Устройство для электрохимической обработки Советский патент 1991 года по МПК B23H3/10 B23H3/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрическим методам размерной обработки токопроводящих материалов.

Цель изобретения - повышение произ- водительности и качества обработки,

На фиг. 1 изображено устройство для электрохимической обработки; на фиг. 2 - развертка цилиндрической поверхности электрода-инст румента (ЭЙ) с выполненны- ми на ней отверстиями: на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - траектория перемещения ЭЙ; на фиг. 5 - схема обработки плоских поверхностей, на фиг. 6 - схема обработки цилиндрических поверхностей.

Устройство для электрохимической обработки содержит электродовращатель 1 и электрод инструмент (ЭЙ) 2. Электродовращатель 1 состоит из корпуса 3, шпинделя 4, установленного в корпусе 3 с помощью изо- лированных от корпуса подшипника 5, электродвигателя 6, кинематически связанного со шпинделем 4 с помощью пары цилиндрических шестерен 7 и 8, трубчатого элемента 9, смонтированного в полости шпинделя 4 с помощью подшипников 10, электродвигателя 11 постоянного тока с датчиком 12 положения и датчиком 13 скорости, кинематически связанного с трубчатым элементом 9 с помощью червячной передачи 14, и узла 15 подвода электролита, установленного на трубчатом элементе 9. Нижняя часть последнего размещена в полости ЭЙ 2 и выполнена с щелью 16 для подвода электролита в межэлектродный зазор. На конце трубчатого элемента 9 жестко закреплен установленный вдоль внешней поверхности ЭЙ упругий диэлектрический экран 17, имеющий в верхней части кольцевое окончание 18, охватывающее ЭЙ 2.

Токоподвод производится при помощи щеток 19, скользящих по контактному кольцу 20, закрепленному на шпинделе 4.

Узел 15 подвода электролита состоит из корпуса 21, штуцера 22 и шланга 23. Запас длины шланга 23 должен обеспечивать поворот трубчатого элемента 9 в обе стороны

на 1,5-2 оборота. При необходимости узел подвода электролита может быть выполнен в виде вращающегося соединения для обеспечения вращательного движения трубчатого элемента 9.

ЭЙ 2 закреплен на шпинделе 4 и выполнен со сквозными отверстиями 24. На фиг. 2 представлена развертка цилиндрической поверхности ЭЙ. Выполненные на ней отверстия 24 располагаются рядами Н, 11-И под углом к оси Х-Х вращения ЭЙ. На цилиндрической поверхности отверстия располагаются в виде винтовых рядов 1-1, 11-И, расположенных равномерно по окружности. Количество рядов (заходов) выбирается в зависимости от диаметров цилиндра ЭЙ, отверстий 24 и необходимой интенсивности подачи электролита в зону обработки. Интенсивность подачи электролита находится в прямой зависимости от суммарной площади отверстий 24, находящейся напротив щели 16 трубчатого элемента 9 (см. фиг. 2) в каждый момент времени. Высота рабочего участка ЭЙ с отверстиями 24 выбирается в зависимости от высоты Н обрабатываемой поверхности детали 25 (см. фиг. 1).

Упругий экран 17 может быть выполнен с возможностью плотного охвата половины цилиндрической поверхности ЭЙ 2 тонкими боковыми кромками и сохранения зазора между ЭЙ и экраном в средней части.

На фиг. 5 экран 17 имеет только одну кромку, плотно прижатую к ЭЙ, а на фиг. 6 экран таких кромок не имеет.

Устройство установлено на ползуне 26 станка.

Устройство работает следующим образом.

После установки обрабатываемой детали 25 вводят ЭЙ 2 в зону обработки. С помощью электродвигателя 11 и датчика 12 положения через червячную передачу 14 устанавливают первоначальное угловое положение трубчатого элемента 9 так, чтобы щель 16 была направлена по ходу рабочей подачи в сторону обрабатываемой поверхности детали 25. Включается подача электролита через узел 15 и рабочий ток. ЭЙ 2 сообщается вращательное движение от электродвигателя б через шестерни 7 и 8. Так как отверстия 24 на поверхности ЭЙ 2 расположены в виде многозаходных винто- образных (наклонных) рядов, то при вращающемся ЭЙ 2 и неподвижном трубчатом элементе 9 обеспечивается непрерывная подача электролита через щель 16 и отверстия 24 в межэлектродный зазор. При лю- бом угловом положении ЭЙ 2 напротив щели 16 всегда имеются отверстия 24, частично и полностью открытые для потока электролита и практически равномерного распределения его по всей высоте межэлек- тродного промежутка (см. фиг. 2).

Таким образом, в отличие от известных устройств предложенное устройство обеспечивает непрерывную подачу электролита в зону обработки при вращающемся отно- сительно своей оси ЭЙ.

Так как диэлектрический экран 17 жестко закреплен на трубчатом элементе 9 и размещен противоположно его щели 16 в заэлектродном пространстве (см. фиг. 3), то данное устройство, надежно локализуя зону растворения, обеспечивает постоянное нахождение рабочей поверхности ЭЙ 2 в зоне обработки. В результате предложенное устройство обеспечивает беспрерывную обра- ботку, например, пазов (см. фиг. 1 и 3) за счет исключения холостых ходов ЭЙ 2, что значительно повышает производительность процесса. При этом нет необходимости в специальном источнике питания, в сложной системе согласования фазы импульсов источника питания с угловым положением рабочей кромки инструмента, а в случае сложноконтурного вырезания в дополнительной системе, обеспечивающей связь максимальной величины импульса напряжения с направлением перемещения ЭЙ, что снижает стоимость оборудования. При сложноконтурном вырезании и обработке фасонных пазов (см. фиг. 4) в местах изменения траектории перемещения ЭЙ с радиусами Ri, R2 и Нз одновременно разво- р/чивается и трубчатый элемент 9 щелью 16

в сторону подачи ЭЙ с помощью датчиков 12 и 13 через блок управления по заданной программе.

Устройство позволяет вести размерную обработку внутренних и наружных поверхностей тел вращения (см. фиг. 6) ввиду обеспечения непрерывности ведения процесса обработки, что сопровождается повышением производительности.

На фиг. 5 показана схема электрохимического фрезерования поверхностей. Сравнивая схемы обработки, показанные на фиг. 3-6, видно, что одним и тем же ЭЙ можно осуществлять различные виды обработки. При вращении ЭЙ относительно своей оси достигается получение однородной рабочей поверхности ЭЙ, что уменьшает погрешность формообразования поверхности детали.

При подаче электролита в зону обработки под действием реакции потока электролита возможно отжатие нижнего участка трубчатого элемента 9, размещенного внутри ЭЙ. но не самого ЭЙ. Сила воздействия потока электролита на внутреннюю стенку ЭЙ ослабляется наличием в стенке отверстий 24. Поэтому деформация самого ЭЙ уменьшается, что повышает точность обработки и производительность.

Формула изобретения

Устройство для электрохимической обработки, содержащее связанный с приводом вращения полый цилиндрический электрод-инструмент со сквозными радиальными отверстиями, узел подачи электролита, выполненный в виде трубчатого элемента, свободный конец с продольной щелью которого размещен в полости электрода-инструмента с возможностью их относительного вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, в него введены привод поворота трубчатого элемента и диэлектрический экран, охватывающий наружную боковую поверхность электрода- инструмента со стороны, противоположной продольной щели, при этом экран жестко закреплен на торце трубчатого элемента.

Iff

/„

16

Фиг.З

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрическим методам обработки токопроводящих материалов. Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки. Устройство содержит электродовращатель 1 и электрод-инструмент (ЭЙ) 2. Электродовращэ- тель 1 состоит из корпуса 3, в котором установлен шпиндель 4, кинематически свя

я

/

17

Фиг. 6