Шпиндель верстата для прошивання електричною дугою глибоких отворів

Реферат: UA 74246 U UA 74246 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електроерозійної обробки і може бути використана в машинобудуванні як шпиндель верстата для високоефективного прошивання електричною дугою глибоких отворів в деталях переважно із важкооброблюваних матеріалів. Відомі аналогічні шпинделі верстатів для прошивання електричною дугою отворів [1]. Для кріплення електродів-інструментів шпинделі постачаються фланцем та гвинтами, які розташовують по колу на периферійній частині фланця та електрода-iнструмента. Центральний отвір в шпинделі (трубчаста конструкція) служить для видалення робочої рідини із зони обробки разом з продуктами ерозії електродів (зворотне прокачування). Аналогічні шпинделі не застосовують для прошивання електричною дугою глибоких отворів, так як наявність фланця суттєво зменшує площу перерізу шпинделя, через який електричний струм подається до електрода-iнструмента. При цьому критично допустима густина струму в перерізі шпинделя суттєво обмежує силу технологічного струму, яка визначає продуктивність обробки. Крім того, при прошиванні електричною дугою глибоких отворів з'являється потреба частої заміни електродів-інструментів, а кріплення з застосуванням декілька гвинтів потребує багато часу, що знижує ефективність обробки. Відомий шпиндель верстата для прошивання електричною дугою глибоких отворів, подовжена частина якого виконана у вигляді труби [2]. Він характеризується достатньо великою площею перерізу, порівняно з площею перерізу електрода-iнструмента, а тому дозволяє вводити в зону обробки велику силу технологічного струму і тим самим забезпечити максимально можливу продуктивність обробки. Крім того, різьбове центральне кріплення електрода-iнструмента, що має шпиндель, зручне та не займає багато часу. Однак, відомий шпиндель має низькі експлуатаційні характеристики. Так, в процесі прошивання глибокого отвору робоча рідина, зокрема технічна вода, подається в зону обробки під технологічним тиском в кільцеву порожнину між бічною поверхнею прошитого отвору та зовнішньою циліндричною поверхнею шпинделя. Але разом з рідиною в кільцеву порожнину заносяться дрібні продукти ерозії, що є об'єктивною вадою очисних установок. Оскільки процес прошивання глибоких отворів тривалий в часі, продукти ерозії накопичуються, налипають на поверхні шпинделя та отвору та періодично утворюють електропровідні містки між ними. Цьому сприяє факт зворотно-поступального переміщення шпинделя при обробці. Виникають короткі замикання, внаслідок яких технологічний струм, що складає сотні ампер, миттєво нагріває та перегріває місток i тим самим збуджує електричну дугу. Результатом горіння дуги є електроерозійне руйнування зовнішньої циліндричної поверхні шпинделя та утворення небажаних електроерозійних лунок на бічній поверхні прошитого отвору. Далі, після закінчення процесу прошивання, шпиндель виводиться із отвору. При цьому поверхня шпинделя з електроерозiйними лунками проходить крізь гідравлічне ущільнення герметичної камери та руйнує його. Верстат виходить з ладу та потребує капітального ремонту. В основу корисної моделі поставлено задачу покращання експлуатаційних характеристик шпинделя. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що подовжена частина шпинделя складається із двох концентрично розташованих труб, причому зовнішня труба електроізольована від внутрішньої. На наведених кресленнях схематично показані: фіг. 1 - робота верстата для прошивання електричною дугою глибокого отвору в повздовжньому перерізі шпинделя, що пропонується; фіг. 2 - поперечний переріз А-А шпинделя. Перед обробкою деталі 1 (фіг. 1, 2) графітовий електрод-інструмент 2 з центральним наскрізним отвором 3, закріплюють на різьбі на шпинделі 4 верстата. Подовжена частина L шпинделя 4, що може сягати декілька метрів, складається із двох концентрично розташованих труб, причому зовнішня труба 5 електроізольована від внутрішньої 6 ізолятором 7. Для гідроізоляції робочої зони герметичну камеру 8 щільно притискують в осьовому напрямку зусиллям F до деталі 1. Далі включають електродвигун насоса (на схемах не показано), що подає робочу рідину (органічне середовище або технічну воду) під технологічним тиском (звичайно Рст=0,6…4 МПа) в порожнину 9 камери 8 через штуцер 10, джерело живлення технологічним струмом (на схемах не показано), слідкуючу осьову подачу електродаінструмента 2, та ведуть процес прошивання електричною дугою 11 глибокого отвору 12. При цьому дуга 11 горить в торцевому міжелектродному зазорі 13 в потужному поперечному гідродинамічному потоці 14 робочої рідини, який стискує дугу 11 в енергетичному та геометричному плані та виносить продукти ерозії 15 із зони обробки. Завдяки електроізоляції зовнішньої труби 5 від внутрішньої 6, дрібні продукти ерозії, що випадково заносяться разом з рідиною в кільцеву порожнину 9 камери 8, не викликають коротких замикань між бічною поверхнею 16 отвору 12, що прошивається, та зовнішньою 1 UA 74246 U 5 10 поверхнею 17 труби 5, а тому електрична дуга між цими поверхнями не збуджується. Це дозволяє суттєво підвищити надійність шпинделя в експлуатації. Використання шпинделя, що пропонується, порівняно з відомим, покращує його експлуатаційні характеристики та дозволяє суттєво підвищити його надійність в експлуатації. Використані джерела: 1. Пат. 58022 Україна, МПК В23Р 13/00. Верстат для електроерозійної обробки дугою /Боков В. М; заявник та патентовласник Кіровоградський національний технічний університет. - № u2010 11032; заявл. 13.09.2010; опубл. 25.03.2011, Бюл. № 6 (див. фіг. 1). 2. Устройство для электрофизической размерной обработки металлов: А.с. 708619 СССР, МКИ В23Р 1/02. /В.И. Носуленко, В.М. Боков, Б.В. Львов, Ю.В. Лебедев, Л.И. Бондаренко, Л.Р. Тисновский (СССР). - № 2576685/25-08; Заявлено 08.02.78; Не подлежит опубл. в откр. печати (див. фіг. 1-3). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Шпиндель верстата для прошивання електричною дугою глибоких отворів, який відрізняється тим, що подовжена частина шпинделя складається із двох концентрично розташованих труб, причому зовнішня труба електроізольована від внутрішньої. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2