Графітовий електрод-інструмент для розмірної обробки дугою

Реферат: UA 113619 U UA 113619 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить області електроерозійної обробки і може бути використана в машинобудуванні як графітовий електрод-інструмент для розмірної обробки металів електричною дугою. Відомі аналогічні суцільні графітові електроди-інструменти для розмірної обробки дугою, які мають робочу, допоміжну та кріпильну частину, наприклад [1, с. 130, 139]. Недоліком даних графітових електродів-інструментів є їх велика вартість, що пов'язана з великою масою заготовок із багатокоштовного електроерозійностійкого графіту. Так, сумарна маса допоміжної та кріпильної частини в них складає 60-90 %. А використовується за призначенням для забезпечення низького (менше 1 %) зносу лише 10-40 % (робоча частина). Відомий графітовий електрод-інструмент для розмірної обробки дугою, який має тільки робочу та кріпильну частини [2, с. 252, пункт 1]. Він дозволяє приблизно вдвічі зменшити масу графіту, що застосовується для його виготовлення. Подальше зменшення маси графіту пов'язано з використанням пластинчастих графітових електродів-інструментів, які приклеюються до металевого електродотримача. При цьому величина кріпильної частини мінімальна, бо зменшується до товщини шару клею. Однак, відомий електрод-інструмент для розмірної обробки металів електричною дугою, що приєднаний до металевого електродотримача електропровідним клеєм, суттєво обмежує введення в зону обробки електричної енергії за силою струму, а тому суттєво обмежує продуктивність обробки. Останнє пов'язано з тим, що типові електропровідні клеї складаються, власне, із не електропровідного клею та електропровідного металевого дрібнодисперсного порошку. Електричний ланцюг між графітовою частиною та металевим електродотримачем замикається головним чином металевими частками порошку, я також через випадкові точкові зіткнення поверхонь графітової частини з металевим електродотримачем. При цьому найбільша сила струму I (в амперах), яку може передати без перегріву електропровідний клей, визначається за формулою: I  jF , 2 30 35 40 45 50 55 де j - критична густина струму у місці з'єднання електропровідним клеєм, А/мм ; F 2 площа поверхні стику, мм . Оскільки критична густина струму дуже мала, а плоска поверхонь контакту дуже обмежена за площею (вона є мінімальною для конкретных умов), процес розмірної обробки електричною дугою відбувається при відносно малій силі технологічного струму, а отже при низький продуктивності обробки. Задачею корисної моделі є підвищення продуктивності процесу розмірної обробки електричною дугою графітовим електродом-інструментом, що приєднаний до металевого електродотримача за поверхнею контакту електропровідним клеєм. Дана задача вирішується у графітовому електроді-інструменті для розмірної обробки дугою, що приєднаний до металевого електродотримача за поверхнею контакту електропровідним клеєм за рахунок того, що поверхня контакту виконана розвинутою за площею та має гребінчасту форму. Крім того, кут між твірною гребінчастої поверхні (поверхнею, що нахилена) та напрямком переміщення електрода-інструмента при обробці виконаний менше кута тертя в місці контакту електрода-інструмента з металевим електродотримачем. На наведених фігурах наведений графітовий електрод-інструмент, що пропонується: фіг. 1 поздовжній переріз; фіг. 2 - вигляд А (збільшене зображення). Графітовий електрод-інструмент для розмірної обробки металів електричною дугою, що пропонується, складається із графітової робочої 1 та металевої 2 частин. Остання металева частина 2 виконує функцію електродотримача. Металева 2 та робоча 1 частини з'єднані між собою електропровідним клеєм 3 за поверхнею контакту 4, яка виконана розвинутою за площею та має гребінчасту форму. Гребінчаста форма обох поверхонь досягається методом лінійного фрезерування їх однією фрезою за один прохід інструмента, що забезпечує задовільну точність їх збігу. Електричний ланцюг між графітовою частиною та металевим електродотримачем замикається, з одного боку, через металеві частки 5 клею, а з другого боку, через безпосередні зіткнення цих поверхонь при складанні у точках 6. Останньому сприяє гребінчаста форма поверхонь при їх осьовому стисненні при складанні. Розвинута поверхонь контакту 4 забезпечує суттєве збільшення площі поверхні стику F, що дозволяє суттєво підвищити силу технологічного струму і тим самим підвищити продуктивність обробки [див. формулу (1)]. Для забезпечення надійного електричного та механічного контакту поверхонь стику при складанні, кут α між твірною гребінчастої поверхні 4 (поверхнею, що нахилена) та напрямком переміщення електрода-інструмента при обробці виконаний менше кута тертя в місці контакту електрода-інструмента з металевим електродотримачем. При цьому проявляється ефект самозахоплення поверхонь, що контактують (принцип конуса Морзе). Крім того, при складанні 1 UA 113619 U 5 10 15 рідка (не електропровідна) частка клею видавлюється із зазору між гребінчастими поверхнями 4, а залишається лише в місцях, де поверхні не контактують. Таким чином, забезпечується надійна гідроізоляція зони обробки, так як процес розмірної обробки дугою здійснюється з прокачуванням робочої рідини крізь міжелектродний зазор (на кресленнях не показано) під технологічним тиском, який може досягати 4 МПа. Для цього в електроді-інструменті передбачається технологічний отвір 7. Після склеювання, графітову частину електрода-інструмента обробляють з базуванням на металевий електродотримач, що підвищує точність його виготовлення з 12 до 10 квалітету. Використання графітового електрода-інструмента для розмірної обробки металів електричною дугою способом, що пропонується, порівняно з відомим, дозволяє в 5-6 разів підвищити продуктивність обробки за рахунок можливості ведення процесу обробки при значно більшій силі струму. Використані джерела 1. Боков В.М. Розмірна обробка електричною дугою кувальних штампів [Текст]: монографія / В.М. Боков. - Кіровоград: Поліграфічно-видавничий центр ТОВ "Імекс - ЛТД", 2012. - 178 с. 2. Боков В.М. Розмірне формоутворення поверхонь електричною дугою [Текст]: монографія / В.М. Боков. - Кіровоград: Поліграфічно-видавничий центр ТОВ "Імекс - ЛТД", 2002. - 300 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Графітовий електрод-інструмент для розмірної обробки дугою, що приєднаний до металевого електродотримача за поверхнею контакту електропровідним клеєм, який відрізняється тим, що поверхня контакту виконана розвинутою за площею та має гребінчасту форму. 2. Графітовий електрод-інструмент для розмірної обробки дугою за п. 1, який відрізняється тим, що кут між твірною гребінчастої поверхні (поверхнею, що нахилена) та напрямком переміщення електрода-інструмента при обробці виконаний менше кута тертя в місці контакту електрода-інструмента з металевим електродотримачем. 2 UA 113619 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3