Способ электроабразивной обработки токопроводящим кругом

Авторы патента:

B23H5/06 - электрохимическая обработка, комбинированная с механической обработкой, например шлифованием или хонингованием

Владельцы патента RU 2489236:

Мишин Вячеслав Андреевич (RU)

Изобретение относится к электрофизико-химическим методам обработки, в частности к способу электроабразивного шлифования внутренней поверхности деталей из труднообрабатываемых материалов токопроводящим кругом, включающему электрофизико-химическое воздействие на обрабатываемую деталь и на круг при его правке непосредственно в течение всего рабочего цикла обработки, регулирование процессов обработки и правки путем подачи асимметричных импульсов тока разной полярности, при этом создают одну общую электрическую цепь деталь-электролит-круг, а в зону обработки посредством форсунки подают электролит на водной основе, содержащий: NaNO₃ 3%, NaNO₂ 1%, Na₂CO₃ 0,5%, что позволяет управлять режущими способностями рабочей поверхности круга и обеспечивать максимальную производительность обработки труднодоступных поверхностей. 2 ил.

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности, касается способа электроабразивпой обработки токопроводящим кругом.

Известен способ электрохимического шлифования, в котором правку токопроводящих алмазных кругов выполняют периодически методом обратной полярности. При этом круг является анодом, правящий чугунный брусок - катодом, а смазочно-охлаждающая жидкость - электролит, применяемый при выполнении электрохимического шлифования (Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки // Г.Л. Амитан, И.А. Байсупов, Ю.М. Барон и др. Под общ. ред. В.А. Волосатова. - Л.: Машиностроение, 1988. - 719 с.: ил).

Недостатком данного способа является необходимость в периодической остановке процесса обработки для правки круга, что снижает производительность и приводит к снижению качества из-за непрерывного постепенного засаливания рабочей поверхности круга в течение рабочего цикла.

Известен также способ электроабразивной обработки токопроводящим кругом с одновременной правкой последнего (Патент РФ №2268118, МПК В23Н 5/06, 2004). В нем используется электрофизико-химическое воздействие на обрабатываемую деталь в зоне ее контакта с кругом и па круг в зоне его электрического контакта с правящим электродом, с регулированием процессов обработки и правки путем изменения электрических параметров. В процессе обработки измеряют удельное давление абразивного круга на деталь и изменяют пропорционально данному давлению плотность тока правки, подводимого к абразивному кругу посредством правящего электрода. При этом правка осуществляется непрерывно в течение всего рабочего никла и таким образом появилась возможность управлять режущими способностями рабочей поверхности круга и обеспечивать максимальную производительность шлифования.

Недостатком данного способа является необходимость применения правящего электрода, что ограничивает его технологические возможности. Указанный способ нельзя применить для обработки труднодоступных поверхностей, например - отверстий и закрытых пазов из-за невозможности размещения правящего электрода в ограниченном пространстве. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ электроабразивной обработки токопроводящим кругом токопроводящих деталей, в котором процесс электролитической обработки ведут на асимметричном импульсном токе, при этом при прохождении прямого тока обрабатываемая деталь является анодом, а круг катодом, т.е. при прохождении прямого тока металл обрабатываемой детали растворяется, а при прохождении обратного тока деталь, подлежащая обработке, является катодом, при этом алмазный круг - анодом, и на обрабатываемой поверхности детали происходит восстановление пассивной пленки, а за счет анодного растворения с поверхности алмазного круга удаляется засаливание, причем процесс происходит без дополнительного электрода (SU 259584 A1, В23Н 5/06, 12.12.1969).

Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении способа электроабразивной обработки токопроводящим кругом, в котором процесс обработки детали и правку круга ведут на асимметричном импульсном токе разной полярности.

Поставленная задача достигается тем, что при электроабразивном шлифовании внутренней поверхности детали токопроводящим кругом, включающим электрофизико-химическое воздействие на обрабатываемую деталь и на круг при его правке непосредственно в течение всего рабочего цикла обработки, регулирование процессов обработки и правки путем подачи асимметричных импульсов тока разной полярности создают одну общую электрическую цепь деталь-электролит-круг, а в зону обработки посредством форсунки подают электролит на водной основе, содержащий: NaNO₃ 3%, NaNO₂ 1%, Na₂CO₃ 0,5%

В предлагаемом способе используют одну общую электрическую цепь деталь-электролит-круг, что упрощает процесс управления рабочим током и током правки круга.

На фиг.1 приведена схема реализации способа, на фиг.2 - графическое представление импульсов тока.

Шлифование внутренней поверхности детали 1 осуществляется кругом 2 па токопроводящей связке при одновременном анодном растворении детали. Электрическая цепь образована деталью 1, крутом 2 и источником питания 3. Для подачи электролита в зону правки и обработки детали служит форсунка 4. За счет подвода электрического тока и наличия электролита создаются условия электрофизико-химического воздействия на деталь 1 и круг 2. При этом восстановление режущей способности круга и электроабразивная обработка детали осуществляется по одной общей электрической цепи деталь-электролит-крут без дополнительного электрода путем подачи ассиметричных импульсов тока разной полярности с источника питания 3 с помощью блока управления симисторами и тиристорами 5 и реле времени микропроцессорного двухканального 6. Токовые режимы (величина тока и время протекания) задаются оператором.

Работоспособность способа проверяли при внутреннем шлифовании легированной стали 9ХС кругом АСВ 125/100 MO4 - 100% на модернизированном внутришлифовальном станке модели ЗК228 В. Модернизация заключалась в приспособлении конструкции станка для создания электрической цепи, проходящей через деталь и алмазный круг на металлической связке. Силовой блок питания подключался к сети переменного тока 220 В, 50 Гц и был дополнительно укомплектован блоком управления симисторами и тиристорами БУСТ и реле времени микропроцессорным двухканальным УТ24. В зону обработки подавался электролит на водной основе (NaNO₃ - 3%, NaNO₂ - 1%, Na₂CO₃ - 0,5%) с расходом 0,5 л/мин. Исследования показали, по восстановление режущей способности круга и электроабразивная обработка летали может осуществляться по одной общей электрической цепи деталь-электролит-крут без дополнительного электрода путем подачи ассиметричных импульсов тока разной полярности.

Способ электроабразивного шлифования внутренней поверхности детали токопроводящим кругом, включающий электрофизико-химическое воздействие на обрабатываемую деталь и на круг при его правке непосредственно в течение всего рабочего цикла обработки, регулирование процессов обработки и правки путем подачи асимметричных импульсов тока разной полярности, при этом создают одну общую электрическую цепь деталь-электролит-круг, а в зону обработки посредством форсунки подают электролит на водной основе, содержащей: NaNO₃ 3%, NaNO₂ 1%, Na₂CO₃ 0,5%.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в турбомашиностроении при восстановительном ремонте наплавкой или сваркой и модернизации рабочих и направляющих лопаток паровых турбин, газоперекачивающих установок и компрессоров газотурбинных двигателей.

Способ механической обработки резанием металлов и полупроводников с использованием эффекта электропластической деформации // 2426629

Изобретение относится к обработке резанием металлов и полупроводников и может быть использовано в процессах строгания, токарной и фрезерной обработки, сверления, распиливания и др.

Способ комбинированного разделения токопроводящих материалов // 2333820

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разделении токопроводящих материалов подвижным инструментом для электроабразивной обработки.

Шлифовальный круг // 2319600

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при шлифовании электропроводных труднообрабатываемых высокопрочных материалов. .

Станок для электрохимического шлифования // 2305026

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при электроабразивном шлифовании. .

Способ электрохимической обработки // 2277034

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при электрохимической размерной обработке мест стыковки конструкций из различных материалов, в том числе методом пайки и сварки.

Способ автоматического управления режущей способностью абразивного круга на токопроводящей связке // 2268119

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при электрохимической правке абразивных кругов на токопроводящих связках при шлифовании различных материалов.

Способ электроабразивной обработки токопроводящим кругом с его одновременной правкой // 2268118

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности, касается способа электроабразивной обработки токопроводящим кругом с его одновременной правкой.

Способ очистки рабочей среды при механическом упрочнении // 2261792

Способ электрохимико-механической обработки каналов и устройство для его осуществления // 2251472

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для чистовой обработки каналов с большой неравномерностью припуска заготовки. .

Способ упрочняющей обработки внутренних поверхностей деталей // 2491155

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки внутренних поверхностей, например центральных отверстий деталей из трубных заготовок с окнами и пазами с нестабильной исходной микро- и макрогеометрией поверхности и неравномерными физико-механическими свойствами поверхностного слоя материала

Способ струйной электрохимической обработки // 2521940

Изобретение относится к струйной электрохимической обработке деталей из металлических материалов. Способ включает электрохимическую обработку металлической детали при подаче струи жидкости с пористыми токопроводящими гранулами, которые предварительно насыщают газообразными продуктами электрохимической реакции, протекающей при перемещении упомянутых гранул в жидкости под давлением по каналу катода, внутри которого также расположен анод, покрытый сетчатым диэлектриком, при этом время насыщения пористых токопроводящих гранул регулируют изменением давления жидкости на входе в канал. Изобретение позволяет осуществить струйную электрохимическую обработку труднодоступных участков металлических деталей, снизить сопротивление движения гранул и увеличить интенсивность съема припуска с детали при осуществлении обработки, а также снизить затраты электроэнергии и упростить оборудование. 1 ил., 1 пр.

Способ удаления диэлектрических покрытий с металлической основы // 2537438

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при удалении диэлектрических покрытий с металлических изделий путем их обработки вращаемым непрофилированным электродом-щеткой. В способе электрод-щетку с ворсом в виде радиальных проволок перед обработкой устанавливают с прижимом к металлической основе, величина которого больше, чем толщина диэлектрического покрытия, и подключают к отрицательному полюсу источника постоянного тока, а металлическую основу - к положительному полюсу, затем на электрод-щетку подают постоянный ток с напряжением ниже критического значения и в токопроводящей рабочей среде обрабатывают диэлектрическое покрытие до появления стабильного тока в цепи непрофилированный электрод-щетка - металлическая основа, после чего электрод-щетку перемещают по контуру обрабатываемой поверхности с регулированием скорости перемещения с поддержанием стабильной величины тока в упомянутой цепи в течение цикла обработки. Способ позволяет осуществить удаление диэлектрического покрытия без повреждения металлической основы со всей ее поверхности или с отдельных участков при сохранении точности и качества поверхностного слоя в зоне обработки и без ухудшения экологических условий процесса. 2 ил., 1 пр.

Способ обработки вязких вентильных металлов // 2539283

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при абразивной обработке деталей из вязких вентильных металлов, преимущественно алюминиевых сплавов. Способ включает предварительное изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали и осуществление ее обработки абразивным инструментом с глубиной резания, превышающей толщину предварительно измененного поверхностного слоя. Изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали осуществляют поляризацией в среде электролита с инициированием электрических разрядов на поверхности детали при напряжении источника тока выше 300В. В результате повышается производительность обработки.

Способ анодно-абразивного полирования отверстий // 2588953

Изобретение относится к полированию поверхности отверстия детали. Способ включает возвратно-поступательное перемещение и вибрацию эластичного инструмента относительно детали и одновременную электрохимическую анодную обработку поверхности отверстия. Используют инструмент, состоящий из двух абразивонесущих эластичных частей, между которыми установлен катод, а наружные профили эластичных частей и катода повторяют форму отверстия, причем в обеих эластичных частях вдоль продольной оси выполнены симметричные полости в форме усеченной пирамиды, поперечное сечение которых повторяет форму наружного профиля эластичного инструмента и которые направлены друг к другу меньшими основаниями, а катод установлен с образованием каналов между ним, поверхностью и противоположными торцами эластичных частей инструмента, обеспечивающих подачу электролита к обрабатываемой поверхности, а на наружной поверхности эластичных частей инструмента выполнены винтовые канавки. Изобретение обеспечивает точность и равномерность шероховатости поверхности отверстия детали, повышение ресурса работы инструмента. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ электроабразивного шлифования внутренних поверхностей сложной формы // 2602590

Изобретение относится к электроабразивному шлифованию внутренних поверхностей отверстия сложной формы в детали. В способе электроабразивное шлифование осуществляют в три этапа. На первом этапе осуществляют радиальное врезание шлифовального круга в обрабатываемую поверхность детали на величину припуска, измеряя крутящий момент на валу шлифовального круга и контролируя вторую производную от остаточного напряжения по времени в паузах между импульсами напряжения. На втором этапе производят глубинное эквидистантное шлифование со скоростью движения подачи, превышающей скорость электрохимического растворения, измеряя крутящий момент на валу шлифовального круга и контролируя вторую производную от остаточного напряжения по времени в паузах между импульсами напряжения технологического тока. На третьем этапе реализуют процесс выхаживания при напряжениях технологического тока в импульсе выше напряжения транспассивации обрабатываемого материала, при этом устанавливают импульсы микро- или наносекундной длительности, а длительность паузы выбирают из условия получения наибольшей производительности. Изобретение обеспечивает повышение точности и качества обработанной поверхности и увеличение производительности обработки внутренней поверхности отверстий сложной формы. 4 ил., 1 пр.

Упругое зажимное приспособление (варианты) и способ абразивной электрохимической доводки пластинчатого сегмента дугообразной полосы // 2604275

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при электрохимической доводке пластинчатого сегмента дугообразной полосы, устанавливаемой вокруг ротора паровой турбины турбоустановки. Приспособление для зажима упомянутого сегмента содержит вогнутый опорный блок, съемные концевые блоки, выполненные с возможностью установки на противоположных концах вогнутого опорного блока с обеспечением закрепления первой и последней пластины, и съемные лицевые плиты, прикрепленные к противоположным сторонам вогнутого опорного блока. В образованной между упомянутыми элементами области пространства размещен мягкий материал, выбранный из группы, включающей резину, полимер и пену. Предусмотрены скоба для закрепления в ней пластинчатого сегмента и установки в упомянутой области пространства и стабилизирующие плиты для закрепления пластин пластинчатого сегмента. Раскрыт также вариант выполнения приспособления с выгнутым опорным блоком. В результате повышается качество доводки пластинчатого сегмента за счет снижения его деформации. 2 н.п. ф-лы, 14 ил.

Способ алмазно-электрохимического шлифования // 2607060

Изобретение относится к комбинированным методам обработки, сочетающим механическое и электрохимическое воздействие на обрабатываемую заготовку, и может быть использовано при алмазно-электрохимическом шлифовании деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов. Шлифование осуществляют вращающимся алмазным кругом на металлической связке при активирующем воздействии на межэлектродный промежуток (МЭП). Активирующее воздействие производят путем наложения чередующихся ультразвуковых колебаний в низкочастотном и среднечастотном ультразвуковых диапазонах, при этом выбирают низкочастотный диапазон частот в пределах 15-50 кГц с интенсивностью 2-5 Вт/см2, а среднечастотный диапазон частот в пределах 100-300 кГц с интенсивностью 0,5-5 Вт/см2. В результате увеличивается стойкость алмазного круга, повышаются качество и производительность обработки. 2 з.п. ф-лы.

Способ комбинированной обработки узких каналов детали // 2634398

Изобретение относится к области комбинированной обработки и может быть использовано для отделочной обработки мелкоразмерных проточных каналов деталей различной формы, например щелевых каналов охлаждающих оболочек, имеющих нестабильную исходную микро- и макро-геометрию поверхности и неравномерные физико-механические свойства поверхностного слоя материала после предварительного формообразования. Способ включает электрохимическую обработку узких каналов деталей при одновременном прокачивании через все каналы токопроводящей жидкости, содержащей не более 2% абразива зернистостью М1-М3. В процессе обработки производят замер расхода жидкости, проходящей через каналы, а электрохимическую обработку осуществляют при напряжении 8-10 В и постоянном давлении прокачиваемой токопроводящей жидкости до достижения заданного расхода жидкости. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационных показателей деталей с узкими каналами за счет получения стабильного микропрофиля поверхности каналов и избирательного выравнивания микропрофиля их поверхности в условиях ограниченного пространства комбинированной электрохимической обработки. 2 ил., 1 пр.