Способ ультразвуковой электроалмазнойобработки

 

Союз Советсккн

Соцкалистическкн

Республик

О П И С А Н И Е („,8314щ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву(5l)M. Кл.

В 23 P 1/10//

В 06 В 3/00 (22) Заявлено 10.07.79 (2! ) 2791313/08 с прнсоецнненнен заявки М—

Гееудяретевнный кемнтет

СССР (23) Приорнтет—

Опублнковано 23.05.81- Бюллетень М 19 (53) УДК 621.9. . 047(088.8) ho делам наебретеннй н еткрытнй

Дата опубликования описания 25.05.81 (72) Автор изобретения

Г. Н. Моисеенко

1 ! (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЙ

ОБРА БОТКИ

Изобретение относится к машинострое-т нню н может быть испЬльзовано цля труднообрабатываемых токопроводящнх материалов.

Известен способ электрохимической обработки импульсами переменной полярности, при котором в интервалах межцу крутовозрастаюшнми я спадающими Jl&BHbl» мн импульсами одной полярности поцают крутовоэрастающне н спацаюшие импульсы противоположной полярности (1 1.

Недостаток способа заключается в том, что регулировка временных характеристик импульсов не связана с величиной зазора н с оптимальным режимом обработки. Это ведет к тому, что при прямой и .обратной т5 полярности не используется период возрастания тока до величин, близких к

/ сплошному пробою электролита.

Известен способ электрохимнческой обработки вибрирующим электродом — нн20

1 струментом с закрепленным абразивом (ультразвуковая электроалмаэная обработка). При реализации способа к детали, установленной на стол станка в ванне с электролитом, прокачяваемым под давлением через внутреннюю полость электрода-инструмента, с одержа ще го алмазоносный слой, подводят ток от источника питания, а электроду-инструменту сообщают крутяльные ксйтебання в направлении, перпенцикулярном его оси, что обеспечивает перемещение абразивных зерен в пределах амплитуды крутнльных колебаний и способствует прецотвращенню коротких замыканий (21.

Недостатком способа является то, что ультразвуковые колебания, хотя н отодвигают границу короткого замыкания к повышают плотность реализуемого тока до

l5-20 A/ñì, полностью не предотвращают коротких замыканий, возникающих в результате уменьшения межэлектродного зазора по мере износа абразивных или алмазных зерен, что вецет к резкому износу алмазоносного слоя н сниженяю производительности.

831483

Цель изобретения - повышение произвоцительности и точности обработки в ограничении износа инструмента за счет повышения параметров реализуемого тока при условии ликвидации короткик замыканий.

Эта цель достигается тем, что согласно способу электроалмазной обработки, включающему съем материала алмазно-абразивными зернами вращающегося инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой, прокачку электролита и анодное растворение осуществляют постоянным током и следующее за ним растворение импульсным током, характеризующееся периоца- д ми ециничнык, групповых и близкик к короткому замыканию пробоев электролита.

Создание пробоев электролита обеспечивается изменением давления прижима инструмента и прокачки электролита, В период близкий к короткому замыканию осуществляется смена полярности и знакопеременное повторение процесса, т. е. переход от пробоев близких к короткому замыканию к групповым, единичным и к аноцному растворению постоянным током. На фиг. 1 представлена схеме устройства реализующая способ; на фиг. 2скема токовых параметров.

Способ ультразвуковой электроалмазной обработки заключается в слецующем.

Абраэивно-алмазный инструмент 1 с алмазоносным слоем 2 и выступающими алмазными зернами 3 закрепляют в шпинделе ультразвукового станка (не показан), 35 поцводят к поверхности обрабатываемой цетали 4. Через внутреннюю полость инструмента 5 прокачивают под давлением электролит. К инструменту 1 и детали 4 поцьодят питание от источника постоянно

40 го технологического тока. Инструменту сообщают вращение, поцают на него ультразвуковые колебания от преобразователя (не показан) и прижимают к обрабатываемой поверх ости давлением статической

45 нагрузки P . Величину зазора между поверкностью алмазоносного слоя инструмента и деталью обеспечивает выступающая часть алмазных зерен 3. После включения прокачки электролита и технологического тока происходит аноцное растворение обрабатываемой поверхности, при этом величина выступающих алмазных зерен опт тимальна и равна 1/3 величине их разме» ра. Технологический ток в период Т(фиг.

2) имеет форму и параметры, соответст- SS вующие оптимальной величине постоянноr0 технологического тока, опрецеляемой

1/3 размера зерна и обрабатываемым

4 материалом. Анодное растворение постоянным током продолжается в течение периоца Т .

По мере обработки проискодит износ алмаэоносного зерна и засаливание алмаэоносного слоя. Это уменьшает величину межэлектроцного зазора, ухуцшает условия удаления процуктов обработки, снижает величину сопротивления зазора и ведет к росту реализуемого технологического тока. Для того, чтобы увеличить интенсивность разрушения материала,по мере роста технологического тока в межэлектродном зазоре созцаются условия, при которых наступают единичные пробои, продолжающиеся в течение периода Тя.

Эти условия регулируются величиной Рс и скоростью протока электролита Yzp .

По окончании периода Т> который подбирается экспериментально Р увеличист вают, Чпр уменьшают и в межэлектродном зазоре создаются условия для группового пробоя электролита, который цлится в течение времени Т .

Дальнейшее изменение Р,-т и Ч пр приводит к возникновению периода Т близкого к короткому замыканию. В этот периоц происходит смена полярности. B периоц до момента смены полярности происходит рост тока, характеризующийся перекоцом от режима постоянного тока до режима пробоя электролита, что вецет к повышению производительности процесса. При смене полярности происходит перехоц от режима группового пробоя электролита, при котором наблюдается. анодное растворение связки алмазоносного слоя и увеличение высоты выступающей из связки части алмазных зерен до номинального значения. При этом величина тока и его форма изменяются также цо номинального значения, что вецет к росту скорости правки, алмазоносного слоя и "увеличению производительности процесса обработки.

В результате обработки предлагаемым способом сокращается время правки и пауз в анодном растворении, ликвидируются короткие замыкания, повышается величина реализуемой плотности тока, уменьшается износ инструмента, увеличивается производительность процесса, точность и качество.

При обработке предложенным способом тверцого сплава ВК-20 используется катод-инструмент с алмазныМи зернами

360-450 мкм. Режим обработки: число оборотoB инструмента 2500-3000 06/мин, Фиа1

В11ИИПИ Заказ 3133/24 Тираж 1148 Подписное

Филиал 11ПП "Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 амплитуца колебаний рабоче го торца

15 мкм, начальное давление прокачки электролита порядка 3 ат, давление прижима 20 кг/см, начальная плотность

2 тока 20 А/см . В период до возникновей ния короткого замыкания и смены полярности величина реализуемого тока увеличивается послецовательно от 20-25 А/см

2 до 35-45 А/см, при атом производитель2 ность обработки равная 0,8 мм/мин на 1й постоянном токе 20 А/см возрастает до 2,5-3 мм/мин при незначительном увеличении износа инструмента, не превышающем суммарного износа в результате влияния случайных величин и коротких замыканий при работе на постоянном токе.

В результате применения способа достигается ограничение износа инструмента по мере роста величины реализуемого тока, увеличивается производительность и точность обработки.

Формула изобретения

Способ ультразвуковой электроалмаз най обработки, включающий съем матери- 25

83 б ала вращающимся алмазо- абразивным инструментом, колеблющимся с ультразвуковой частотой, прокачку электролита и анодное растворение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности и точности обработки и ограничения износа инструмента, осуществляют аноцное растворение постоянным током и следующее за ним растворение импульсным током, характеризующее; ся периоцами единичных, групповых и близких к короткому замыканию пробоев электролита, которые обеспечиваются ступенчатым изменением цавления прижима инструмента и прокачки электролита, при этом в периоц близкий к короткому замыканию осуществляют смену полярности и знакопеременнье повторение процес-. са.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ l4 1939781, кл. В 23 P 1/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 397302, кл. В 23 P 1/06, 1971.