Способ электроэрозионного шлифования Советский патент 1983 года по МПК B23P1/00 

О)

ю

00

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам размерной обработки и, в частности, к электроэрозионному шлифованию прецизионных деталей.

Известен способ электроэрозионного шлифования деталей электродоминструментом, согласно которому обработку производят за несколько переходов, причем осуществляют ступенчатое уменьшение энергии искровых разрядов между электродами при каждом последующем переходе CllНедостатком известного способа является то, что он не полностью устраняет отклонения формы и расположения поверхности, получившейся на предыдущей операции. Это обусловлено тем, что первый переход электроэрозионного шлифования выполняют при высоком напряжении источника пита-, ния и соответственно более высокой энергии мпульсов, чем при последующих переходах, т.е. при самых грубых, обдирочных режимах, подобно тому/как это принято и в различных других )ждах обработки со снятием металла с поверхности. В процессе электроэрозионного шлифования электрод-инструмент движется вдоль обрабатываемой поверхности, не касаясь ее, а электрические разряды, пробивая межэлектродный промежуток между электродом-инструментом и обрабатываемой поверхностью, снимают с последней слой металла. Наиболее ин.тенсивно обработка происходит на тех участках поверхности, к которым электрод-инструмент ближе всего. Однако пробой межэлектролного промежутка и съем металла происходит в зоне электрода и на всех других участках обрабатываемой поверхности. Поэтому, хотя отклонения формы и расположения поверхностей в процессе обработки по,степенно уменьшаются, но их конфигурация частично переносится вглубь припуска и допуска на обработку, т.е. эти погрешности частично копируются в готовом изделии. Для того, чтобы отклонения и расположени поверхностей оставались в пределах допуска, приходится задавать большие припуски и допуски на электроэрозионное шлифование и последующую доводку, что снижает производительность обработки. Таким образом,кроме недостаточно высокой точности, из1вестный способ и недостаточно производителей.

Целью изобретения является повышение точности шлифования за счет . предварительного сглаживания рельефа обрабатываемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электроэрозионное шлифование деталей производят за несколько переходов,,при чем осуществляют ступенчатое уменьшение энергии искровых разрядов между электродами при каждом последующем переходе, при этом осуществляют предварительный переход, при котором на электроды подают напряжение, величина которого не превышает величины напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально удаленной от нее точкой обрабатываемой поверхности, причем энергию искровых разрядов при осуществлении предварительного перехода задают меньшей, чем энергия разрядов при первом переходе.,

На чертеже представлена схема электроэрозионного шлифования пред.лагаемым способом.

Способ осуществляют следующим обрахом.

Обрабатываемую заготовку 1 вращают, а электроду-инструменту 2 с направляющей 3 сообщают возвратнопоступательное движение вдоль образуницей обрабатываемой поверхности 4 (отклонения формы этой поверхности изображены утрированно увеличенными)

На электрод-инструмент 2 и обрабатываемую заготовку 1 подают напряжение от источника питания 5, при этом величину напряжения между электродами устанавливают таким образом, чтобы она не превышала величину напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально удаленной от нее на расстояние m точкой обрабатываемой поверхности, т.е. величина напряжения источника питания при выполнении предварительного перехода задается такой, чтобы пробивались только такие межэлектзэодные промежутки, величина которых п не превышает величины m отклонения формы и расположения обрабатываемой поверхности. При этом съем металла происходит не по всей обрабатываемой поверхности 4, а только на тех ее участках, к которым приближаются электрод-инструмент на расстояние п4т. Так, например, в положении А электрода-инструмента разряды возникают и металл снимается с обрабатываемой поверхности, а в положении Б этого не происходит. По мере съема металла электрод-инструмент подают (приближают ) к обрабатываемой поверхности до тех пор, пока отклонения формы и расположения поверхности не снимутся полностью. При этом образующая полученного цилиндра занимает положение 6. В предлагаемом способе эта образующая получается прямолинейной, тогда как в известном она частично копирует исходный профиль и, следовательно, криволинейна. На выполнение предварительного перехода заканчивается и приступают к выпол нению следующего первого перехода. Для выполнения первого перехода повышают выходное напряжение U источника питания. Увеличение выходного напряжения U источника питания, а следовательно, и напряжения на межэлектродном промежутке, приводит к соответствующему увеличению энергии разрядов (импульсов). Первый переход заканчивают через заданное время либо по достижении заданного диаметра, либо после окон чанйя заданного изменения диаметра обрабатываемой поверхности. При этом конфигурация обработанной поверхности 7 копирует конфигурацию , поверхности, полученной при выполнении предварительного перехода, т.е. в предлагаемом способе ее образующая остается прямолинейной. Последующие переходы выполняются обычным образом: напряжение U источника питания не меняют, а энергию разрядов (импульсов) уменьшают, от перехода к переходу. Таким образом обеспечивается получение заданн го диаметра Д и качества обработанной поверхности 8. Общее количество переходов, включая предварительный в предлагаемом способе целесообразно планировать не большим, чем в известном способе. П р им е-р 1. Обрабатывают ; направляющее отверстие в заготовках (20 шт.) корпуса распылителя дизельной форсунки. Исходный диаметр обрабатываемых отверстий ВЗОР находит ся в пределах 5,88 - 5,90 мм, отклонения формы и расположения поверхности отверстия .достигают 0,04 на диаметр, т.е. 0,02 мм на сторон Для обработки использук)т станок ПИИТА с RC-генератором с выходным напряжением 220 В и указанным набо-.ром конденсаторов-накопителей и ток ограничивающих резисторов: 1-ый С 1,26 мкф, R 111 Ом; 2-ой режим -г С 0,26 мкф, R 230 Рм 3-й режим - С 0,022 мкФ, R 483 j4-и режим - С 0,0068 мкФ, R - 1360 Ом. Предварительный переход выполняют при пониженном выходном фиксированном г-апряжении U 100 В . при котором разряды пробивают межэлектродный промежуток величиной 0,02 мм, т.е.. равный величине отклонений формы и ра.сположения поверхностей, приходящемся на сторону. При этом используют конденсатор накопитель и токоограничивающее сопротивления первого режима, т.е. С 1,26 мкф, R 111 Ом. Энергия разрядов (импульсов) W при этом достигает величины W 6,3 мДж. ЭлекТЕРД-инструмент совершает возвратно поступательное движение со скоростью 56 двойных ходов в минуту, заготовка вращается со скоростью 1000 об/ьшй, Съем указанных отклонений форлм и расположения поверхностей происходит за 1,5 мин. Диаметр направляющего отверстия получается в пределах 5,92 - 5,94 мм. Следующий, первый переход выполняют при выходном фиксированном источнике питания и 220 В при тех же конденсаторе-накопителе и токоог- .. раничивающем сопротивлении, что и на предварительном режиме, т.е. С 1,26 мкф, R 111 Ом. Целью этого перехода является получение заданного диаметра за вычетом небольшого припуска на последние перехода, обеспечивающие получение заданного качества поверхности. Этот переход выполняется при наибольшей энергии импульсов W 30 мДж в течение времени, необходимого для получения диаметра 5,96 мм (по прибору активного контроля ). Среднее время обработки порядка 30 с. Последующие : переходы выполняются при фиксированном выходном напряжении источника питания той же величины, т.е. U 220 В последовательно на втором, третьем и четвертом режимах, с умень-. шением энергии импульсов от перехода к переходу, которая равняется при этом соответственно 6, 0,5 и 0,016 мДж. В результате получают отверстия, диаметром Д в пределах 5,97 - 5,98 мм с отклонением формй и расположения поверхности не более 0,0015 мм, тогда как при обработке о по тем же электрическим режимам, но без предварительного перехода, этот параметр получается в преде91ах 0,002-0,003 мм, т.е. в 1,5-3 раза . большим. Длительность обработки в этих контрольных испытаниях большая,. .чем по предлагаемому способу на 0,5 мин, так как для получения указанного отклонения формы и располо|жен;;я поверхностей, приходится увеличивать длительность как первого перехода (до 2,1 мин), так и последующих переходов (до 30-40 с). Пример 2. Объектом .обработки являются аналогичные заготовки, но припуск на обработку уменьшен. (Исходный диаметр 5,9-5,92 мм. Это позволяет сократить среднюю длительность первого перехода до 10-15 с, а.последующие 2-й, 3-й и -4-й переход до 10 с. Остальные режимы обработки те же, что и в первом примере. Результаты обработки также, те же, но длительность обработки сокращаете еще на 0,5 мин, т.е. (на 1 мин) меньше, чем в контрольном опыте, выпол-. ненном по известному способу.

510161286

Таким образом, предлагаемый.спо- ки за счет предварительного сглажисоб электроэрозионного 1шп1фования вания рельефа обрабатываемой поверхпозволяет повысить точность обработ- ности.

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ШЛИФ01ВАНЙЯ детал электродом-инструментом/ согласно.которому обработку производят за несколько переходов, причем осуществляют ступенчатое уменьшение энергии искровых разрядов между электродами при каждом последующем переходе, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности шлифования за счет предварительного сглаживания рельефа обрабатываерлЬй поверхности, осуществляют предварительный пе1реход, при котором на электроды подают напряжение, величина которого не превышает величины напряжения пробоя между поверхностью электрода-инструмента и максимально удаленной от нее точкой обрабатываемой поверхности, причем i энергию искровых рязрядов при осуществлении предварительного перехода (П задают меньшей, чем энергия разрядов при первом переходе.