1
Предлагаемый электрод-инструмент предназначен для электрохимической обработки отверстий малых размеров (2-1 мм и менее) в металлах и сплавах.
Известны электроды-инструменты для электрохимического прошивания полые с каналом для протока электролита или цельные, не имеющие канала для протока электролита.
Такие электроды не могут быть применены для прошивания отверстий малых размеров сечения (2-1 мм и менее), что обусловлено предъявляемы к ним обязательным требованиям жесткости конструкции, обеспечиваемой жесткой токопроводящей частью электродаинструмента. Благодаря жесткой конструкции подобные электроды-инструменты, консольно закрепляемые при обработке в шпинделе электрохимического станка, занимают и сохраняют в течение процесса правильное и постоянное расположение в центре обрабатываемого отверстия. Для обеспечения достаточной жесткости электрода, устраняющей его деформацию под воздействием напора протекающего с высокой скоростью электролита и подачи электрода, размеры сечения электрода-инструмента должны быть большими. Прошивание отверстий малых размеров известными электродами невозможно, так как размеры сечения инструмента всегда меньше размеров отверстия на удвоенную величину боковых зазоров (обычно составляющих 0,2-0,5 мм) и при прошивании отверстий малых размеров сечения электродов уменьшаются настолько, что их жесткость оказывается недостаточной для противодействия деформирующим силам и сохранения правильного и постоянного расположения в прошиваемом отверстии. В результате электрод деформируется, что приводит к короткому замыканию, невозможности
получения требуемой точности и чистоты поверхности, порче инструмента и детали.
Цель изобретения - прошивание отверстий малых размеров сечения. Это достигается тем, что токопроводящая
часть предлагаемого электрода-инструмента выполнена нежесткой (в связи с чем она может быть сколь угодно малого сечения), а покрывающая токопроводящую часть диэлектрическая оболочка - из твердого материала
и снабжена направляющими ребрами, плотно входящими в обрабатываемое отверстие. В результате этого обеспечивается правильное и постоянное расположение электрода-инструмента в отверстии.
На фиг. 1 представлен предлагаемый электрод-инструмент для электрохимического прошивания; на фиг. 2 - то же, вид сверху.
Токопроводящая часть 1 электрода-инструмента (сечение которой может быть от нескольких сотых долей миллиметра и больше
в зависимости от размера прошиваемого отверстия) выполнена нежесткой и впаяна в диэлектрическую оболочку 2, изготовленную из неспособного к упругим деформациям твердого материала (например пластмассы). Электрод находится в полости обрабатываемого отверстия в детали 3. Между торцом электрода и деталью 3 имеется рабочий межэлектродный зазор 4. Диэлектрическая оболочка 2 снабжена направляющими ребрами 5 и впадинами 6 для протока электролита. Размеры сечения электрода-инструмента таковы, что максимальный размер, измеряемый в плоскости, проходящей через центр симметрии сечения инструмента и вершины противоположных ребер 5, точно равен диаметру прошиваемого отверстия. Высота ребер 5 точно равна величине бокового зазора между то-копроводящей частью 1 инструмента и прошиваемым отверстием. Боковой зазор, образующийся в процессе прошивания, зависит от электрических и гидравлических режимов и обычно равен 0,2-0,5 мм. Диаметр токопроводящей части 1 электрода-инструмента находится для заданных режимов, определяющих величину бокового зазора, как разность диаметра прошиваемого отверстия и удвоенной величины бокового зазора. Так как к токопроводящей части 1 не предъявляется требование жесткости, ее диаметр может быть от нескольких сотых долей миллиметра и больше, в зависимости от диаметра прошиваемого отверстия. Минимальная толщина изолирующей диэлектрической оболочки 2 во впадинах 6 равна 0,03-0,06 мм, при этом ширина каналов для протока электролита равна от 0,15 до 0,45 мм, в зависимости от величины бокового зазора. Участки недеформируемых ребер 5, прилегающие к обрабатываемой поверхности, выполнены одинаковой с ней кривизны, в результате чего улучшается направление электрода. Впадины 6 диэлектрической оболочки 2 расположены между ребрами 5 и образованы вогнутыми криволинейными поверхностями, позволяющими увеличить проходное сечение каналов и облегчить прокачивание электролита через них.
Обработку электродом производят следующим образом.
В каналы А, образованные впадинами 6 диэлектрической оболочки 2 и участками боковой поверхности обрабатываемого отверстия в детали 3, подается электролит , с помощью специального направляющего устройства. Далее электролит попадает в рабочий межэлектродный зазор 4, через который пропускается электрический ток между торцом 7 электрода-инструмента и расположенным под ним участком 8 обрабатываемой поверхности детали 3. Электролит удаляется через каналы Б. Правильное положение электрода-инструмента относительно прошиваемого отверстия обеспечивается его конструкцией. Поскольку расстояние меладу вершинами противоположных ребер 5 точно равно диаметру прошиваеiMoro отверстия, твердые недеформирующиеся ребра 5 диэлектрической оболочки 2 плотно без зазора входят в уже обработанную часть
отверстия и направляют нежесткий вдоль продольной оси электрод-инструмент, осуществляя его базирование на поверхности самого прошиваемого отверстия, а не в шпинделе электрохимического станка, как это делают
нри прошивании известными жесткими инструментами. В результате плотного контактирования твердых направляющих ребер 5 электрода с поверхностью прошиваемого отверстия в детали 3 создается единая система
электрод-деталь и жесткость самой детали препятствует деформации нежесткого вдоль продольной оси электрода-инструмента, обеспечивая правильное его расположение в отверстии. Расположение ребер 5 и их количество зависит от сложности нрофиля прошиваемого отверстия и должно быть таким, чтобы лишить токоироводящую часть 1, осуществляющую профилирование отверстия, стененей свободы в горизонтальной плоскости.
В начальный период прошивания, во время входа электрода-инструмента в деталь, для его направления используется накладываемый на входную поверхность детали кондуктор, представляющий собой пластину с отверстием, диаметр которого одинаков с диаметром обрабатываемого отверстия. ВСтавленный в отверстие кондуктора нежесткий электро-инструмент получает первоначальное направление. Подача электрода-инструмента в направлении оси обрабатываемого отверстия по мере прошивания может производиться различными механизмами, в частности, двумя прижимаемыми один к другому приводными роликами, между цилиндрическими поверхностями которых зажимается электрод-инструмент.
Формула изобретения
Электрод-инструмент для электрохимического формообразования отверстий, выполненный из токопроводящей части и диэлектрической оболочки, ребра которой базируются по обрабатываемому отверстию, с подачей электролита через межэлектродный зазор, отличающийся тем, чго, с целью прошивания отверстий малых размеров, токопроводящая часть выполнена нежесткой, а диэлектрическая оболочка - из твердого материала.
Va
e. s
,ЭЛвКГПрОЛ(ггП
