Устройство для электрохимической обработки

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов и предназначено для обработки как осесимметричных заготовок, так и заготовок пространственно сложных форм. Устройство содержит источник постоянного тока, механизм установки электрода-инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки, механизм прокачки электролита и оснащено системой автоматического управления, включающей последовательно включенные электрод-инструмент, линейный электропривод и блок управления, причем выходной сигнал блока управления подключен к входу электропривода, на плоском роторе которого жестко закреплен упомянутый электрод-инструмент. При этом к первому входу блока управления подключен задатчик межэлектродного зазора, ко второму его входу подключен выходной сигнал с датчика контакта заготовки и электрода-инструмента, а к его третьему входу подключен выходной сигнал сравнивающего элемента, к одному из входов которого подключен выходной сигнал источника эталонного блока питания, а ко второму входу подключен выходной сигнал датчика потери постоянного тока потребления, вход которого встроен в цепь питания источника постоянного тока. Технологический результат: повышение геометрической точности и качества обработанных заготовок. 1 ил.

 

Изобретение относится к металлообработке, конкретно к электрохимической обработке, и предназначено для обработки как осесимметричных заготовок, так и заготовок пространственно сложных форм.

Известно устройство из способа электрохимической обработки заготовок типа тел вращения, бандажей железнодорожных колес. Способ включает обработку поверхности заготовки при постоянном токе с подачей в межэлектродный зазор электролита, с использованием в качестве анода заготовки, а в качестве катода электрода-инструмента в виде кулочков [Патент RU 2301134 С2, кл. В23Н 3/00, 2006].

Недостатком приведенного аналога является невозможность обработки длинномерных маложестких деталей, как простых, так и сложных, по форме в поперечном сечении валов.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа для электрохимической обработки маложестих валов, содержащее датчик контроля прогиба вала, связанный с источником питания через блок управления, а также ванну с электролитом, которая закреплена на суппорте станка и имеет возможность перемещаться вдоль и поперек оси вала [Авторское свидетельство СССР №1618536 А1, кл. В23Н 3/00].

Недостатком данного аналога является невозможность стабилизировать продольную ось заготовки и обеспечить продольную геометрическую точность вала. Кроме того, диапазон диаметров при обработке минимальный, обработка ступенчатых валов не возможна, так как при прохождении ступени электродом-инструментом она сглаживается. Кроме того, невозможно контролировать глубину съема металла.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности и качества поверхности заготовок, устранение концентратов напряжений, которые остаются после механической обработки. В результате достигаются следующие технические результаты: повышается экспериментальная точность формы заготовки изделий за счет отсутствия сил резания в процессе электрохимической обработки; повышается надежность работы изделий за счет снятия поверхностных остаточных напряжений, остающихся после механической обработки.

Эта задача решается тем, что устройство для размерной электрохимической обработки заготовок, содержащее источник постоянного тока, механизм установки электрода-инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки и механизм прокачки электролита, оснащено системой автоматического управления, включающей последовательно включенные электрод-инструмент, линейный электропривод и блок управления, причем выходной сигнал блока управления подключен к входу электропривода, на плоском роторе которого жестко закреплен упомянутый электрод-инструмент, при этом к первому входу блока управления подключен задатчик межэлектродного зазора, ко второму его вход подключен выходной сигнал с датчика контакта заготовки и электрода-инструмента, а к его третьему входу подключен выходной сигнал сравнивающего элемента, к одному из входов которого подключен выходной сигнал источника эталонного блока питания, а ко второму входу подключен выходной сигнал датчика потери постоянного тока потребления, вход которого встроен в цепь питания источника постоянного тока.

Жесткое крепление электрода-инструмента на роторе линейного электропривода повышает точность центрирования и обеспечивает равномерный межэлектродный заряд - МЭЗ - и обеспечивает равномерность съема металла.

Включение в цепь управления эталонного блока питания обеспечивает стабильность рабочего напряжения, а следовательно, повышает точность оценки величины съема металла с заготовки.

Введение датчика контроля электрода-инструмента с поверхностью заготовки повышает точность оценки величины МЭЗ.

Подключение электрода-инструмента к отрицательному полю источники питания обеспечивает снятие припуска с заготовки. Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена: функциональная схема обработки заготовок.

Устройство для электрохимической обработки содержит заготовку 1, электрод-инструмент 2, который жестко крепится на линейном электроприводе 3, управляемом блоком управления 4, датчиком контакта 5, электродом-инструментом 2 и заготовкой 1, источник постоянного тока 6, датчик потери постоянного тока потребления 7, сравнивающее устройство 8, источник эталонного тока 9 и задатчик МЭЗ 10.

Устройство для электрохимической обработки работает следующим образом. К заготовке 1 подводят электрод-инструмент 2, который жестко закреплен на роторе линейного электропривода 3 и перемещается от блока управления 4 до контакта с заготовкой, причем момент контакта контролируется датчиком контакта 5, выход которого подключен к выходу блока управления 4. В момент контакта инструмента 2 с заготовкой 1 происходит замыкание электрической цепи, которое контролируется датчиком 5. Момент контакта является точкой отчисления при установлении МЭЗ. Электрод-инструмент 2 отходит от заданного датчиком 10 зазора, но с помощью контактного электропривода 3. Далее включают пролив электролита (на фиг. 1 показано условно) с расчетной скоростью и источник постоянного тока 6, который своими выходами подключен к заготовке 1 (анод) со знаком плюс и электрод-инструмент (катод) 2 со знаком минус.

В цепь источника питания 6 включен датчик потери постоянного тока потребления 7, выход которого включен на вход сравнивающего устройства 8, на второй вход которого подключен выход источника эталонного питания постоянного тока 9.

Система автоматического управления начинает функционировать. Блок управления работает по закону стабилизации, т.е. поддерживает МЭЗ постоянным. При увеличении МЭЗ на величину Н ток падает на величину, которая контролируется датчиком 7, что соответствует снятию с поверхности заготовки слоя металла величиной H=H1-H0, т.е. позволяет измерить глубину съема металла. Блок управления 4 стабилизирует МЭЗ на всем цикле обработки и, зная функциональную зависимость тока от изменения МЭЗ, измеряет глубину съема металла.

Стабилизация МЭЗ повышает качество обрабатываемой поверхности, и ведет бесконтактный контроль глубины съема в процессе съема металла, что позволяет повысить геометрическую точность готовой детали.

Устройство для размерной электрохимической обработки заготовок, содержащее источник постоянного тока, механизм установки электрода-инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки и механизм прокачки электролита, отличающееся тем, что оно оснащено системой автоматического управления, включающей последовательно включенные электрод-инструмент, линейный электропривод и блок управления, причем выходной сигнал блока управления подключен к входу электропривода, на плоском роторе которого жестко закреплен упомянутый электрод-инструмент, при этом к первому входу блока управления подключен задатчик межэлектродного зазора, ко второму его входу подключен выходной сигнал с датчика контакта заготовки и электрода-инструмента, а к его третьему входу подключен выходной сигнал сравнивающего элемента, к одному из входов которого подключен выходной сигнал источника эталонного блока питания, а ко второму входу подключен выходной сигнал датчика потери постоянного тока потребления, вход которого встроен в цепь питания источника постоянного тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению турбулизаторов на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин. Способ включает электрохимическую обработку канала электродом-инструментом, имеющим гибкий шаблон из эластичного материала со сквозными окнами по профилю донной части и ребер обрабатываемого канала, причем электрод-инструмент с шаблоном без зазора вводят до упора в канал, фиксируют его положение, затем к концам шаблона прикладывают растягивающие усилия до образования между шаблоном и каналом заданного зазора, фиксируют положение электрода-инструмента и шаблона, подают в образованный зазор электролит и путем электрохимической обработки в местах, противолежащих окнам шаблона, формируют углубления.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для размерной электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом штампов, пресс-форм, пера турбинных и компрессорных лопаток, а также для электрохимического гравирования.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимической обработки, в частности размерной обработки вибрирующим электродом-инструментом полостей штампов и пресс-форм, пера турбинных лопаток, а также электрохимического гравирования.

Изобретение относится к электрофизическим , электрохимическим методам обработки и может быть использовано в машиностроении для изготовления сложнопрофильных деталей машин Цель изобретения - повышение точности обработки за счет стабилизации параметров импульсов давления на период подачи импульса тока.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки металлов, и может быть использовано на электроэрозионных или электрохимических станках с разомкнутым приводом подачи электрода-инструмента.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к размерной электрохимической обработки (ЭХО) деталей. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрообработке, и может быть использовано для одновременной электрохимической прошивки отверстий в деталях с различным электрохимическим эквивалентом.

Изобретение относится к металлообработке, в частности касается способа струйной обработки и устройства для его реализации. .

Изобретение относится к металлообработке . .

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов, предназначенной для формирования на сложнофасонной поверхности регулярного нано- и микрометрического слоя.

Изобретение относится к импульсным источникам питания для электрохимической обработки. .

Изобретение относится к области импульсной электрохимической обработки высоколегированных сталей, сплавов и композитных токопроводящих материалов, содержащих компоненты с существенно разными электрохимическими свойствами.

Изобретение относится к электрохимической обработке, при которой удаление катодных отложений выполняется с высокой точностью и полностью автоматизированным способом при помощи приложения оптимальных импульсов соответствующей полярности.

Изобретение относится к области прецизионной биполярной электрохимической обработки (ЭХО) металлов и сплавов и может быть использовано для получения сложно фасонных поверхностей деталей машин и формообразующей оснастки с высокой производительностью, точностью и качеством обработки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении сквозных отверстий любого контура в тонколистовых токопроводящих материалах.

Изобретение относится к области прецизионной электрохимической обработки (ЭХО) металлов и сплавов импульсным током и может быть использовано для получения сложнофасонных поверхностей деталей машин с высокой производительностью, точностью и качеством обработки, в частности при размерной электрохимической обработке деталей из легкопассивирующихся материалов, например титана и титановых сплавов.

Изобретение относится к области импульсной электрохимической обработки (ЭХО) жаропрочных и титановых сплавов. .

Изобретение относится к области электрохимической обработки и может быть использовано для прорезки узких криволинейных пазов и щелей в деталях из высокопрочных сталей и сплавов. В способе электрохимическую обработку осуществляют многокоординатным перемещением в несколько последовательных переходов вращающимся электродом-инструментом, выполненным в виде закрепленной с обоих концов длинной упругой пластины постоянного поперечного сечения с существенно различным соотношением габаритных размеров в направлении осей симметрии, вращающихся вокруг продольной оси. При этом в способе первый переход может быть осуществлен на постоянном напряжении, при этом оси начального и конечного одноименных поперечных сечений пластины повернуты относительно друг друга, вокруг продольной оси, на определенный угол сдвига γ, обеспечивая создание винтовой закрутки электрода-инструмента. Также первый переход может быть осуществлен на импульсном напряжении, без предварительной закрутки пластины при угле сдвига γ=0, при этом изменяют фазу включения импульса напряжения или группы импульсов напряжения в каждом обороте электрода-инструмента в зависимости от направления вектора подачи, обеспечивая включение импульса или группы импульсов в момент, когда ось симметрии, параллельная длинной стороне поперечного сечения электрода-инструмента образует с вектором подачи заданный угол ϕ, меньший 90 градусов, а выключают напряжение после поворота электрода-инструмента на угол 2ϕ от момента включения. Причем последующие переходы осуществляют в пазе, предварительно полученном на первом переходе, при этом импульсы напряжения подают синхронно с вращением электрода-инструмента, но со смещением фазы включения импульса и фазы выключения импульса на 90 градусов относительно вектора скорости подачи в направлении к обрабатываемой начисто поверхности паза. Технический результат: обеспечение большой глубины прорезаемого паза, возможность сложноконтурной вырезки с переменными углами наклона образующей. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 пр.

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов и предназначено для обработки как осесимметричных заготовок, так и заготовок пространственно сложных форм. Устройство содержит источник постоянного тока, механизм установки электрода-инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки, механизм прокачки электролита и оснащено системой автоматического управления, включающей последовательно включенные электрод-инструмент, линейный электропривод и блок управления, причем выходной сигнал блока управления подключен к входу электропривода, на плоском роторе которого жестко закреплен упомянутый электрод-инструмент. При этом к первому входу блока управления подключен задатчик межэлектродного зазора, ко второму его входу подключен выходной сигнал с датчика контакта заготовки и электрода-инструмента, а к его третьему входу подключен выходной сигнал сравнивающего элемента, к одному из входов которого подключен выходной сигнал источника эталонного блока питания, а ко второму входу подключен выходной сигнал датчика потери постоянного тока потребления, вход которого встроен в цепь питания источника постоянного тока. Технологический результат: повышение геометрической точности и качества обработанных заготовок. 1 ил.

Наверх