Способ электроэрозионной обработкиматериалов

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii816733 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл (22) Заявлено 0901.74 (21) 1984196/25-08

В 23 В 1/00 с присоединением заявок в 2012046/25-08 и Р 2101081/25-08 (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР во делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 300381 Бюллетвнь Hо 12 (53) УДК .621. 9.048.

4. 06 (088 ° 8) Дата опубликования описания 3003.81

A,Ê.Hàéêàëoâ, В.В.Коломиец и С.Л.Сироткин, ) с (72) Авторы изобретения

1 -> :- Лй:< „!! ;„.;.,.1

Ордена Трудового Красного Знамени институт свърхтвердых-- — . материалов AH Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОИ СБРАРОТКИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к электроэрозионной обработке и может быть применено как для обработки однолезвийного режущего инструмента из алмаза, кубического нитрида бора и др., 5 так и для обработки абразивных инструментов из этих материалов на металлической связке, например алмаз. ных профильных кругов.

Известный способ электроэрозионной обработки материалов, осуществляемый в углеродсодержащей жидкой сре-. де, например в керосине, в условиях подведения униполярных импульсов напряжения к электроду-инструменту, ко- 15 торсму сообщают формообразующее перемещение, позволяет обрабатывать с высокой степенью точности сложнофасонные поверхности инструмента из токопроводных металлических матери- )Q алов.

Недостаток способа - невозможность размерной обработки материалов, электропроводность которых отлична на несколько порядков от электропровод- 25 ности металлов. К таким материалам относятся алмазы, кубический нитрид бора и другие сверхтвердые материалы в виде монокристаллов, а также ком-позиционные материалы супримеиеиием их на токопроводной основе, например алмазоносные слои алмазных шлифовальных кругов на металлической связке °

Цель изобретения — обеспечение возможности электроэрозионной обработки материалов, удельная электропроводность которых на несколько порядков меньше удельной электропроводности металлов и которые могут быть отнесены к классу твердых неорганических диэлектриков,труднообрабатываемых механическими способами, разработка способа электроэрозионйой обработки C высокой степенью точности этих материалов, входящих композиционно в состав рабочего слоя абразивных инструментов на металлической связке.

Укаэанная цель достигается тем, что монокристаллы твердых неорганических диэлектриков приводят в соприкосновение с токопроводным материалом, соединенным с одним из полюсов источника технологического тока, затем,возбуждают разряд между токопроводным материалом и электродоминструментом, после чего последйему сообщают перемещение со скоростью, достаточйой для образования угле816733 родсодержащей пленки на поверхнос-. ти обрабатываемых монокристаллов.

При этом скорость относительного перемещения вращающегося электродаинструмента выбирают в диапазоне, нижний предел которого 1-2 м/с, а верхний предел ограничивают появлением процесса кавитации в зоне обработки.

Кроме того, для упрощения технологического процесса на поверхность обрабатываемого диэлектрика, наносят слой токопроводящего материала.

На чертеже показана схема обработки монокристаллов диэлектриков.

Способ осуществляется следующим образом. 15

Монокристаллы 1 твердых неорганических диэлектриков, например алмазов, закрепляют на корпусе 2 из токопроводного материала, вращающемся с окружной скоростью Ч, . Электроду- щ инструменту 3, выполненному, например, в виде вращающегося с окружной скоростью Ч, ролика, сообщают формообразующее перемещение.

При возбуждении разрядов между токопроводным материалом корпуса 2 и электродом-инструментом 3 в непосредственной близости от монокристаллов 1 неорганического твердого диэлектрика на последнем образуется в йрисутствии углеродсодержащей жидкой 39 диэлектрической среды токопроводный слой. Этот слой поддерживает прохождение электрических разрядов между электродом-инструментом 3 и поверхностью монокристаллов 1. Разряды 35 пробивают токопроводный слой и производят эрозию непосредственно монокристаллов 1.

При скорости относительного перемещения поверхностей электрода-инструмента 3 и корпуса 2 (V-V +V) меньшей

1 м/с обработки монокристаллов 1 не происходит несмотря на то, что их поверхность покрывается токопроводЙйм слоем.

При повышении указанной скорости до 1-2 м/с начинается обработка монокристаллов 1. Процесс носит устойчивый характер и при дальнейшем увеличении скорости. Предел увеличения 5() скорости ограничивается появлением кавитации жидкой среды в зоне обработки, которая резко снижает производительность обработки.

В том случае, когда до обработки монокристаллы 1 выступают над поверхностью корпуса 2 на величину, превышающую максимальный рабочий промежутой, оказывается невозможным инициировать разряды. В этом случае электроду-инструменту 3 сообщают переме- 40 щение до возникновения разрядов, после чего его возвращают в исходное положение. для упрощения процесса перед началом обработки на поверхность моно-, 65 кристаллов 1 наносят слой токопроводного материала, например олова.

При использовании предлагаемой схемы осуществления способа монокристаллы природных алмазов размером 1,5-2,0 мм закрепляются с помощью металлической связки на периферии стального цилиндрического корпу" са диаметром 100 мм и шириной 10 мм, вращающегося на валу гидродвигателя с частотой 1800 об/мин. Обработка монокристаллов совместно с соприкасающимся с ним токопроводным материалом (металлической связкой) осуществляется вращающимся с частотой 800 об/мин электродом-инстру- . ментом диаметром 100 мм из электроэрозионного графита в среде осветительного керосина. При попутном вращении относительная скорость их перемещения составляет 5,8 м/с. На поверхности электрода-инструмента выполнены кольцевые канавки, в осевом сечении имеющие профиль метрической резьбы с шагом 0,5 мм и глубиной 0,433 мм. От специального генератора к электроду-инструменту и корпусу подводятся униполярные импульсы напряжения частотой 100 кГц.

В результате обработки на поверхности монокристалла алмаза и на связке выполнен профиль обратный профилю электрода-инструмента.

Предлагаемый способ обработки монокрнсталлов таких диэлектриков, как алмаз, кубический нитрид бора, и др. без механического воздействия на них позволяет изготавливать из них фасонные однолезвийные инструменты, обеспечивает повышение точности профилирования фасонных алмазных кругов на металлических связках.

Возможность обрабатывать кристаллы совместно со связкой позволяет применять алмазы крупной зернистости, что резко повышает стойкость кругов без снижения точности их профиля.

Формула изобретения

1. Способ электроэрозионной обработки материалов, осуществляемый в углеродсодержащей жидкой диэлек-трической среде в условиях подведения .униполярных импульсов напряжения к электроду-инструменту, которому сообщают формообразующее перемещение, отличающийся тем, что, с целью обеспечения воз" можности обработки монокристаллов твердых неорганических диэлектриков, последние приводят в соприкосновение с токопроводным материалом, соединенным с одним из полюсов источника технологического тока,. затем возбуждают разряд меЖду токопроводным материалом и электродом-инструментом, после чего последнему сообщают пеВ

81б733

Составитель М.Климовская

Редактор B.Ïåòðàø Техред М.Лоя Корректор Н.Бабинец

Заказ 1124/17 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ремещение со скоростью, достаточной для образования углерод-содержащей пленки на поверхности обрабатываемых монокристаллов.

2. Способ по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью. повышения устойчивости процесса при использовании вращающегося электрода-инструмента, скорость относительного перемещения последнего относительно обрабатываемой детали выбирают в диапазоне,,нижний предел которого l-2 м/с, верхний предел ограничи" вают появлением процесса кавитации в зоне обработки.

3. Способ по п.l, о т л и ч а ющ и,й с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса, на поверхность обрабатываемого диэлектрика наносят слой токопроводного материала.