СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 1997 года по МПК B23H3/04 B23H9/06 

Изобретение относится к области электрохимической размерной обработки и может быть использовано для электрохимического маркирования деталей из токопроводящих материалов.

Известен многосекционный электрод-инструмент, у которого рабочая поверхность электрода выполнена из секций, между которыми находится слой диэлектрика. Коммутация секций осуществляется слоем фотополупроводника, нанесенного на нерабочую поверхность электрода-инструмента, при его освещении через формообразующий узел [1] Недостатками этого способа являются дискретность обработанной поверхности, низкая плотность технологического тока, ограничения на площадь обрабатываемой поверхности, вызванные невозможностью получения однородного слоя полупроводника большой площади, а также сложность изготовления матричного электрода-инструмента (МЭИ) с большой рабочей поверхностью.

Целью изобретения является увеличение площади обрабатываемой (маркируемой) детали независимо от формы и количества наносимых знаков и улучшение качества обработки.

Цель достигается тем, что обработка детали осуществляется с помощью сканирующего матричного электрода-инструмента с зигзагообразным расположением секций, технологический ток в которых задается фотоэлементами.

Схема работы устройства показана на фиг. 1. Исполнительный орган 1, включающий электродвигатель, систему шестерен, редукторов и механизм ступенчатого перемещения, задает через толкатели 2 рабочее поступательное движение матрицы фотоэлементов (МФ) 3 вдоль плоскости проецируемого изображения 4 и МЭИ 5 вдоль обрабатываемой детали 6. Линейный размер b₁ МФ в направлении, перпендикулярном направлению рабочего движения, равен произведению линейного размера рабочей поверхности фотоэлемента на их количество, как это показано на фиг. 2 в первичных материалах заявки. Соответствующий размер МЭИ определяется размерами рабочей поверхности секции МЭИ, при этом количество секций МЭИ равно количеству фотоэлементов МФ.

В процессе рабочего движения МФ перекрывает участок проецируемого изображения шириной b₁, а МЭИ обрабатывает участок поверхности шириной b₂. При этом для сохранения подобия проецируемого изображения и получаемого рельефа на обрабатываемой детали, отношение скоростей перемещения МФ U₁ к скорости МЭИ U₂ должно удовлетворить условию: V₁:V₂=b₁:b₂.

После совершения рабочего хода посредством исполнительного органа 1 осуществляется ступенчатое перемещение МФ 3 и МЭИ 5 в направлении, перпендикулярном направлению рабочего движения соответственно на расстоянии b₁ и b₂, и далее совершается рабочее движение (в обратном направлении) с перекрытием новых участков изображения и обработкой следующей полосы шириной b₂ на детали.

Таким образом происходит сканирование МФ 3 вдоль проецируемого изображения 4 и МЭИ 5 вдоль обрабатываемой детали 6, т.е. возвратно-поступательное движение со ступенчатым перемещением, похожим на движение следа электронного луча в электронно-лучевой трубке. Аналогичную траекторию движения, только в другом масштабе совершает МЭИ вдоль обрабатываемой детали.

Более подробно это можно пояснить следующим образом. На фиг.2 схематично показаны последовательные положения 5, 6, 7, 8, 9 МФ 1 в плоскости проецируемого изображения 2 и соответствующие положения МЭИ 3 на поверхности обрабатываемой детали 4. Стрелками показано направление движения МФ и МЭИ в процессе рабочего хода. При движении из начального положения 5 МФ захватывает полосу изображения шириной b₁. Рисунок выполнен в предположении, что размеры элементов МЭИ в два раза меньше рабочих поверхностей фотоэлементов. Таким образом, при поступательном движении МФ и МЭИ из положения 5 в положение 6 и далее в положение 7 обрабатывается полоса поверхности детали шириной b₂= b₁/2. При этом, как указывалось в первичных материалах заявки, скорость движения МЭИ по поверхности обрабатываемой детали должна быть в два раза меньше скорости движения МФ для обеспечения подобия заданного изображения и изображения, формируемого на обрабатываемой детали. Очевидно, что при другом соотношении размеров рабочих поверхностей фотоэлементов и элементов МЭИ соотношение скоростей движения МФ и МЭИ должно быть пропорционально изменено.

Использование: изобретение относится к области электрохимической размерной обработки и может быть использовано для электрохимического маркирования деталей из токопроводящих материалов. Сущность изобретения: используют матричный электрод-инструмент 5 и блок фотоэлементов. На блок фотоэлементов воздействуют световым потоком, сформированным в соответствии с требуемым изображением, для задания технологического тока через каждую из секций матричного электрода. Секции электрода-инструмента расположены зигзагообразно и связаны через блок усиления технологического тока с фотоэлементами, размещенными на панели соответственно секциям электрода-инструмента. Панели с фотоэлементами задают перемещение в плоскости светового изображения, а матричному электроду-инструменту - синхронное перемещение по поверхности обрабатываемой детали. 2 ил.

Способ электрохимической обработки с использованием матричного электрода-инструмента и блока фотоэлементов, при котором на блок фотоэлементов воздействуют световым потоком, сформированным в соответствии с требуемым изображением, для задания технологического тока через каждую из секций матричного электрода, отличающийся тем, что обработку ведут электродом-инструментом, секции которого расположены загзагообразно и связаны через блок усиления технологического тока с фотоэлементами, размещенными на панели соответственно секциям электрода-инструмента, и задают панели с фотоэлементами перемещение в плоскости светового изображения, а матричному электроду-инструменту синхронное перемещение по поверхности обрабатываемой детали.