Способ электроэрозионного изго-товления пазов

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 182938? (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.04.79 (21) 2752335/25-08 (51)М. Кл.з

В гз Р 1/00 с прйсоединением заявки УЙ

Икуянретееннмб камнтет

СССР (23 ) П риоритет

Опубликовано 15.05.81 ° Бюллетень,% 18 ав аннам нзееретений и еткрнтий (53) УДК 621.9. .047(088.8) Дата опубликования описания 25.05.81!

1 (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПАЗОВ

Изобретение относится к,электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способу электроэрозионного изготовления пазов в деталях коробчатой формы.

Известны способы электроэроэионного изготовления пазов, когда электрод-проволоку перемещают относительно детали по траектории, апределяемой конфигурацией паза, причем на всех участках траектории тО сохраняют параллельность электродапроволоки прорезаемой грани обт1абатываемой детали fl ).

Однако данные способы не обеспечи3S вают определенное положение точки окончания реза из-за неточности наружной поверхности детали. Вследствие этого эвакуация вырезаемого отхода крайне затруднена. Кроме того, в процессе изготовления паза ширина .реза меняется, что приводит к большому перепаду скоростей подач на различных участках обрабатываемого

2 профиля и как следствие, к снижению.точности обработки и повышение вероятности коротких замыканий. Указанные, недостатки, присущие известным способам электроэрозионной обработки пазов в коробчатых деталях, особенно сказы-аются при изготовлении наклонных пазов и в случае многоконтурной обработки, когда одновременная обработка нескольких пазов в конце профиля становится практически невозможной из-sa коротких замыканий.

Цель изобретения — повышение точности, производительности и исключение коротких замыканий.

Поставленная цель достигается тем,.что врезание электрода-проволоки в деталь и выход из нее после обхода контура паза производят с.наклоном к обрабатываемой передней грани за счет поворота электрода-проволоки вокруг оси, параллель829387 ной продольной оси детали, на угол, равный

ar ctg Qn(1+ctg P), но не больший

arccosrl — †)

А

h.соз1 где n — - отношение толщин передней и перпендикулярной ей граней; — угол наклона обрабатываемого паза к грани;

1 — допустимое отклонение размера на ширину паза, 1О

h — расстояние верхней грани детали от оси вращения электрода-проволоки, параллельной продольной оси детали. После прорезания передней грани этот угол уменьшают до нуля и осуществляют подачу электрода-проволоки с зафиксированным угловым положением в соответствии с конфигурацией обрабатываемого паза.

На фиг. 1 изображена обработанная деталь; на фиг. 2 « конструкция станка; на фиг. 3 - схема удаления вырезаемого отхода; на фиг. 4 - кинематическая схема станка и схема расположения электрода-проволоки по отношению к обрабатываемой детали; на фиг. 5, 6 и 7 приведены для обоснования приведенных соотношений.

Типовая деталь представляет собой прямоугольный параллелепипед, в котором предлагаемым способом изготовлены прямоугольные пазы с наклоном

Р градусов (фиг. I).

Станок для обработки пазов (фиг. 2) состоит из ванны 1, наполненной рабочей жидкостью, со столом 2 на котором крепится обрабатываемая электродом-проволокой 3 коробчатая деталь 4.

Деталь 4 базируется на оправке 5.

Стол 2 располагается на каретке 6 продольного перемещения. Электродержа40 тель 7 с устройством"направления и механизмом выверки обеспечивает заданное положение электрода-проволоки 3 относительно обрабатываемой детали 4. Электрод-проволова 3 перема- 4 тывается,и натягивается механизмами

8 и 9. Электродержатель крепится на рычаге 10, имеющем шарнирное соединение с ползуном 11, перемещаемом в поперечном направлении на подшипниках 12. На конце рычага 10 имеется пружина 13, которая прижимает его к толкателю следящего привода поперечной подачи 14. В исходном состоянии рычаг 10 пружиной 15 5 прижимается к регулируемому упору

16 ползуна 11, с помощью которого осуществляется настройка станка на заданный угол врезания. Ход ползуна ll ограничивается регулируемым упором 17. Необходимое поперечное перемещение электрода-проволоки задается с помощью контактного датчика 18.

Устройство работает следующим об-. разом.

В исходном положении 1 (фиг. 4) рычаг 10 и ползун 11 находятся в крайнем правом положении.. При этом рычаг 10 поджат к толкателю привода, 14, а ползун 11 прижат пружиной

15 к рычагу 10 до упора 16. Электродпроволока 3 в этот момент находится под острым углом к обрабатываемой передней грани детали 4 °

При подаче на непрерывно перематывающуюся электрод»проволоку 3 и, деталь 4, погруженные в,жидкость (например дистиллированную воду), рабочих импульсов осуществляется направленный съем металла с детали за счет электроэрозии. При этом обработка начинается с нижнего угла детали.

По мере внедрения электрода 3 в деталь 4 толкатель привода 14 перемещается влево, преодолевая усилие пружины 13. Так как усилие пружины 15 значительно больше сил сопротивления перемещению, то при этом ползун

11 будет осуществлять поперечное перемещение в направляющих 12.

Таким образом происходит вреэание расположенного под углом к передней грани детали электрода-проволоки до момента, пока не будет прорезана эта грань на всю ее толщину. В этот момент ползун ll остановится упором 17 и при дальнейшем перемещении толкателя привода 14 рычаг

10 поворачивается против часовой стрелки, преодолевая усилие пружины 15. По достижении рычагом 10@ требуемого вертикального положения срабатывает датчик 18, переключающий движение с поперечной подачи на продольную. После выполнения продольного реза на ширину обрабатываемого паза вновь включается привод поперечной подачи 14 в обратном направлении. При этом рычаг 10 вначале совершает поворот по часовой стрелке до упора 16 а затем совмест но с ползуном ll поступательно перемещается вправо 3а счет этого прорезание передней грани при выходе электрода-проволоки из детали также осуществляется с наклоном электрода. Наклон электрода-проволоки в этом случае обеспечивает определенное положение точки окончания реза 0 (фиг. 3), вокруг которой происходит поворот вырезаемого отхода под действием струи жидкости, вытекающей из специально предусмотренного для этого отверстия в оправке 5 (фиг. 2) и его эвакуация, Угол наклона при врезании и выходе электрода-проволоки из детали определяет перепад ширина реза в процессе обработки. Для обеспечения стабильных технологических параметров обработки этот перепад должен быть минимальным. Такое условие обеспечивается за счет определенного угла врезания и выхода электрода-проволоки, при котором сумма ширины реза на передней и перпендикулярной ей грани минимальI на т, е, когда функция f (аО =0,10 +

++0 имеет минимальное значеиие (фиг. 5).

В общем случае при изготовлении наклонных пазов с углом накло- на, сумма ширины реза по прорезаемым граням как функция от угла врезания (- может быть найдена из простых геометрических соотношений (фиг. б). Она равна

Г (Г()-(- е ) l+tg соА( фи3, соМ

Минимальное значение этой функции может быть найдено путем приравнивания ее производной нулю, т.е (А) = О.

На основании вычислений оптимальный угол при врезании электрода-проволоки в деталь и выходе из нее составляет

c(=arctg gn(1+ctg 2 ) где и — отношение толщин передней и перпендикулярной ей граней

В процессе изготовления наклонных пазов предложенным способом может возникнуть погрешность обработки Й (фиг. 7), связанная с поворотом электрода-проволоки.

Из геометрических соотношений в треугольниках cde u fgk (фиг. 7)

Й =f k=h costi(1-со 5(Д, откуда

Г(=дГС COS(l - > ) Ь

Ь-Cogg

829387

Таким образом, для того, чтобы при обработке предложенным способом не возникала погрешность, большая заpàHíîé Ь, угол врезания электродапроволоки d. на должен превосходить величины, равной

arc cos(1 — — ) и-cosp

Формула изобретения

Способ электроэрозионного изгото" вления пазов в коробчатых деталях непрофилированным электродом-инстру" ментом в виде проволоки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, производитель,:ности обработки и исключения коротких замыканий, врезание электродаинструмента-в деталь и выход из нее после обхода контура паза, с зафиксированным угловым положением, производят с наклоном к обрабатываемой передней грани под углом равным

4 are tg+n(1+c tgP)

3/ я.

b. больше arc cos(1-, ), копосле прорезания перед/ей уменьшают до нуля, - отношение толщин передней и перпендикулярной ей граней; — угол наклона обрабатываемого паза к грани; но не торий грани где и — допустимое отклонение размера на ширину паза;

h — - расстояние верхней грани детали от оси вращения электрода-проволоки параллельной продольной оси детали.

И

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 315557, кл. В 23 P 1/00, 1969..

t4 Использование предлагаемого способа и устройства его реализующего обеспечивает по сравнению с существ1 ющими механическими устройствами (фрезерование, прошивание и т.п.)

15 следующие преимущества: исключает ручной труд при образовании пазов, повышает производительность труда в

4-5 раз, повышает качество изготовленных деталей за счет стабильности

24 геометрических параметров пазов.

Перечисленные преимущества позволят получить большой экономический эффект.