработки; интенсивность гидродинамического воздействия инерционных масс на формируемую структуру сетки регулируется путем изменения параметров возвратно-поступательного перемещения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрохимической размерной обработке, конкретно к конструкциям станков.

Известны способ и устройства электрохимической размерной обработки, в соответствии с которыми электролит поступает на обрабатываемую деталь из токонепроводящих сопл. Имеется в виду патент CША N 3793170 с приоритетом от 19 февраля 1974г.

В соответствии с упомянутым патентом ведут групповую прошивку отверстий в жаростойких металлах и сплавах, сверление которых лезвийными инструментами затруднено. Однако возможности использованных технических решений ограничены. Не представляется возможным сблизить корпуса сопл так, чтобы можно было получать сеточные структуры.

Процесс осуществляется в растворе серной кислоты при падении напряжения в межэлектродном пространстве до 700 В и интенсивном выделений джоулевой теплоты.

Процесс неосуществим в растворах солей, так как при этом электрическая энергия в большей мере переходит в тепловую и рабочая среда в межэлектродном пространстве переходит из жидкого агрегатного состояния в газообразное.

Стабильность электрохимического процесса при интенсивном выделении джоулевой теплоты в растворах солей обеспечивается техническим решением, представленным станком для электрохимической размерной обработки, патент N 1329926, В 23 Н 3/00, приоритет от 02.08.85г. являющимся прототипом заявленного технического решения.

Станок прототип снабжен источником поляризующего тока, а также накопительным баллоном для сжатых газов и компрессором, связанными магистралями с герметичными корпусами-баллонами, внутри которых размещены обрабатывающий инструмент, обрабатываемая деталь и система прокачки электролита. В межэлектронном промежутке, заполненном электролитом, основная доля давления создается за cчет давления газовой среды внутри станка. Насос же создает градиент давления, необходимый для циркуляции электролиза.

Станок прототип позволяет вести поэлементную прошивку сеточной структуры по заданной программе. Однако при этом реализуемая точность исполнения программы не обеспечивает получения идентичных сеточных структур, а время изготовления сеток находится в прямой зависимости от числа элементов в сеточной структуре.

Целью изобретения является повышение технологических возможностей электрохимической размерной обработки.

Поставленная цель достигается тем, что средство для прокачки электролита выполнено в виде механизма возвратно-поступательного перемещения, на концах штока которого закреплен корпус-баллон, и инерционных масс, установленных в полости корпуса с возможностью направленного перемещения относительно корпуса при его движении, а также тем, что обрабатывающий инструмент выполнен в виде двух полых цилиндрических элементов из токопроводящего материала, расположенных соосно, торцы которых, обращенные друг к другу, снабжены токонепроводящими трафаретами, предназначенными для взаимодействия с противоположными поверхностями обрабатываемой детали, в полостях элементов с возможностью перемещения вдоль их осей установлены инерционные массы в виде цилиндрических стержней, в стенках элементов выполнены каналы для соединения их полостей с полостью корпуса-баллона, а элементы соединены в единый блок, закрепленный консольно на внутренней поверхности крышки корпуса, причем корпус подключен к источнику тока через шток механизма возвратно-поступательного перемещения.

Предлагаемый станок позволяет обрабатывать детали различных типов, например: сетки плоские с круглыми отверстиями, расположенными на концентрических окружностях /орбитах/; сетки сферические с радиальными и кольцевыми перемычками; спирали линий замедления с низкими потерями СВЧ-энергии.

На чертеже представлен предлагаемый станок.

Обрабатываемая деталь 1 установлена в разъеме между токонепроводящими трафаретами 6, 3, стянутыми с помощью гаек и двух шпилек 4 вместе с фланцами полых цилиндрических элементов 5, 6, в полостях которых размещены цилиндрические стержни /инерционные массы/ 7, 8. Собранный на шпильках 4 обрабатывающий инструмент закреплен консольно на крышке 9 корпуса-баллона 10, зафиксированного стопорным винтом 11 в кольцевых опорах 12, 13, жестко соединенных со штоком 14 механизма возвратно-поступательного перемещения через стойку 15 и стойку 16, подключенную к отрицательному полюсу источника тока 17. Положительный полюс того же источника тока подключен к обрабатываемой детали. через контакт 18 и изолированный провод 19.

Корпус-баллон 10 соединен бронешлангом 20 и трубопроводом высокого давления 21 через запорные клапаны 22, 23 с накопительным баллоном 24 и компрессором 25, питающим также накопительный баллон через клапаны 26, 27. Корпус-баллон 10 и трубопровод 21 через запорный клапан 28 и глушитель 29 сообщаются с атмосферой. Накопительный баллон и магистраль высокого давления снабжены манометрами 30 и 31, а корпусбаллон 10 клапанами 32 и 33.

На станке работают следующим образом.

На монтажном столе производят сборку обрабатывающего инструмента с обрабатываемой деталью 1, закрепляют его на крышке 9 и подключают предназначенную для обработки деталь к контакту 18 проводом 19.

Обрабатывающий инструмент вводят в корпус-баллона 10, закрепляют крышку 9 и присоединяют контакт 18 к положительному полюсу источника тока 17. Через клапан 32 корпус-баллон наполовину заполняют электролитом. Затем производят наполнение корпуса-баллона сжатым воздухом от накопительного баллона 24 через магистраль с клапаном 23. Клапан закрывают при установлении равных показаний давления на манометрах 30 и 31 и производят пополнение корпуса-баллона 10 сжатым воздухом от компрессора 26 через клапан 22. Включают привод возвратно-поступательного перемещения штока 14, включают источник тока 17. По окончании процесса обработки, определяемом прохождением через электрохимическую ячейку заданного количества электричества, производят стравливание воздуха через клапан 28 и глушитель 29. Отключают контакт 18 от источника тока. Через клапан 33 сливают электролит и снимают обрабатывающий инструмент вместе с крышкой 9.

Объем газа в корпусе-баллоне, наполовину заполненной электролитом - 0,0005 м³. Емкость накопительного баллона 0,005 м³. Мембранный компрессор типа 1,6 МК-12/64М1 обеспечивает производительность 0,22 м³/мин и абсолютное давление 6,5 МПа. Давление сжатого воздуха в накопительном баллоне после наполнения его от компрессора 6,4МПа. При заполнений корпуса-баллона 10 сжатым воздухом из накопительного баллона давление в системе устанавливается равным Для повышения давления в корпусе-баллоне до 6,4 МПа включают компрессор и дополнительно нагнетают сжатый воздух в корпус-баллон через клапан 22.

Давлением, получаемым от компрессора, задают давление насыщенного пара над электролитом, обеспечивающее жидкое агрегатное состояние электролита в период выделения в межэлектродном промежутке джоулевой теплоты. Следовательно, при быстром отводе инерционной массы 7 или 8 от зоны обработки не создается ограничений по режиму электрического питания обрабатывающего инструмента. Направленное перемещение инерционных масс создает движение электролита в зоне обработки, благодаря чему обеспечивается отвод из зоны обработки джоулевой теплоты и продуктов обработки. Дозирование интенсивности гидродинамического воздействия инерционных масс на образующуюся структуру сетки осуществляют путем регулирований параметров возвратно-поступательного движения корпуса-баллона 10 амплитуды и частоты.

Амплитуду регулируют в диапазоне от 50 до 150 мм, частоту от 10 до 120 двойных ходов в минуту.

Дозированная гидродинамика позволяет осуществить одновременную обработку всей площади сетки и обеспечить сохранность сеток с ажурной структурой, соответствующей структуре трафаретов.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает расширение технологических возможностей размерной электрохимической обработки.

Формула изобретения

1. Станок для размерной электрохимической обработки, включающий обрабатывающий инструмент, герметичный корпус-баллон, предназначенный для размещения в нем обрабатывающего инструмента и обрабатываемой детали, источник поляризующего тока, систему подачи электролита в полость корпуса, систему подачи сжатого газа в полость корпуса для создания в части корпуса, свободной от электролита, повышенного давления и средство для прокачки электролита через зону обработки, отличающийся тем, что средство для прокачки электролита выполнено в виде механизма возвратно-поступательного перемещения, на концах штока которого закреплен корпус-баллон, и инерционных масс, установленных в полости корпуса с возможностью направленного смещения относительно корпуса при его движении.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что обрабатывающий инструмент выполнен в виде двух полых цилиндрических элементов из токопроводящего материала, расположенных соосно, торцы которых, обращенные друг к другу, снабжены токонепроводящими трафаретами, предназначенными для взаимодействия с противоположными поверхностями обрабатываемой детали, в полостях элементов с возможностью перемещения вдоль их осей установлены инерционные массы в виде цилиндрических стержней, в стенках элементов выполнены каналы для соединения их полостей с полостью корпуса-баллона, а элементы соединены в единый блок, закрепленный консольно на внутренней поверхности крышки корпуса.

3. Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что корпус-баллон подключен к источнику тока через шток механизма возвратно-поступательного перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1