Электрод-инструмент для размерной электрохимической обработки Советский патент 1984 года по МПК B23P1/12 

2. Электрод-инструмент по п. 1, отличающийся тем, что окна имеют форму равнобедренного треугольника с острым углом при вершине, обращенной в сторону распределительной камеры.

3. Электрод-инструмент по п. 1, отличающийся тем, что наружный диаметр участка от ее открытого конца до нижних кромок окон выполнен относительно диаметра канала с гарантированным зазором.

1. ЭЛЕКТРОД-ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, имеющий распределительную камеру, соединенную с расположенными на разных уровнях участками рабочей поверхности посредством каналов для раздельной подачи электролита, снабженных подвижными в осевом направлении запорными элементами, отличающий с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышбния эксплуатационной нгшежности, каждь1й запорный элемент выполнен в виде обращенной глухим концом в сторону распределительной камеры тонкостенной гильзы из диэлектрического материала, на боковой поверхности , которой, сопрягающейся с поверхностью канала, выполнены окна для протока электролита. с S 3 (Л

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к размерной электрохимической обработке,

В современном машиностроении ширко используется размерная электрохимическая обработка полостей со сложной пространственной конфигурацией, а также групповая обработка отверстий, различных по глубине и форме. Площадь обработки при этом изменяется во времени ступенчато и возникают сложности в формировании и поддержании стабильного, оптимального по расходу гидродинами. ческого режима потока электролита, вытекающего из подводящих каналов, расположенных на различных уровнях (на разных расстояниях от обрабатывемой поверхности), и предотвращении образования застойных зон под участками электрода-инструмента, первыми врезающимися в обрабатываемое изделие.

Известно устройство для электрохимической обработки, содержащее рабочий стол, на котором установлена обрабатываемая деталь, электродинструмент, закрепленный на подвижной в направлении подачи траверсе, встроенные в рабочий стол запорнорегулирующие элементы в виде корпуса и золотника, жестко связанного с подпружиненным штоком, к которым подключены напорная и сливная магистрали, причем на траверсе установлены с возможностью осевого установочного перемещения упоры, каждый из которых предназначен для взаимодействия с соответствующим штоком запорио-регулирукяцего элемента.

При подходе наиболее выступающего участка электрода-инструмента к обрабатываемой поверхности упор взаимодействует со штоком запорно-регулируювдего элемента и.;включает подачу электролита 1.

Недостатком указанного технического решения является сложность конструкции, обусловленная наличием вынесенньпс запорно-регулирующих элементов, присоединенных к напорной и сливной магистралям, причем для обеспечения раздельной подачи электролита к участкам электрода-инструмента, расположенным на различных уровнях, число пар запорно-регулирукядих элементов необходимо делать

5 равным количеству соответствующих участков электрода-инструмента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности; является электрод-инструмент, который содержит

|0распределительную камеру, соединяющуюся каналами с.расположенными на .различных уровнях участками рабочей поверхности, причем эти каналы снабжены запорными элементами в виде подпружиненных заслонок с упорами, проходящими сквозь соединительные каналы и выступающими над соответствукидими участками рабочей поверхности электрода-инструмента на величину начального межэлектрод0 ного зазора.

Электрод-инструмент работает следующим образом.

Под действием подачи соответствующий участок рабочей поверхности электрода-инструмента подходит

к обрабатываемой поверхности на заданную величину начального межэлектродного зазора, задаваемую вылетом упора,- и он, опираясь о поверхность детали, поднимает заслонку, открывая канал подвода электролита 2.

Однако при прошивке глубоких полостей и, соответственно, значительной длине упора к нему должны предъявлять повышенные требования в отноше,нии жесткости. К тому же, при использовании обратной прокачки электролита, т.е. от периферии электрода

инструмента к центру, для предотвращения отжимания заслонок необходимы пружины со значительным усилием, которое, в конечном счете, воспринимается упором. Во избежание коротких замыканий упор не может быть изготовлен из металла, а так как рекомендованная из условия предотвращения образования значительного выступапод подводящим электролит отверстием величина его диаметра

должна быть порядка 8 мм, то рассчитанный из условия жесткости упор будет занимать значительную площадь подводного отверстия, что ухудшит подачу электролита. Известная конструкция характеризуется низкой эксплуатационной надежностью вследствие того, что невозможно сформировать и поддерживать стабильный гидродинамический режим потока электролита на вьоходе из подводящего отверстия при наличии в ядре потока тела, установленного с возможностью неконтролируемых поперечных перемещений, оказывакицих на него возмущающее воздействие.

Кроме того, э лете т род-инструмент известной конструкции достаточно сложен, так как содержит равное числу подводящих электролит каналов количество заслонок-клапанов, каждая из которых состоит из нескольких конструктивных элементов, причем конструкция должна обеспечивать посадочные места их фиксирующие и направляющие, а также воможность сборки - разборки и замены вышедших из строя деталей, для чего кроме присоединительного к электродержателю фланца целесообразно предусматривать еще один технологический разъем.

целью изобретения является упрощение конструкции электрода-инструмента для размерной электрохимической обработки, например, полостей со ступенчато изменяющейся во времени площадью обработки и повышение его эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в электроде-инструменте содержащем распределительную ка- меру, которая соединена каналами с участками рабочей поверхности, расположенными на различных уровнях, а эти каналы снабжены запорными элементами, запорные элементы выполнены в виде тонкостенных гильз из

диэлектрического материала с глухим со стороны распределительной камеры концом, имеющих отверстия для протока электролита на поверхности, сопрягающейся с поверхностью канала, подводящего электролит.

Кроме того, отверстия в боковой поверхности гильзы могут быть выполнены в форме равнобедренного треугольника с острым углом при вершине, обращена в сторону, противоположную рабочей поверхности.

Причем диаметр наружной поверхности гильзы на участке от ее OTkpHтого конца до нижней кромки отверстий для протока электролита может быть выполнен с гарантированным зазором относительно поверхности канала.

Применение в качестве запорных элементов диэлектрических гильз, например, из фторопласта, с указанным кЪнструктивными особенностями позволяет упростить конструкцию электрода-инструмента, а также повысить надежность в эксплуатации.

На фиг. 1 показан электродинструмент в момент подхода к обрабатываемой поверхности наиболее выступающего участка его рабочей поверхности, разрез; на фиг. 2 положение запорного элемента в мЬ0 мент подхода соответствунхцего участка рабочей поверхности электродаинструмента к обрабатываемой детали

на величину начального межэлектродного зазора; на фиг. 3 - вид А на

5 фиг. 2.

Электрод-инструмент 1, установленный на электродрдержателе 2, имеет распределительную камеру 3, которая

соединена с участками рабочей-поверхности каналами 4 и 5 и с магистральным каналом 6 вэлектрододержателе. В канале 4, подводящем электролит к наиболее выступающему участку рабочей поверхности, запорный эЛес мент отсутствует, а в канале 5 установлен по переходной посадке запорный элемент 7 в виде тонкостенной гильзы из диэлектрического материала, например фторопласта, с глухим .со, стороны распределительной камеры 3

0 концом. На боковой поверхности гильзы 7 вьшолнены отверстия 8 для протока электролита, которые имеют форму равнобедренного треугольника с острым углом при вершине, обращенной

5 в сторону, противоположную рабочей поверхности. Количество и геометрические параметры отверстий 8 (высота и основание) выбраны из условия равенства суммарной площади отвер0 стий 8 и внутреннего проходного сечения гильзы 7. Кромки внутренней поверхности открытого конца гильзы 7 скруглены по плавной кривой. Диа. метр наружной поверхности гильзы на

5 участке от ее открытого конца до нижней кромки отверстий 8 выполнены на 0,3-0,5 мм меньше, чем диаметр канала 5. Длина этого участка рассчитывается по формуле

L- L + Ь

/ где t- - длина подводящего канала

от рабочей поверхности электрода-инструмента до входа в распределительную камеру;

л - выбранная величина мачальо

ного межэлектродного зазора.

Электрод-инструмент работает 0 следующим образом.

Перед началом обработки запорный элемент 7 выдвигают из канала 5 электрода-инструмента 1 так, чтобы срез открытого конца глльзы 7 имел 5 относительно наиболее выступающего участка рабочей поверхности вылет, больший или равный величине начального межэлектродного зазора д -Затем электрод-инструмент подводят к обрабатываеглой поверхности изделия. При установлении между наиболее выступающим участком рабочей поверх ности и изделием начального зазора открытый конец гильзы перекрывается обрабатываемой поверхностью и плотно прижимается к ней. Далее включают прокачку электролита. При прямой подаче электролита, т.е. через магистральный канал электрододержателя 2, распределительную камеру 3 и по подводящим кангшам 4 и 5 к рабочей поверхности электролит, попадая из распределительной камеры 3 в канал 5, перекры тый запорным элементом 7, давит на глухой конец его, еще более прижимая к обрабатываемой поверхности изделия. При обратной прокачке электролита он тоже не имеет воз г: можности протекать через канал 5, в то же время свободно втекая в канал 4, а оттуда в распределительную камеру 3, и воздействует на запорную гильзу, также прижимая ее к поверхности изделия 9. . Таким образом, гильза 7 надежно перекрывает канал 5, причем как при прямой, так и при обратной прокачке воздействие потока электролита препятствует его открытию. При включении технологического тока и рабочей подачи, по мере вре зания электрода-инструмента 1 в обрабатываемое изделие, гильза 7 утап ливается в канал 5, причем в осевом направлении на нее действуют усилие, направленное на преодоление сил трения, обусловленных переходной посадкой гильзы в канале, и давления электролита на глухой ее торец, с момента, когда соответствующий участок-рабочей поверхности подойдет к обрабатываемому изделию на расстояние, определяемое суммой начального зазора и высоты отверстия 8 в боковой поверхности гильзы 7, происходит постепенное открытие отверстий 8 и сообщение внутренней полости гильзы 7 с распределительной камерой 3. Поток электролита, дросселируясь через открывающееся отверстие, плавно разгружает гильзу, так как силы давления, действующие на глухой ее торец снаружи и изнутри, уравниваются. По достижении межэлектродным расстоянием величины PTQ (фиг. 2) , нижние кромки отверстий 8 выходят из канала 5 и вследствие того, что поверхность гильзы 7 ниже -кромок выполнена по . шению к поверхности канала с зазором 0,3-0,5 мм, ее не удерживают более и силы трения. Под действием реакции вытекающей струи электролита гильэа 7 поджимается к верхней поверхности распределительной камеры 3 и освобождает выход из канала 5, причем скругленные внутренние кромки открытого конца гильзы являются как бы продолжением скругленных кромок на выходе из канала 5, что способствует лучшей организации потока электролита. Предлагаемый электрод-инструмент обеспечивает по сравнению с извест-. ными значительное упрощение конструкции и благодаря этому, удешевление изготовления, легкость монтажа и обслуживания, а также надежность в эксплуатации, обусловленную простотой конструкции и четким включением подачи электролита, обеспечивающим максимальный через данное проходное сечение расход при минимальной протяженности переходного периода при наличии на выходе из подводящего канала стабильного нёвозмущенного потока.