Способ размерной электрохимической обработки и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК B23H3/10 

Изобретение относится к электрофизичеким и электрохимическим методам обраотки, в частности к способу размерной лектрохимической обработки и устройству ля его реализации.

Цель изобретения - повышение произодительности, точности и качества обработи.

На фиг. 1 и 2 представлено устройство ля реализации предлагаемого способа элекрохимической обработки деталей в начальный и заключительный этапы анодного растворения соответственно, общий вид; на иг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - вид Д на фиг. 1; на фиг. 8- вид Е на фиг. 2; на фиг. 9 - вид Ж на фиг. 1; на фиг. 10 - вид 3 на фиг. 2; на фиг. 11 - устройство для осуществления способа электрохимической обработки при использовании программной системы для обеспечения заданного режима изменения направления движения электролита.

На рабочем столе 1 электрохимического станка (фиг. 1) закрепляют деталь 2, в которой полым электродом-инструментом 3 путем электрохимической обработки прошивают полость 4 (фиг. 2). В зону обработки через центральное отверстие 5 (цилиндрической формы) подают раствор рабочего электролита. Во внутреннюю полость электрода- инструмента устанавливают эластичную трубку 6 с диаметром центрального отверстия ct, которая по своей наружной поверхности контактирует с двумя парами штырей 7, оси которых взаимно перпендикулярны. На наружной поверхности штыри имеют лыски, причем при повороте вокруг осей штыри давят на эластичную трубку 6, в результате чего два сечения внутреннего канала для электролита приобретают эллипсовидную форму (с большой осью d и малой d), причем большие оси эллипсов взаимно перпендикулярны. Штыри 7 жестко связаны с системой 8 рычагов, причем противоположный конец системы связан со столом электрохимического стакана, например, посредством шарового шарнира 9 и изолирован от стола Д1:- электрической прокладкой 10.

В начальный период анодного растворения (фиг. 1, 3, 4 и 7) электролит поступает в центральное отверстие 5 электрода- инструмента цилиндрической формы диаметром d. На выходе из электрода-инструмента 3 электролит движется прямолинейно (в радиальном направлении) между торцом электрода-инструмента и обрабатываемой поверхностью детали (фиг. 7), осуществляя эвакуацию продуктов электрохимического растворения. По мере заглубления электрода- инструмента в тело детали (фиг. 2, 5, 6 и 8), за счет поворота штырей 7 и взаимодействия их с наружной поверхностью эластичной трубки 6, центральный канал для электролита в двух сечениях (на расстояних

Ь и Ii4- Ь от торца электрода-инструмента) приобретает эллипсовидную форму с большой и малой осями соответственно d и d. При этом большие оси эллипсовидных сече- НИИ взаимно перпендикулярны (фиг. 6 и 5). В результате этого движение электролита в межэлектродном промежутке приобретает тангенциальное направление (фиг. 8), поэтому интенсифицируется процесс эвакуации

продуктов анодпого растворения из зоны обработки, что сопровождается благоприятными сопутствуюш.ими факторами (увеличением производительности обработки и др.). Соотношение величин d (0,7...0,8)d и i (1...2)d, l2 (1...2)d выбрано на основа НИИ полученных эксперименталных данных. Если ,8d, l,d и i d или l,2d и l2 2d, не обеспечивается эффективное изменение направления движения электролита на заключительном этапе электрохиQ мической обработки. При d 0,7d за счет значительного перекрытия канала для электролита ухудшаются условия снабжения их зоны обработки.

Посредством рычажной системы 8 штыри

7связаны с поверхностью стола 1 электро- 5 химического станка. По мере рабочего движения электрода-инструмента 3 со скоростью УЭИ (фиг. 9 и 10) рычаги проворачиваются в шарнирах и поворачивают штыри 7 на определенный угол. За счет этого последние, взаимодействуя с наружной поверхно0 стью эластичной трубки 6, перекрывают в двух местах цилиндрическое центральное отверстие для подачи электролита, образуя два эллипсовидных сечения со взаимно перпендикулярными большими осями.

5 При работе (фиг. 11) рычажной системы

8от винтовой пары 11, шагового двигателя 12 и программной системы 13 за счет действия последней штыри 7, взаимодействуя с рычажной системой 8, могут поворачиваться в соответствии с заданной про граммой, обеспечивая соответствующие перекрытия канала для электролита, чем осуществляется требуемое изменение направления движения электролита (например, от радиального до тангенциального или наобог рот) непосредственно при электрохимической обработке даже при неподвижном положении Электрода-инструмента.

Предлагаемый способ электрохимической обработки осуществляют следуюшим образом.

0 В начальный период растворения детали рабочий электролит через цилиндрическое центральное отверстие 5 в электроде-инструменте 3 поступает в межэлектродный промежуток. В этом случае движение электролита является пря.молинейным в радиаль5 ном направлении относительно электрода- инструмента (фиг. 1 и 7). Штыри 7 не повернуты, не обжимают эластичную трубку 6 и не перекрывают соответствующим образом канал для электролита (фиг. 3 и 4).

По мере заглубления электрода-инструмента в тело детали наблюдается снижение эффективности удаления продуктов анодного растворения из зоны обработки в связи с изменением конфигурации межэлектродно го промежутка, сопровождаемое, в частности, снижением производительности процесса При этом возможно появление застойных зон. Для повышения эффективности процесса электрохимического растворения, которое производят постепенно, пропорционально рабочему перемещению электрода-инструмента, необходима турбулизация потока электролита, что обеспечивают путем постепенного изменения направления движения электролита от радиального (по отношению к электроду-инструменту) до тангенциального. Однако в ряде случаев (например, при обработке глубоких отверстий) целесообразно многократное изменение направления течения электролита по циклам: радиальное - тангенциальное - радиальное - тангенциа- льное и т. д. Это обеспечивают путем перемещения штырей 7 за счет действия винтовой пары, шагового двигателя и программной системы.

Формула изобретения

1. Способ размерной электрохимической обработки, при котором направление движения электролита в межэлектродном промежутке изменяют в процессе обработки, от- личающийся тем, что, с целью повышения производительности, точности и качества поверхности, обработку ведут при постепенном

0

5 5 0

5

д

изменении направления движения электролита от радиального по отнон ению к электроду-инструменту до тангенциального пропорционально заглублению последнего в тело заготовки.

2.Устройство для размерной электрохимической обработки, включающее полый электрод-инструмент с центральным отверстием для подачи электролита в зону обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности,точности, и качества поверхности, устройство дополнительно снабжено эластичной трубкой, вмонтированной во внутреннюю полость электрода-инструмента, двумя парами взаимно перпендикулярных штырей с лысками, установленных с возможностью поворота и взаимодействия с наружной поверхностью упомянутой трубки, и снабжено также рычажными системами, у которых одни плечи контактируют со штырями, а другие предназначены для взаимодействия со столом электрохимического станка.

3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что геометрические размеры трубки и штырей выбирают таким образом, чтобы выполнялось соотношение 0,7...0,8, где d и d соответственно размеры большой и малой, осей эллипсовидных сечений трубки.

4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оси штырей по отношению к торцу электрода-инструмента расположены на расстоянии /: /2 {...2)d, где /: - расстояние от торца электрода-инструмента до осей нижних штырей, а /2 - расстояние между осями нижних и верхних штырей.

1Л

Иг

% i2i2/22X/ 9и.1

Iу

5 Элентролит

i

r-D -v-iI

Фиг. 5

./

rz

Фi/г.

Г- г

TIZTf

(/)и

Фиг.6

Вид и

Виде

Фиг.7

Вид Ж Электролит.

Фиг.8

Фиг.9

Вид 3 Электролит.

Фиг. Ю

Злектралип

Изобретение относится к электрофизическим и электрохим,ичиеским методам обработки, Б частности к :пособу размерной электрохимической обработки и устройству для его осуществления. Цель изобретения - повышение производительности, точности и качества обработки. Подачу электролита в зону обработки осуществляют путем постепенного изменения его направления от радиального, по отношению к электродуинструменту, до тангенциального, пропорционально заглублению последнего в тело детали. Полый электрод-инструмент дополнительно снабжен трубкой, вмонтированной во внутреннюю его полость, двумя парами взаимно перпендикулярных штырей, взаимодействующих с наружной поверхностью указанной трубки, и снабжен также рычажной системой, у которой одно плечо контакти-. рует со штырями, а другое - со столом электрохимического станка, причем геометрические размеры трубки и штырей выбирают такими, чтобы выполнялось соотношение d /d 0,7-0,8, где d и d - соответственно размеры большой и малой осей эллипсовидных сечений трубки. Оси штырей по отношению к торцу электрода-инструмента расположены на расстоянии li 12 (1...2)d, где Ь - расстояние от торца электрода- инструмента до осей нижних штырей; Ь - расстояние между осями нижних и верхних щтырей. 2 с.п., 2 з.п. ф-лы, 11 ил. а 9 (Л со to 4: 00 О5

х

Составитель Р. Никматулин

Редактор Н. ТупицаТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 3000/10Тираж 974Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4