Способ электроразрядной обработки крупногабаритных изделий

 

Использование: электроразрядная обработка крупногабаритных изделий, например, бандажей железнодорожных колес. Сущность изобретения: электрод-инструмент и заготовку подключают к источнику питания и сообщают им формообразующие перемещения друг относительно друга в среде диэлектрика. Обработку ведут электрической дугой. Зажигание дуги осуществляют путем подачи импульса тока с крутым передним фронтом с временем нарастания переднего фронта не более двух миллисекунд. 8 ил.

Изобретение относится к способам обработки, причем электроразрядной обработки металлов, в частности к электроразрядной обработке крупногабаритных изделий, например, бандажей железнодорожных колес импульсным током.

Известен способ обработки, согласно которому выставляют деталь и инструмент друг относительно друга, осуществляют соответствующее подключение их к источнику (источникам) питания и осуществляют формообразующие перемещения, причем в процессе обработки и деталь, и заготовка (изделие) находятся под слоем жидкой среды.

В результате анализа данного технического решения необходимо отметить, что оно позволяет осуществлять обработку только линейных поверхностей (прямолинейных, конических), что существенно снижает его технологические возможности. Кроме того, известный способ позволяет вести обработку заготовок с весьма невысокой скоростью.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей обработки и повышение ее скорости.

Цель достигается тем, что в способе электроразрядной обработки, осуществляемой в жидкой среде диэлектрика, согласно которому осуществляют установку заготовки и электрода-инструмента друг относительно друга, подключение их к источнику питания и сообщение им формообразующих перемещений, новым является то, что обработку осуществляют электрическими импульсами с крутым передним фронтом, величина нарастания которого не превышает двух миллисекунд с непрерывной относительной подачей электрода-инструмента и заготовки.

При проведении патентных исследований не обнаружены технические решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Считаем, что сущность заявленного изобретения не следует явным образом из известных решений и заявляемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлена схема обработки железнодорожного колеса с радиальной подачей электрода-инструмента; на фиг.2 - схема обработки, при которой осуществляют врезание электрода-инструмента на полную глубину заданного профиля заготовки с сообщением последней круговой подачи; на фиг.3 - схема обработки полнопрофильным электродом-инструментом; на фиг.4 - схема обработки непрофилированным электродом-инструментом с "обходом" профиля от системы ЧПУ; на фиг. 5 - схема обработки профиля реборды фасонным электродом-инструментом; на фиг. 6-8 - схемы обработки конических поверхностей железнодорожного колеса.

При осуществлении способа, например, по фиг.1 выставляют друг относительно друга обрабатываемую заготовку 1 и электрод-инструмент 2, профиль которого, например, выполнен соответствующим заданному профилю обрабатываемой заготовки, после чего выставляют межэлектродный зазор (МЭЗ), приводят во вращение заготовку и инструмент. Вращение электрода-инструмента (w_э-и) и вращение заготовки строго согласованы. Радиальная подача электрода-инструмента в данном случае осуществляется перпендикулярно оси заготовки. Необходимо отметить, что в данном примере, как и во всех остальных, обработка ведется в диэлектрике электрической дугой, причем относительная подача заготовки 1 и электрода-инструмента 2 осуществляется непрерывно. Диэлектрик подается в МЭЗ непрерывной струей, что позволяет создать оптимальные условия для горения электрической дуги, то есть обеспечить возникновение непрерывного потока электрических разрядов заданной формы. Для устойчивого зажигания дуги импульс тока формируют с крутым передним фронтом с временем нарастания переднего фронта не более двух миллисекунд.

По мере износа электрода-инструмента 2 МЭЗ восстанавливается автоматически.

Возможно использование в качестве электрода-инструмента фасонного диска, профиль которого соответствует фрагменту обрабатываемого бандажа 1. Круговая подача в данном случае составляет 0,02-0,05 об/мин.

Обработка конических поверхностей осуществляется за счет согласованного перемещения инструмента в осевом и радиальном направлениях.

Все схемы позволяют вести обработку заготовок из любых токопроводящих материалов, независимо от их твердости, токопроводящим инструментом, причем твердость инструмента может быть любой, в том числе и намного уступать обрабатываемой заготовке по твердости.

Эффект от реализации данного способа выражается в обеспечении возможности обработки крупногабаритных заготовок фасонного профиля, независимо от их твердости, без применения твердосплавного, быстрорежущего или любого другого традиционного инструмента с достаточной для данной категории деталей стойкостью, производительностью и точностью обработки.

Формула изобретения

Способ электроразрядной обработки крупногабаритных изделий, при котором электрод-инструмент и заготовку подключают к источнику питания, сообщают им формообразующие перемещения друг относительно друга в среде диэлектрика, отличающийся тем, что обработку ведут электрической дугой, при этом зажигание дуги осуществляют путем подачи импульса тока с крутым передним фронтом с временем нарастания переднего фронта не более 2 мс.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8