Электрод-инструмент для электроэрозионной обработки сферических поверхностей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке технологических процессов и проектировании технологической оснастки для электроэрозионного формообразования сферических поверхностей. Электрод-инструмент имеет центральный канал для прокачки диэлектрической жидкости и содержит по крайней мере один рабочий элемент, выполненный в виде стержня со сквозным отверстием для прокачки диэлектрической жидкости, расположенного параллельно проходящей через центр обрабатываемой сферической поверхности оси вращения электрода-инструмента и выполненного с возможностью регулировки расстояния оси рабочего элемента от оси вращения электрода-инструмента. Рабочий элемент соединен с центральным каналом, а рабочая поверхность стержня имеет скошенный торец, расположенный по касательной к обрабатываемой сферической поверхности. Техническим результатом изобретения является возможность производить обработку сферических поверхностей различных размеров одним и тем же инструментом, после незначительной его переналадки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке технологических процессов и проектировании технологической оснастки для электроэрозионного формообразования прецизионных сферических поверхностей в виде шаровых сегментов или шаровых поясов.

Известен способ электроэрозионной обработки (ЭЭО) сферических поверхностей, в котором используются трубчатые цилиндрические электроды-инструменты (ЭИ), вращающиеся вокруг своей оси и работающие при обработке выпуклых или вогнутых сферических поверхностей, соответственно внутренней или наружной кромкой [а.с. №442909 СССР, приоритет от 10.07.1972, опубл. 15.09.1974 г., В23Р 1/00]. ЭЭО основана на удалении припуска за счет эрозии металла под воздействием последовательных электрических импульсов, возникающих в межэлектродном промежутке (МЭП), - пространстве между электродом-инструментом (ЭИ) и заготовкой. Для формирования необходимого МЭП и для удаления из зоны обработки продуктов эрозии электроэрозионную обработку обычно ведут в среде диэлектрической жидкости, в которую погружаются заготовка и ЭИ. Использование трубчатого (полого) ЭИ позволяет отказаться от погружения зоны обработки в жидкость и прокачивать ее через полость ЭИ.

Недостатком данного технического решения является нестабильность формы инструмента, кромка которого из-за эрозии ЭИ быстро теряет первоначальную форму, и в обработку вступает площадь прилегающей части сечения ЭИ. Кроме того, в процессе обработки изменяется радиус обрабатываемой сферической поверхности, что приводит к нарушению основного признака технического решения.

Наиболее близким к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа способ электроэрозионной обработки сферических поверхностей трубчатым ЭИ, при котором в процессе эрозии ЭИ происходит его самопрофилирование [Халдеев В.Н., Иванов А. А., Завалишин Ю.К. Электроэрозионное формообразование прецизионных оболочек сферической формы. - Саров, 2011, стр. 15-18, рис. 2.4]. При установленных условиях торец самопрофилирующегося электрода-инструмента в процессе эрозии также принимает сферическую форму, эквидистантную обрабатываемой поверхности (фиг. 1). В ходе дальнейшей обработки, независимо от ее продолжительности, сферическая форма рабочей поверхности ЭИ сохраняется. Недостаток данного технического решения определяется тем, что для ЭЭО самопрофилирующимся инструментом характерна интенсивная эрозия ЭИ. С учетом того, что ЭИ изготавливают преимущественно из дорогостоящей меди или медных сплавов, это связано с большими технологическими расходами, особенно при больших габаритах ЭИ. Кроме того, рассмотренный способ требует изготовления для каждого вида и размера заготовки электродов с индивидуальными значениями внешнего и внутреннего диаметров. Это сопровождается большим расходом металла и высокими затратами на изготовление ЭИ.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является возможность производить обработку сферических поверхностей различных размеров одним и тем же инструментом, после незначительной его переналадки. Это повышает производительность труда и приводит к снижению технологических расходов на изготовление оснастки для электроэрозионной обработки сферических поверхностей.

Технический результат достигается тем, что для электроэрозионной обработки сферических поверхностей различных типоразмеров применяется электрод-инструмент, ось вращения которого проходит через центр обрабатываемой сферической поверхности, находящийся на оси вращения заготовки. В состав электрода-инструмента входит по крайней мере один рабочий элемент, выполненный в виде стержня со сквозным отверстием для прокачки диэлектрической жидкости. Рабочий элемент расположен параллельно оси вращения электрода-инструмента и прикреплен к нему с возможностью регулировки расстояния от оси вращения электрода-инструмента. Рабочая поверхность стержня имеет скошенный торец, расположенный по касательной к обрабатываемой поверхности. Рабочий элемент соединен с имеющимся центральным каналом электрода-инструмента гибкой трубкой. В случае применения нескольких рабочих элементов, они распределены по окружности, описываемой их торцами при вращении электрода-инструмента вокруг оси.

На фиг. 1 показан осевой разрез электрода-инструмента и заготовки с обрабатываемой сферической поверхностью, где:

1 - заготовка;

2 - рабочий элемент;

3 - механизм радиального перемещения;

4 - механизм поворота рабочих элементов;

5 - центральный канал электрода инструмента;

6 - гибкая трубка;

7 - сферообразующий контур;

8 - образующая окружность.

Электрод-инструмент (фиг. 1) устроен и работает следующим образом. При обработке он приводится во вращение вокруг своей оси, которая пересекается с осью вращения заготовки 1 в центре обрабатываемой сферической поверхности. В состав электрода-инструмента входит рабочий элемент 2 (в данном случае два рабочих элемента), выполненный в виде стержня с постоянным по длине сечением. При вращении электрода-инструмента торец рабочего элемента 2 описывает образующую окружность 8, которая при вращении заготовки 1 вокруг своей оси, с учетом геометрических особенностей рассматриваемой системы, эквивалентна сферообразующему контуру 7 обрабатываемой поверхности и обеспечивает ей сферическую форму. Диаметр образующей окружности 8 регулируется таким образом, чтобы образующая окружность 8 полностью охватывала сферообразующий контур 7 обрабатываемой поверхности. Изменение диаметра образующей окружности 8 обеспечивается механизмом радиального перемещения 5, создающим возможность изменения расстояния R оси рабочего элемента 2 от оси вращения электрода-инструмента. Для сокращения периода приработки торца рабочего элемента 2 относительно сферической поверхности, торец располагается по касательной к обрабатываемой сферической поверхности, что достигается выбором угла скоса торца и регулировкой углового положения рабочего элемента 2 относительно его оси при помощи механизма поворота 4. Принципиально для сферообразования достаточно одного рабочего элемента 2, однако для повышения производительности обработки и обеспечения непрерывности электрического контакта может использоваться несколько рабочих элементов, размещенных по образующей окружности. Поперечный размер самих рабочих элементов 2 принципиального значения не имеет, он может приниматься из условия оптимизации производительности обработки во взаимосвязи с условиями самопрофилирования инструмента.

Чтобы, по мере изнашивания рабочих элементов, диаметр образующей окружности не искажался, рабочие элементы располагают параллельно оси вращения электрода-инструмента.

Для заполнения межэлектродного промежутка диэлектрической жидкостью полости рабочих элементов 2 соединяются с центральным каналом электрода инструмента 5 гибкой трубкой 6.

1. Электрод-инструмент для электроэрозионной обработки сферических поверхностей различных типоразмеров, имеющей центральный канал для прокачки диэлектрической жидкости и содержащий по крайней мере один рабочий элемент, выполненный в виде стержня со сквозным отверстием для прокачки диэлектрической жидкости, расположенного параллельно проходящей через центр обрабатываемой сферической поверхности оси вращения электрода-инструмента и выполненного с возможностью регулировки расстояния оси рабочего элемента от оси вращения электрода-инструмента, при этом рабочий элемент соединен с центральным каналом, а рабочая поверхность стержня имеет скошенный торец, расположенный по касательной к обрабатываемой сферической поверхности.

2. Электрод-инструмент по п. 1, отличающийся тем, что рабочий элемент соединен с центральным каналом электрода-инструмента гибкой трубкой.

3. Электрод-инструмент по п. 1, отличающийся тем, что рабочие элементы расположены по окружности, описываемой их торцами при вращении электрода-инструмента вокруг оси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов и предназначено для обработки ступенчатых валов. Устройство содержит диэлектрический корпус, внутренняя часть которого выполнена в виде призмы, в каждой плоскости которой встроены регулируемые опоры осевой фиксации заготовки, оси которых пересекаются в центре оси заготовки и расположены друг относительно друга под углом 90°.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологическому инструменту для осуществления электрофизической обработки внутренних поверхностей деталей машин и механизмов, выполненных в форме цилиндра, в частности внутренней поверхности цилиндров двигателей внутреннего сгорания, корпусов гидроцилиндров, посадочных отверстий для подшипников и т.п.

Изобретение относится к электроэрозионному формообразованию прецизионных сферических поверхностей. Электроэрозионную обработку осуществляют вращающимся электрод-инструментом, подаваемым продольно вдоль оси, пересекающейся с осью вращающейся заготовки в центре сферической поверхности, причем используют трубчатый электрод-инструмент, выполненный из двух соосных частей, каждая из которых разделена на равное, не менее трех, число сегментов, равномерно распределенных по окружности, обеспечивающий возможность осевого смещения одной части относительно другой.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения.

Изобретение относится к электродуговому нанесению покрытий и может быть использовано в машиностроении при производстве износостойкого режущего инструмента для обработки металлов, сплавов и других высокопрочных материалов.

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к оборудованию для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения.
Изобретение относится к области механической обработки листового, рулонного или слоистого материала, в частности к средствам механической деформации без удаления материала, а именно к конструкции валков для ротационного тиснения, которые могут быть использованы при изготовлении упаковочных материалов, обоев и др.

Изобретение относится к области металлообработки деталей машин, в частности к способу электромеханической обработки, и может найти применение в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения качества деталей машин при изготовлении шпоночных пазов на наружных и внутренних поверхностях.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения качества деталей машин при изготовлении шпоночных пазов на наружных и внутренних поверхностях.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при электрохимической размерной обработке для получения в форсунке отверстий в форме реактивного сопла.

Изобретение относится к способу изготовления проволочного электрода-инструмента для электроэрозионной обработки и может быть использовано при электроэрозионном прошивании отверстий малого диаметра с большой глубиной в металлических материалах.

Изобретение относится к изготовлению пластичного проволочного электрода-инструмента, используемого при электроэрозионной, электрохимической, комбинированной прошивке глубоких отверстий малого диаметра в металлических материалах.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению электродов для искровой модификации поверхности. .

Изобретение относится к области обработки металла воздействием электрического тока, в частности к устройствам для упрочнения, восстановления деталей машин электроискровой обработкой, и может быть использовано для нанесения на детали магнитопроводных покрытий.

Изобретение относится к области обработки металла воздействием электрического тока, в частности к электроискровому легированию. .

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на скользящую поверхность жаропрочного элемента, жаропрочному элементу и электроду для электроразрядной обработки поверхности и может быть использовано при изготовлении и ремонте лопаток газовых турбин.

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к инструментам, предназначенным для перфорации листовой детали отверстиями преимущественно прямоугольного сечения, расположенными под острым углом к поверхности детали.

Изобретение относится к электроэрозионной обработке металлов и может быть использовано при электроэрозионном округлении острых кромок и удалении заусенцев с кромок венцов зубчатых колес после механической обработки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке технологических процессов и проектировании технологической оснастки для электроэрозионного формообразования сферических поверхностей. Электрод-инструмент имеет центральный канал для прокачки диэлектрической жидкости и содержит по крайней мере один рабочий элемент, выполненный в виде стержня со сквозным отверстием для прокачки диэлектрической жидкости, расположенного параллельно проходящей через центр обрабатываемой сферической поверхности оси вращения электрода-инструмента и выполненного с возможностью регулировки расстояния оси рабочего элемента от оси вращения электрода-инструмента. Рабочий элемент соединен с центральным каналом, а рабочая поверхность стержня имеет скошенный торец, расположенный по касательной к обрабатываемой сферической поверхности. Техническим результатом изобретения является возможность производить обработку сферических поверхностей различных размеров одним и тем же инструментом, после незначительной его переналадки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх