СБОРНЫЙ ЭЛЕКТРОД-ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЙ РЕЗКИ Российский патент 2011 года по МПК B23H5/10 B23H7/12 

Изобретение относится к комбинированной обработке металлов, сочетающих механическое и электрохимическое воздействие на обрабатываемую поверхность, преимущественно для резки металлических заготовок на пластины из труднообрабатываемых материалов, например из вольфрама - твердых сплавов, закаленных материалов чугуна и др.

Известен «Способ резки металлов электрическими методами» по А.С. №1641539, Бюлл. №14 от 15.04.1991, заключающийся в подаче электролита в зону резания через форсунки на плоскость вращающегося дискового электрода-инструмента, а давление электролита изменяют по сигналу преобразователя биений пропорционально амплитуде биений электрода-инструмента через одну форсунку синфазно, а через другую противофазно.

К недостаткам данного изобретения можно отнести то, что обработку материала производят одинарным отрезным кругом, находящимся в постоянном контакте с обрабатываемой деталью, что не обеспечивает интенсивного электрохимического растворения поверхности материала и отвода продуктов растворения, а также устранения биения электрода-инструмента, все это приводит к быстрому износу электрода-инструмента и в итоге к некачественной резке (обработке). Еще одним недостатком является сложная система преобразователей и регуляторов.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является «Сборный электрод-инструмент для электроабразивной резки» по авторскому свидетельству SU 1641540, Бюл. №14, 1991, содержащий набор дисков, совмещенных друг с другом с эксцентриситетом относительно оси вращения электрода-инструмента.

Недостатками данного устройства сборного электрода-инструмента является следующее: при внедрении инструмента в тело заготовки возникает «ударное» врезание, которое вызывает вибрацию инструмента и заготовки, что снижает качество обработки, а также может привести к повреждению как инструмента, так и заготовки, что в целом приводит к снижению качества обработки.

Решаемой задачей предлагаемого изобретения является повышение качества обрабатываемой поверхности путем исключения «ударного» врезания и вибраций электрода-инструмента.

Решаемая задача достигается тем, что сборный электрод-инструмент для электроалмазной резки металлической заготовки на пластины, выполненный составным, в виде набора совмещенных эксцентрично расположенных дисков, содержит дополнительный диск, который расположен относительно оси вращения электрода-инструмента без эксцентриситета и установлен между этими дисками с возможностью постоянного механического контакта.

Для пояснения сущности рассмотрим Фиг.1 - предлагаемый сборный электрод-инструмент для резки металлической заготовки на полосы:

1 - диск без эксцентриситета,

2, 3 - диски с эксцентриситетом,

4 - заготовка,

5 - источник питания.

Электрод-инструмент выполнен составным в виде дисков 1, 2, 3, (фиг.2), например алмазных отрезных кругов на металлической основе, наложенных один на другой. При этом диск 1 центральный без эксцентриситета относительно оси вращения, а диски 2 и 3 крайние размещены с эксцентриситетом (e₁) и (e₂) относительно оси вращения. Электрод-инструмент 1, 2, 3 соединен с отрицательным, а заготовка 4 - с положительным полюсом источника питания 5.

Электрод-инструмент работает следующим образом.

В зазор между составным электродом-инструментом (дисками 1, 2, 3) и заготовкой 4 подают электролит. К обрабатываемой заготовке 4 дискам 1, 2, 3 подают напряжение от источника питания 5.

При вращении электрода инструмента и подаче его на врезание в заготовку - обработка осуществляется вследствие электрохимического растворения материала обрабатываемой заготовки, механического резания и удаления продуктов обработки. Вследствие наличия диска 1 без эксцентриситета, расположенного в центре между дисками с эксцентриситетом 2 и 3, обеспечивается постоянный контакт между диском 1 и заготовкой 4 в процессе резания.

Приведем пример.

Производят резку с частотой вращения n=2800 об/мин сборным электродом-инструментом из трех алмазных отрезных дисков на металлической основе диаметром 100 мм, толщиной 0,3 мм. Разрезают высокочистый вольфрамовый стержень, вольфрам относится к классу труднообрабатываемых материалов, имеющих высокую твердость и хрупкость. Заготовку размером ⌀6 мм, L=120 мм разрезают на пластины (таблетки) размером ⌀6, L=1,2 мм в среде проточного электролита - 15%-ный водный раствор нитрата натрия (NaNo₃) при напряжении v=8 B. При обработке не наблюдается «ударного врезания» и вибрации электрода-инструмента. Обработанные поверхности таблетки (пластины) гладкие, без сколов и трещин. Чистота поверхности R_a=0,5-0,63.

При сравнении с известными аналогами по технико-экономическим показателям применение предлагаемого сборного электрода-инструмента, состоящего из набора эксцентрично расположенных дисков и введенного дополнительного диска между ними без эксцентриситета, позволяет повысить качество обработанной поверхности на 50% и снизить трудоемкость при изготовлении пластин на 80-90%, тем самым повышая производительность обработки.

Изобретение относится к комбинированной обработке металлов, сочетающих механическое и электрохимическое воздействие на обрабатываемую поверхность, преимущественно из труднообрабатываемых материалов, например из вольфрама, чугуна и др. Сборный электрод-инструмент для электроалмазной резки металлической заготовки на пластины выполнен составным в виде набора совмещенных эксцентрично расположенных дисков. Электрод-инструмент снабжен дополнительным диском, который расположен относительно оси вращения электрода-инструмента без эксцентриситета и установлен между дисками упомянутого набора с возможностью постоянного механического контакта. Технический результат: повышение качества обрабатываемой поверхности путем исключения «ударного» врезания и вибраций электрода-инструмента. 2 ил.

Сборный электрод-инструмент для электроалмазной резки металлической заготовки на пластины, выполненный составным в виде набора совмещенных эксцентрично расположенных дисков, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным диском, который расположен относительно оси вращения электрода-инструмента без эксцентриситета и установлен между дисками упомянутого набора с возможностью постоянного механического контакта.