Способ электрохимической размерной обработки металлов и сплавов Советский патент 1992 года по МПК B23H3/00 

Изобретение относится к электрохимической размерной обработке (ЭХРО) металлов и сплавов, в частности к способу электрохимической обработки в условиях периодических колебаний одного из электродов с привязкой момента подачи импульса тока 1 заданной формы к определенной фазе колебаний.

Цель изобретения - повышение точности и производительности ЭХРО за счет оптимизации МЭЗ путем коррекции формы импульса тока.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для реализации способа; на фиг.2 изображен пример корректирования формы импульса тока для случая увеличения амплитуды в месте, соответствующем отсутствию искажений формы; на фиг.З - пример корректировки формы импульса тока для случая уменьшения амплитуды в месте, соответствующем максимальным искажением формы; на фиг.4 - пример корректировки формы импульса тока для случая

увеличения кривизны фронта в месте, соответствующем отсутствию искажений формы, на фиг.5 - пример корректирования формы импульса тока случая уменьшения крутизны фронта в месте, соответствующем максимальным искажением формы.

На фиг.2-5 приняты следующие обозначения:

зад - значение заданного тока;

имэз - значение напряжения межэлектродного зазора;

U МЭЗ

dU

-- значение первой производной

МЭЗ

напряжения межэлектродного зазора;

ох1мэз

значение второй производной

dt2 напряжения межэлектродного зазора;

±U - значение установленного порогового напряжения, при повышении которого

величиной

dr

система регулирования

(Л

С

vj о

СА) О

4

ограничивает скорость сближения электродов;

изапр - напряжение на выходе системы регулирования, запрещающее сближение электродов;

t - время.

Устройство содержит стол 1, имеющий возможность вертикального перемещения с помощью двигателя 2, скорость которого регулируется системой автоматического управления 3. На столе 1 жестко установлена деталь 4, электрод-инструмент 5 совершает возвратно-поступательные движения с помощью двигателя 6, число оборотов которого регулируется системой 3, а информация о частоте и фазе результирующего возвратно-поступательного движения электрода 5 подается в систему в качестве сигналов обратной связи.

Способ осуществляется следующим образом.

Электролит в зону обработки подают из бака 7 через насос 8, связанный с системой 3, поддерживающей давление и температуру электролита в заданных пределах. Импульсный ток подают от источника технологического тока 9, состоящего из усилителя мощности 10 и генератора 11 формы тока. Напряжение с межэлектродного промежутка (U(t)M33) подают в систему 3 для регулирования скорости, а также на анализатор 12, который выдает корректирующий сигнал на генератор 11 формы тока.

За определенное время до момента достижения электродом нижнего положения на систему деталь - электрод подают импульс технологического тока (например, за время, равное половине длительности импульса тока). На систему деталь - электрод подают импульс технологического тока произвольной формы (например, полусинусоидальной), положительной по отношению к электроду полярности. Длительность импульса может изменяться от 12 до 2 с, амплитуда от IA до требуемой в зависимости от площади обработки (например, для площади 5 см ток до 100 А), Перемещают стол или основание механизма вибрации или оба вместе, сближая деталь электрод- инструмент. Изменением технологических параметров при исходной форме импульса (давление электролита, напряжение на МЭЗ амплитуды импульса тока и т.п.) добиваются максимальной установившейся скорости сближения электрода и детали. Затем скорость сближения увеличивают на 20-30%, При этом появляются искажения формы импульса напряжения, реагируя на которые система регулирования снижает скорость сближения. Наблюдают искажения напряжения по осциллографу, подключенному к МЭЗ, производят изменения исходного импульса тока. Плавным изменением амплитуды или крутизны импульса тока в местах, соответствующих максимальным искажениям формы импульса напряжения в МЭЗ, добиваются гладкости формы импульса напряжения. В результате исчезает запрет V3anp на сближение электродов до тех пор, пока искажения формы не начнут возрастать снова, но уже на более оптимальном

МЭЗ.

При этом точность и производительность увеличиваются. Если на новом режиме будет наблюдаться устойчивая обработка, то корректировку повторяют. Если же наблюдается неустойчивая обработка, то скорость сближения снижают до достижения устойчивого режима обработки и проводят дополнительную корректировку формы тока. В случае, если искажений формы импульса не наблюдается, а попытки увеличить скорость приводят к короткому замыканию, следует увеличить амплитуду импульса тока прежде всего в момент наибольшего сближения электродов, а также

крутизну фронта и/или спада импульса.

Использование предлагаемого способа обработки в области ЭХРО обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества. Повышается точность и производительность обработки за счет оптимизации МЭЗ путем корректирования формы импульса тока. Появляется возможность за счет повышения точности обрабатывать детали, которые обычными способами невозможно обработать, а применение ЭХРО не давало требуемой точности. Реально достигаемая точность составпяет 0,008 мм по торцевому зазору, а время на обработку детали сокращается в 1,2-1,5 раза (см. таблицу).

Формула изобретения

1. Способ электрохимической размер ной обработки металлов и сплавов в ус ловиях периодических колебаний электрода-инструмента, синхронизиро

ванных с импульсом технологического тока заданной формы, включающий ре гулирование параметров обработки по сте пени искажения формы импульс; напряжения, отличающийся тем, что

с целью повышения точности и производи тельности процесса, в качестве регулируе мого параметра используют форм импульса тока, осуществляют корректиров ку формы импульса тока в момент наиболь

ших искажений формы импульс; напряжения плавным изменением амплиту ды тока в областях, соответствующих макси мальным искажениям импульс; напряжения, или изменяют крутизну фрон

та или спада импульса до исчезновения искажения импульса напряжения.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем. что в моменты отсутствия искажений формы импульса напряжения производят

плавное изменение амплитуды импульса тока Б областях, соответствующих отсутствию искажения импульса напряжения, или изменяют крутизну фронта или спада импульса тока до появления искажений импульса напряжения.

Использование электрохимическая обработка вусловиях периодических колебаний одного из электродов с привязкой подачи импульса тока заданной формы к определенной фазе колебаний Сущность изобретения1 коррекция формы импульса тока в момент наибольших искажений формы импульса напряжения плавным изменением амплитуды импульса тока в областях соответствую- щих максимальным искажениям импульса напряжения 1 з.п ф-лы, 5 ил , 1 табл

риг1