Способ электроэрозионнохимической обработки Советский патент 1985 года по МПК B23H5/02 B23H3/00 

Изобретение относится к злектро Физи-ческнм н электрохимическим методам обработки, в частности касается злектроэрозионнохимической о работки деталей из труднообра.батываемых металлов и сплавов. Известен способ электррэрозионно химической обработки, при котором к межзлектродному промежутку приклады вается напряжение от двух источников питания импульсного и постоянно го напряжения, соединенных параллел но одноименными выводами. Источник импульсного напряжения подает на межэлектродный промажуток напряжение, которое инициирует электрический пробой и зажигает дуг Источник постоянного напряжения обе печивает поддержание напряжения, по величкне выше или равного напряжени горения дуги С13. Недостатками данного способа являются наличие двух автономных источников питания, что увеличивает затраты на техническую peaлизацию способа, и наличие постоянной составляющей с напряжением, равным или превышающим напряжение горения дуги, что може вызвать стационарный дуговой разряд, приводящийг к существенному ухудшению точности и качества обработанной по верхности. Известен способ размерной обработки дуговым разрядом, в котором с дают два последовательно соединенны с источником постоянного напряжения межэлектродных промежутка, один из которых рабочий, а другой регулирующий, и изменяют их параметры С Недостатком .способа является невозможность формирования импульсног тока в условиях размерной электроэрозионнохимической обработки. Цель изобретения - повьпиение точ ности обработки за счет использования импульсного тока. Поставленная цеЛь достигается тем, что согласно способу электроэрозионнохимической обработки, при котором создают два последовательно соединенных с источником постоян ного напряжения межзлектродных пром жутка, из которых один рабочий, а другой регулирующий, осуществляют прерывание тока в цепи регулир ющего межэлектродного промежутка, для чего регулируют его величину с учетом импульсного испарения в нем электролита, а скважность импульсов тока задают изменением гидравлических параметров потока рабочей среды. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для реализации способа, на фиг. 2 - диаграмма изменения напряжений во времени ( f напряжение источника питания, U напряжение на рабочем межэлектродном промежутке, (Jj - напряжение на регулирующем межэлектродном промежутке) . Устройство содержит электрод-инструмент 1, жестко связанный с приводом 2 подачи и расположенный внутри .диэлектрического стакана 3, который соединен с системой 4 подачи электролита в зону обработки. Внутри стакана 3 находится дополнительный электрод 5, жестко связанный с приводом 6 подачи и подключенный к отрицательному вьтоду источника 7 постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с заготовкой 8. Кроме того, дополнительный электрод 5 связанс первым входом датчика 9 перемещения, второй вход которого подключен к электродуинструменту 1, а выход - к входу схемы 10 управления. Схема 10 управления своими выходами подсоединена к системе 4 подачи электролита, приводу 6 подачи дополнительного электрода 5 и управляющему входу источника 7 постоянного напряжения. Способ осущестЕШяется следующим образом. Электролит под давлением подается во внутреннюю полость стакана 3 и вытесняется из него через регулирующий межэлектродный промежуток .(МЭП1), образованный нерабочей боковой поверхностью электрода-инструмента 1 и торцовой поверхностью дополнительного электрода 5, в рабочий межэлектродный промежуток (МЭП2), образованный рабочей поверхностью электрода-инструмента 1 и обрабатываемой поверхностью заготовки 8. Величину 5 регулирующего МЭП1 выбирают из расчета, чтобы при ложении к нему напряжения Uj в нем не мог произойти электрический разряд. Напротив, величину .V рабочего МЗП2 выбирают такой, чтобы приложенное к нему напряжение Uj. было достаточным для 1;о;чдания пробоя.

3

На предпробойной стадии через МЭП1 и МЭ112 протекает ток электролиза. При этом в обоих межэлектродных промежутках происходит восстано ление молекул газов водорода и кислорода, а также нагрев электролита. Изменяется баланс напряжений между МЭП1 и МЭП2.

В рабочем МЭП2 (поскольку его величина поддерживается меньшей, чем МЭП1) происходит более интенсивное блокирование рабочих поверхностей электродов тонкой газопаровой пленкой. Газопаровая пленка образуется за счет выделения газа и-частично от вскипания электролита. К пленке, обладающей более высоким электрическим сопротивлением, чем остальная среда в МЭП2, прикладывается фактически все напряжение Uj . Происходит электрический пробо пленки, перерастаю1дай в пробой всего МЭП2. Напряжение на МЭП2 падает до напряжения горения дуги. В этот же момент времени напряжение If, на регулирующем МЭП1 резко возрастает, что способствует I более ин тенсивному газовьщелению и нагреву электролита. Регулирующий МЭП1 полностью заполняется пузырьками газа, а находящиеся между ними электролитные перемычки вскипают, в результате чего возникают условия испарения электролита в МЭП1. Цепь тока разрывается, прекращается разряд в рабочем МЭП2. Однако в последующий момент времени прокачиваемый через ют и МЭП2 электролит вытесняет из них газ и цепь тока вновь замыкается.

, Длительность разрядных импульсов в рабочем МЭП2 зависит от величины регулирующего МЭП1. Изменением скорости прокачки электролита через МЭП1 регулируют скважность импульсов тока, так как чем выше скорость прокачки, тем быстрее, вытесняется газ из межэлектррдного промежутка

16130.04

и быстрее создаютс;я условия для инициирования нопого разряда . Таким образом, регулируюишй МЭП1, Рабочий МЗП2 и источник постоянного 5 напряжения образуют автоколебательную систему, для обеспечения устойчиво сти и стабильности колебаний которой необходимо выполнение следующих условий:

и.-И, .... (1)

.

(2)

U

ир R.ft.

UHJ - напряжение пробоя МЭП,

где

S

Pr-f Б

электрическое сопротивление МЭП1,

R..-t

электрическое сопротив-ление МЭ112,

i

величины МЭП и МЭП2 соответственно,

f

j-x удельные сопротивления электролита в ЮП1 и ЮП2,

h Р - эффективные площади МЭП

и

и МЭП2.

Из рассмотрения условий (1) и (2) следует, что цд. СД. R

Указанные условия выполняются при 1 F) и о 4 S , так как из-за блокирования рабочей поверхности электродов в ЮП2 газопаровой пленкой имеет место неравенство R .ч

Предлагаемый способпозволяет использовать серийные источники пОс тоянного напряжения, стоимость которых значительно ниже стоимости импульсньк источников питания. В то же время по сравнению с К1етодом обработки стационарной дугой, осуществляемой от источников постоянного напряжения, способ позволяет повысит точность обработки в 3-5 раз и получать поверхности без заусенцев и острых кромок.

Фиг. 2

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, при котором создают два последовательно соединенных с источником постоянного напряжения межэлектродных промежутка из которых один рабочий, а другой ре. гулирукиций, и изменяют их параметры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки за счет использования импульсного тока, осуществляют прерывание тока в цепи регулирующего межэлектродного промежутка, для чего регулируют его величину с учетом импульсного испарения в нем электролита, а скважность импульсов тока задают изменением гидравлических параметров потока рабочей среды. (Л