Спосіб розмірної обробки стрижнів та порожнин електричною дугою

Спосіб розмірної обробки стрижнів та порожнин електричною дугою з однозонним комбінованим зворотним (зустрічним) прокачуванням робочої рідини крізь торцевий міжелектродний зазор під технологічним тиском, який відрізняється тим, що статичні тиски робочої рідини на входах в міжелектродні зазори Рст1, Рст2 регулюють із умови Передбачуваний винахід стосується області електроерозійної обробки, і може бути використаний в машинобудуванні для розмірної обробки стержнів та порожнин, зокрема робочих частин пуансонів, шліцевих частин валів, ступінчастих стержневих виробів, глухих отворів з утворенням точного стержневого виступу, порожнин кувальних штампів та прес-форм тощо ВІДОМІ аналогічні способи електроерозійної обробки стержнів та порожнин, які застосовують нестаціонарні форми електричних розрядів, наприклад електроемпульсна обробка [див книгу "Размерная электрическая обработка металлов Учеб пособие для студентов вузов / Б А Артамонов, А Л Вишницкий, Ю С Волков, А В Глазков, под ред А В Глазкова - М Высш школа, 1978 336 с , ил , С 96] Електрична енергія в аналогічних способах обробки стержнів вводиться в зону обробки дискретно (порціями), тобто з паузами, внаслідок чого дані способи володіють низькою продуктивністю Відомий високопродуктивний спосіб розмірної обробки стержнів електричною дугою з однозонним комбінованим зворотним (зустрічним) прокачуванням робочої рідини крізь торцевий міжелектродний зазор під постійним технологічним тиском на входах в зазор [див заявку на винахід № 200002151 від 28 02 2000 року на "Спосіб розмір досягання рівності середніх швидкостей потоків V в них, тобто пропорційно гідравлічним опорам течи потоків на даних ділянках, і визначають із співвідношення апі %1 Д е 4і.?2 ' коефіцієнти гідравлічного опору ділянок течи зустрічних (ВІДПОВІДНО, внутрішнього та зовнішнього) ПОТОКІВ в міжелектродному зазорі, р - густина робочої рідини ної обробки стержнів електричною дугою", автор Боков В М ], в якому енергія вводиться в зону обробки неперервно, а інструментом обробки є електрична дуга в гідродинамічному потоці робочої рідини Для ефективного вилучення робочої рідини разом з продуктами ерозії із торцевого міжелектродного зазору в електроді-інструменті передбачається кільцевий канал, який розташовується на певному радіусі R із умови вирівнювання гідравлічного опору течи зустрічних потоків в міжелектродному зазорі Спосіб дозволяє отримувати стержні в діапазоні відносних діаметрів 1,05 < D/d < 10, де D - діаметр вихідної заготовки, d - діаметр стержня Якщо діаметр вихідної заготовки D перевищує діаметр електрода-інструмента DEI, ВІДОМИМ способом можна отримувати порожнини Однак, технологічні можливості відомого способу суттєво обмежуються при використанні електрода-інструмента з невеликим робочим пояском, що застосовується для підвищення якості (зменшення шорсткості) обробляемої бічної поверхні стержня необхідність вирівнювання гідравлічних опорів течи зустрічних потоків в міжелектродному зазорі вимагає суттєвого збільшення радіуса R розташування кільцевого каналу в електрод іінструменті, що приводить до збільшення шорсткості торцевої поверхні стержня в зв'язку з суттєвим зменшенням швидкості потоку за напрямком ю 5 о ю 50415 від центру до кільцевого каналу за рахунок розширення каналу та прогресивного підвищення втому ж напрямку міжелектродного зазора Внаслідок цього для даних умов верхня межа діапазона стержнів з рівномірною шорсткістю обробленої торцевої поверхні обмежуються за відносним діаметром D/d до 2 Більш ТОГО, при обробці даним способом порожнини довжина лінії течи зовнішнього потоку в міжелектродному зазорі суттєво підвищується, в зв'язку з чим радіус R зростає, а шорсткість торцевої поверхні, що відповідає внутрішньому потоку, ще більше підвищується Задачею даного винаходу є розширення технологічних можливостей способу розмірної обробки стержнів та порожнин електричною дугою за рахунок удосконалення гідродинамічного режиму зустрічного прокачування робочої рідини крізь торцевий міжелектродний зазор в напрямку його "вирівнювання" поза залежністю від радіуса R розташування кільцевого каналу в електрод іінструменті Дана задача вирішується в відомому способі розмірної обробки стержнів та порожнин електричною дугою з однозонним комбінованим зворотним (зустрічним) прокачуванням робочої рідини крізь торцевий міжелектродний зазор під технологічним тиском за рахунок того, що статичні тиски робочої рідини на входах в міжелектродні зазори одночасно подають в бічний міжелектродний зазор З під статичним тиском на вході Рст і та в торцевий міжелектродний зазор 4 під статичним тиском на вході Рст 2 Зазначені тиски регулюють із умови досягання рівності середніх швидкостей потоків V в даних зазорах, тобто пропорційно гідравлічним опорам течи потоків на даних ділянках, і визначають із співвідношення %1 ~ Л»і fr Рапг , pV^_ Ъг' д л я н о е к £ т е і % , ч и 2 з у с к т о р е і ф ч і н ц и і х є н ( т В и І Д г П О і В д І р Д а Н в О л , і ч в н н о у г т о р о і ш п н о ь р о у г д о і т а зовнішнього) ПОТОКІВ З початком, ВІДПОВІДНО, в біч ному 3 та торцевому 4 міжелектродних зазорах, р густина робочої рідини Реалізація пропонуємого технічного рішення відносно обробки порожнин (фіг 2) здійснюється аналогічно, з однією різницею, що електродзаготовка 7 повинна бути більша ніж електродінструмент 8, який може додатково мати невеликий робочий поясок с і збоку бічного зовнішнього міжелектродного зазору 9 Незалежність регулювання швидкості обох потоків за вказаним вище принципом, шляхом зміни статичних тисків на входах в міжелектродні зазори дозволяє наблизити радіус R розташування кільРот 1, Рот 2 регуЛЮЮТЬ ІЗ УМОВИ ДОСЯГЭННЯ ріВНОСТІ цевого каналу в електроді-інструменті безпосересередніх швидкостей потоків V в них, тобто проподньо до межі торцевого та бічного зазорів і тим рційно гідравлічним опорам течи потоків на даних самим забезпечити горіння електричної дуги 6 в ділянках, і визначають із співвідношення будь-якій точці торцевого міжелектродного зазору практично в однакових гідродинамічних умовах, а 7 » отже забезпечити рівномірну якість (шорсткість) 4i всіх обробляємих поверхонь При цьому постійна сті швидкість потоку в радіальному напрямку торце2 вого міжелектродного зазору досягається за рахуде %-\, %2 - коефіцієнти гідравлічного опору дінок підтримання на постійному рівні площі живого лянок течи зустрічних (ВІДПОВІДНО, внутрішнього та перерізу потоку шляхом звуження ширини каналу зовнішнього) ПОТОКІВ В міжелектродному зазорі, в данному зазорі (завдяки геометрії торцевого р - густина робочої рідини міжелектродного зазора потік сходиться), з одного На приведених фігурах зображено схеми ребоку, та збільшення висоти каналу (тобто зазору) в алізації пропонуємого способу розмірної обробки тому ж напрямку за рахунок вторинного диспергустержнів (фиг 1) та порожнин (фіг 2) електричною вання в ньому продуктів ерозії, з другого боку дугою та епюри швидкостей потоків на ділянках Використання пропонуємого способу розмірної міжелектродного зазора обробки стержнів та порожнин електричною дугою, Для реалізації пропонуємого технічного рішенпорівняно з відомим, суттєво розширює його техня відносно обробки стержнів (фиг 1) електроднологічні можливості, і при застосуванні електроінструмент 1 закріплюють нерухомо на столі елекда-інструмента з невеликим робочим пояском, троерозійного верстата, а електрод-заготовку 2 принаймні з боку внутрішнього потоку, дозволяє на рухомому шпинделі (на схемі не показано) Пепідвищити верхню межу діапазона обробки стержред обробкою робочу зону герметизують Робочу нів та порожнин за відносним діаметром D/d з 2 до рідину (наприклад, органічне середовище) від 10 при забезпеченні рівномірної шорсткості всіх двох автономних насосів, або від одного насоса з обробляємих поверхонь використанням спеціального ділільника потоку, 50415 У = const ФІГ.1 V a const V — censt Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71