Спосіб розмірної обробки електричною дугою конічних поверхонь

Спосіб розмірної обробки електричною дугою конічних поверхонь, при якому робочу рідину нагнітають у торцевий міжелектродний зазор під технологічним тиском за напрямком від периферії до центра електрода-інструмента для формоутворення внутрішніх конічних поверхонь (конічних отворів) та від центра до периферії електродаінструмента для формоутворення ЗОВНІШНІХ КОНІЧ здійснюють електричною дугою, збудженою між заготовкою та гострим краєм (гострою кромкою) електрода-інструмента, який має форму конуса з орієнтацією вершини у бік протилежний орієнтації вершини конуса обробляємої конічної поверхні, причому кут відхилення твірної конічної поверхні електрода-інструмента ^ (град) від напрямку подачи зв'язаний з кутом відхилення твірної конічної обробляємої поверхні Р (град) від того ж напрямку та ЛІНІЙНИМ електроерозійним зносом електрода-інструмента (%) залежністю tga = 100-tgfl НИХ поверхонь (конічних стержнів), який відрізняється тим, що формоутворення конічної поверхні Передбачуваний винахід стосується області електроерозійної обробки, і може бути використаний в машинобудуванні для розмірної обробки внутрішніх та ЗОВНІШНІХ конічних поверхонь ВІДОМІ аналогічні способи електроерозійної обробки конічних поверхонь, які застосовують нестаціонарні форми електричних розрядів, наприклад електроімпульсна обробка [див книгу "Электроэрозионная и электрохимическая обработка Расчет, проектирование и применение электродов-инструментов" Часть 1 /Под ред А Л Лившица, А Роша - М НИИМАШ, 1980 224 с, С 59, 117] Електрична енергія в аналогічних способах обробки конічних поверхонь вводиться в зону обробки дискретно (порціями) та з відносно великими паузами, внаслідок чого дані способи володіють низькою продуктивністю Відомий високопродуктивний спосіб електрофізичної размерной обробки металів [А с №368965 СССР, М кл В 23 Р, 1/02 /В І Носуленко (СССР) - №1223593/25-8, Заявлено 04 03 68, Не подлежит опубл в откр печати], в якому енергія вводиться в зону обробки неперервно, а інструментом обробки є електрична дуга Даний спосіб може бути застосований для розмірної обробки електричною дугою конічних поверхонь Спосіб заснований на об'ємному копіюванні форми електрода-інструмента при нагнітанні робочої рідини в торцевий міжелектродний зазор під технологічним тиском за напрямком від периферії до центра електрода-інструмента для формоутворення внутрішніх конічних поверхонь (конічних отворів) та від центра до периферії електродаінструмента для формоутворення ЗОВНІШНІХ КОНІЧ НИХ поверхонь (конічних стержнів) Однак, у відомому способі, у зв'язку з наявністю в міжелектродному зазорі продуктів ерозії, зазор в напрямку вилучення їх із нього зростає, що негативно впливає на точність копіювання форми електрода-інструмента Крім того, збільшення зазору приводить до зменшення швидкості прокачування робочої рідини крізь міжелектродний проміжок Внаслідок цього збільшується шорсткість обробленої поверхні в напрямку евакуації продуктів ерозії, бо саме швидкість потоку є головний керуючий фактор, що визначає шорсткість обробленої поверхні Задачею даного винаходу є підвищення рівномірності шорсткості та точності формоутворення (О (О обробленої конічної поверхні Дана задача вирішується у відомому способі розмірної обробки електричною дугою конічних поверхонь, при якому робочу рідину нагнітають у торцевий міжелектродний зазор під технологічним тиском за напрямком від периферії до центра електрода-інструмента для формоутворення внутрішніх конічних поверхонь (конічних отворів) та від центра до периферії електрода-інструмента для формоутворення ЗОВНІШНІХ поверхонь (конічних стержнів), за рахунок того, що формоутворення конічної поверхні здійснюють електричною дугою, збудженою між заготовкою та гострим краєм (гострою кромкою) електрода-інструмента, який має форму конуса з орієнтацією вершини у бік протилежний орієнтації вершини конуса обробляємої конічної поверхні, причому кут відхилення твірної конічної поверхні електрода-інструмента а (град) від напрямку подачі зв'язаний з кутом відхилення твірної конічної обробляємої поверхні р (град) від того ж напрямку та ЛІНІЙНИМ електроерозійним зносом електрод а-інструмента у л (%) залежністю tga = 100-tgp Ул На приведених фігурах зображено фіг 1 схема реалізації відомого (ліворуч) та пропонуємого (праворуч) способів розмірної обробки електричною дугою внутрішніх конічних поверхонь (конічних отворів), фіг 2 - схема для розрахунку кута відхилення твірної конічної поверхні електродаінструмента а від напрямку подачі в залежності від кута відхилення твірної конічної обробляємої поверхні р від того ж напрямку та ЛІНІЙНОГО електроерозійного зносу електрода-інструмента у л при формоутворенні внутрішньої конічної поверхні (конічного отвору), фіг 3 - схема реалізації відомого (ліворуч) та пропонуємого (праворуч) способів розмірної обробки електричною дугою ЗОВНІШНІХ конічних поверхонь (конічних стержнів), фіг 4 схема для розрахунку кута відхилення твірної конічної поверхні електрода-інструмента а від напрямку подачі в залежності від кута відхилення твірної конічної обробляємої поверхні р від того ж напрямку та ЛІНІЙНОГО електроерозійного зносу електрода-інструмента у л при формоутворенні зовнішньої конічної поверхні (конічного стержня) Для формоутворення внутрішньої конічної поверхні 1 (конічного отвору) в заготовці 2 (фіг 1,2) виготовляють електрод-інструмент 3 у вигляді конуса з кутом відхилення твірної конічної поверхні 4 а від напрямку подачи, та закріплюють на шпинделі верстата з орієнтацією вершини конуса F у бік протилежний вершині конуса G обробляємої конічної поверхні 1 Робочу рідину нагнітають у торцевий міжелектродний зазор 5 під технологічним тиском від 0,2 до 5МПа за напрямком від периферії до центра електрода-інструмента 3, а вилуча 44966 ють із торцевого міжелектродного зазора 5 разом із продуктами ерозії крізь технологічний отвір 6 в електроді-інструменті 3 Електрична дуга 7, що саме формоутворює конічну поверхонь 1, горить між заготовкою 2 та гострим краєм 8 (гострою кромкою) електрода-інструмента 3 в гідродинамічному потоці робочої рідини При цьому, продукти ерозії, що утворюються в торцевому міжелектродному зазорі 5, не впливають на точність та якість формування обробленої поверхні 1 Отримання конічної внутрішньої поверхні 1 пропонуємим способом є можливим внаслідок того, що в процесі обробки торцева поверхня 9 електрода-інструмента 3 піддається електроерозійному зносу, який приводе до зменшення висоти електрода-інструмента 3, а слід і його зовнішнього робочого діаметра Так, при початковому діаметрі електрода-інструмента 3, що дорівнює DE, діаметр електрода-інструмента 3 в КІНЦІ формоутворення конічної поверхні 1 дорівнює ВН при величині торцевого (абсолютного) ЛІНІЙНОГО зносу електродаінструмента 3, що дорівнює ПЕІ Для встановлення залежності a =f(p, ул), де у л (%) - ЛІНІЙНИЙ знос електрода-інструмента 3, залишимо основні співвідношення Ул = 100-h ЕІ (1) 'ЕЗ ВС= і -tga (2) (3) 'ЕЗ де ГІЕЗ - глибина обробки конічної поверхні (конічного отвору) Після прирівнювання співвідношень (2), (3) та подальшого перетворення з урахуванням співвідношення (1), маємо вираз (4) для розрахунку кута а при заданому куту р та лінійному зносу електрода-інструмента 3 у л 100-tgp tga = — (4) Формоутворення зовнішньої конічної поверхні 10 заготовки 11 (фіг 3, 4) здійснюється електричною дугою 12, що горить між заготовкою 11 та гострим краєм 13 (гострою кромкою) електродаінструмента 14 з твірною конічною поверхнею 15, аналогічно, як і формоутворення внутрішньої конічної поверхні 1, з різницею в напрямку прокачування робочої рідини в торцевому міжелектродному зазорі 16 При цьому є справедливою залежність (4) Використання пропонуємого способу розмірної обробки електричною дугою конічних поверхонь, порівняно із відомим, дозволяє забезпечити рівномірну шорсткість обробленої поверхні та підвищує точність її формоутворення на 1-2 квалітета 44966 ОіГ 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90