Способ электрохимической размерной обработки поверхностей тел вращения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСХОИУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

<и>876345 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 280280 (21) 2887750/25-08 с присоединением заявки 9 2887751/25-08 (23) Приоритет

Опубликовано З01081 Бюллетень Hо 40

Дата опубликования описания 301081 (53) . g .з

В 23 P 1/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 821. Э .047(088.8) (72) Авторы изобретения

Е.В.Денисов, A.È.Машьянов u A.Е.ДенисовТюменский индустриальный институ им.Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РАЗМЕРНОЙ

ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ TEJI ВРАЦтЕНИЯ

Изобретение относится к технологии электрохнмичеСкой обработки и может быть использовано для формообразования сложнопрофильных поверхностей тел е вращения, например рабочего профиля круглых твердосплавных или быстрорежущих фасонных резцов.

Известен способ электрохимической размерной обработки поверхностей тел вращения вращающимся катодом-инструментом, представляющим собой тело вращения, при котором аноду-обрабатываемому изделию сообщают вращательное движение вокруг своей оси и осуществляют непрерывную подачу од- 15 ного из электродов. Питание осуществ-. ляют от источника постоянного.напряжения j1J .

Однако известный способ отличае1ся недостаточной точностью формооб-. разования обрабатываемых поверхностей.

Цель изобретения - повышение точности формообразования с одновременным сохранением высокой производительности и качества обработки за счет обеспечения в рабочей зоне условий обработки в среде неподвижного электролита.

Поставленная цель достигается тем „ что в процессе обработки вращатель- З0 ные движения аноду-обрабатываемому изделию и катоду-инструменту сообщают с таким условием, чтобы обеспечить одинаковую направленность и равенство линейных скоростей перемещения поверхностей обоих электродов в зоне обработки, и осуществляют подачу на поверхности обоих электродов электролита вне эоны обработки в виде струй, направленных по касательным к этим поверхностям про- . тив их движения.

Процесс обработки с,обеспечением указанных выше условий реализуется в частности, при обработке внутренней поверхностью кольцевого катодаинструмента, охватывающего анод-обрабатываемое изделие, при сообщении обоим электродам однонаправленного вращательного движения вокруг своих осей.

В целях поддержания в процессе обработки постоянного межэлектродного заэора обработку ведут катодом-инструментом, представляющим собой алмазно-абразивный профильный круг на.металлической основе, с обеспечением постоянйого контакта катодаинструмента и анода-обрабатываемого изделия в зоне обработки.

8.76345

На фиг.1 представлена принципиаль ная схема осуществления способа, при внутреннем зацеплении поверхностей электродов на фиг.2 - то же, при наружном зацеплении на фиг.Зрабочая зона.

Схема включает анод-деталь 1, катод-инструмент 2, сопло 3, пленку электролита 4, скорости V > Ч и .Чз перемещения поверхностей анода, катода и электролита соответственно, наинаименьший межэлектродный зазор 5 „ угол с(. активного перекрытия электродов скорости V è Ч> подачи анода

° и катода соответственно, углы p „ p атаки электролита поверхностей анода и катода, единичное зерно 5, эле- 15 ментарную электрохимнческую ячейку

6 и усилие Р прижатия электродов.

Анод-деталь 1 устанавливается на станке и подводится к катоду-инструменту 2 на величину наименьшего межэлектродного зазора. Электродам придается однонаправленное вращение со скоростями Ч Чо и включается система подачи электролита. При истечении электролита из сопел 3 на поверхностях электродов 1 и 2 образуется пленка неподвижного электролита 4, затягиваемая этими поверхностями, как насосом, в рабочую зону, определяемую дугой AB. Остальная часть электролита сбрасывается вместе с продуктами реакций .с поверхностей .электродов и участвует только в терморегулировании процесса, охI) лаждая электроды. От источника питания постоянного напряжения на элект35 роды подается технологический ток и включается система подачи одного из, электродов, осуществляющая равномерное перемещение его в заданном направлении, поддерживая тем самым 40 постоянство заданной величины межэлектродного зазора в процессе обработки. Продукты реакций удаляются из рабочей зоны за счет быстрого вращения электродов и далее смываются струей электролита. По мере создания обрабатываемого профиля детали гвро цесс прекращают, готовую деталь отводят от катода-инструмента и снимают.

Обработку производят в водных растворах электролитов, состав и концентрацию которых выбирают в за-, висимости от химического состава обрабатываемого материала. Угол атаки электролита выбирают из условия 55 создания на поверхностях электродов стабильной пленки достаточной толщины, зависящей, в основном, от смачивающих способностей как самого электролита, так и материалов элект- @ родов и от скорости перемещения поверхностей электродов.

Параметры импульсов энергии, воздействующих на элементарную площадку обрабатываемой поверхности ано- 65

l да-детали, находящуюся некоторое, время в рабочей зоне, определяются геометрическими и скоростными характеристиками процесса. Длительность импульса зависит от величины дуги активного перекрытия электродов (дуга AB) и скорости перемещения обрабатываемой поверхности вдоль рабочей зоны. Длительность паузы между импульсами, воздействующими на одну и ту же элементарную площадку, определяется величиной дуги, характеризующей поверхность анода-детали, свободной от воздействия электрического поля за время пребывания элементарной площадки в рабочей зоне. Эта дуга определяется углом 360 с(,. Частота повторения импульсов и скважность зависят от геометрических характеристик схемы обработки.

В зависимости от условий обработки параметры импульсов выбираются из условия оптимума производитель-. ности и точности обработки.

Генерирование рабочих импульсов осуществляется за счет быстрого вращательного движения анода-детали. Параметры импульсов (длительность импульса. и паузы, частота повторения, скважность) характеризуются геометрическими параметрами схемы обработки (соотношением радиусов электродов, их взаимным расположением) и линейной скоростью перемещения обрабатываемой поверхности анода-детали. Изменением этой скорости можно регулировать длительность импульса в широких пределах, изменением соотношения радиусов электродов и схемы их расположения — величину скважности.

Величина межэлектродногЬ зазора. поддерживается постоянной в процессе обработки эа счет постоянства величины выступающей части зерен их связки и величины усилия прижатия электродов. Непосредственный контакт большого числа абразивных (алмазных) зерен с обрабатываемой поверхностью является механизмом.депассивации ее, обеспечивающим активное протекание процесса анодного растворения.

Отсутствие какого-либо перемещения зерен относительно обрабатываемой поверхности обеспечивает долгий срок службы катода-инструмента без заметного износа его профили.

Одным из вариантов применения предлагаемого способа может быть изготовление рабочего профиля круглого твердосплавного фасонного резца. Существующие методы изготовления таких резцов связаны с испольэовайием большого количества дорогостоящих алмазных профильных кругов, подвергающихся в процессе эксплуатации интенсивному износу. Много времени и средств тратится при этом на профилирование этих кругов и на вос876345.становление профиля прн износе èõ.

Кроме того, обработка шлифованием производится при снятии небольших припусков и при работе на малых величинах подач, что значительно увеличивает время обработки.

Электрохимическая обработка рабочего профиля круглых твердосплавных фасонных резцов может производится сразу по всему профилю за одну установку. Осуществление же предлагаемого способа позволяет при высоких показателях точности формообразования получить высокие показатели производительности, в десятки.раз превыщающие показатели сущест.вующих методов обработки. Снижение 15 числа операций, переходов дает. большой экономический. эффект от сокращения числа необходимого оборудования, снижения затрат времени.

Отсутствие какого-либо износа ра- 20 бочего профиля катода-инструмента обеспечивает большую экономию дорогостоящих алмазных профильных кругов, используемых по существующему технологическому процессу.

Формула изобретения

1 ° Способ электрохимической размер30 аой обработки поверхностей тел вращения вращающимся катодом-инструментом, представляющим собой тело вращения, при котором аноду-обрабатываемому иэделию сообщают вращательное движение вокруг своей оси и осуществляют непрерывную подачу одного иэ электродов, о т л и ч а ю щ и й« с я тем, что, с целью повышения точ4 ности формообразования,с одновременным сохранением высокой производительности и качества обработки за счет обеспечения в рабочей зоне условиЯ обработки в среде неподвижного электролита, вращательные движения анодуобрабатываемому изделию и катодуинструменту сообщают с таким условием, чтобы обеспечить одинаковую направленность и равенство линейных скоростей перемещения поверхностей обоих электродов в зоне обработки, и.осуществляют подачу на поверхности обоих электродов электролита вне зоны обработки в виде струй, направленных по касательньм к этим поверхностям против их движения.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что, в. процессе обработки ведут внутренней поверхностью кольцевого катода-инструмента, ох ватывающего анод-обрабатываемое иэделие, при сообщении обоим электродам одного направленного вращательного движения вокруг своих осей.

3. Способ по п.1.и п.2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью . поддержания.в процессе обработки постоянного межэлектродного зазора, обработку ведут катодом-инструментом, представляющим собой алмазноабразивный профильный круг на металлической основе, с обеспечением постоянного контакта катода-инструмента и анода-обрабатываемого изделия в зоне обработки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Размерная электрохимическая обработка деталей машин. материалы

1Ч Всесоюзной конференции. Тула, 1975, 4.2, с.54-58.

Фиг.2

Составитель В.Шадрина

Техред С.Мигунова Корректор У.Пономаренко

Редактор Л.Горбунова

Подписное

Закаэ 9452/14 Тираж 1151

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,,óë.Ïðîåêòíàÿ,.4