Спосіб обробки поверхонь тіл обертання електричною дугою в гідродинамічному потоці робочої рідини

Реферат: Спосіб обробки поверхонь тіл обертання електричною дугою в гідродинамічному потоці робочої рідини, при якому електричну дугу збуджують між електродом-заготовкою та дротовим електродом-інструментом, який протягують в зоні обробки по опуклій поверхні електродотримача в площині, що перпендикулярна осі обертання електрода-заготовки, а процес здійснюють при гарантованому зазорі між необробленою поверхнею електродазаготовки та електродом-інструментом, тобто без можливого контакту електрода-інструмента з електродом-заготовкою та без застосування слідкуючої подачі електрода-інструмента. Електричну дугу ініціюють високовольтним імпульсним підпалювачем. Обробку здійснюють із зануренням робочої зони в ванну з робочою рідиною. UA 121498 U (12) UA 121498 U UA 121498 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується області електроерозійної обробки і може бути використана в машинобудуванні як спосіб обробки поверхонь тіл обертання електричною дугою в гідродинамічному потоці робочої рідини, зокрема деталей великого діаметра, що виготовлені із важкооброблюваних матеріалів. Відомі аналогічні способи електроерозійної обробки, наприклад електроімпульсне шліфування, при якому електрод-заготовка та дисковий металевий електрод-інструмент обертаються [1, с. 6, рис. 1.3]. Якщо електроду-інструменту надати осьову подачу, то електроімпульсним шліфуванням можна обробляти тіла обертання, наприклад циліндричні поверхні валів. Недоліком даних способів є дуже низька продуктивність обробки. Останнє пов'язано з тим, що процес супроводжується відносно великими паузами. Відомий спосіб обробки тіл обертання електричною дугою в гідродинамічному потоці робочої рідини [2]. При реалізації даного способу електрод-заготовка обертається, електродінструмент може мати поступальний рух радіальної або осьової подачі, а робоча рідина подається у міжелектродний зазор крізь канал у електроді-інструменті. Даний спосіб має значно більшу продуктивність обробки (приблизно в 10 разів), так як використовує дугову форму електричного розряду, який горить в міжелектродному зазорі без пауз. Однак, точність обробки відомим способом дуже низька, що пов'язано із суттєвим електроерозійним та абразивним зносом навіть графітового електрода-інструмента. Низька точність обробки особливо спостерігається при обробки деталей великого діаметра. Крім того, наявність слідкуючої подачі електрода-інструмента унеможливлює отримання круглої форми великого виробу, так як остання еквідистантно повторює "некруглість" заготовки. Це також негативно відбивається на точності обробки. Задачею даного способу є підвищення точності формоутворення поверхонь тіла обертання. Дана задача вирішується у відомому способі обробки поверхонь тіл обертання електричною дугою в гідродинамічному потоці робочої рідини за рахунок того, що електричну дугу збуджують між електродом-заготовкою та дротовим електродом-інструментом, який протягують в зоні обробки по опуклій поверхні електродотримача в площині, що перпендикулярна осі обертання електрода-заготовки, а процес здійснюють при гарантованому зазорі між необробленою поверхнею електрода-заготовки та електродом-інструментом, тобто без можливого контакту електрода-інструмента з електродом-заготовкою та без застосування слідкуючої подачі електрода-інструмента. Крім того, електричну дугу ініціюють високовольтним імпульсним підпалювачем. Більш того, обробку здійснюють із зануренням робочої зони в ванну з робочою рідиною. На кресленнях наведена схема пристрою для реалізації способу обробки циліндричної поверхні тіла обертання, що пропонується: фіг. 1 - поперечний переріз пристрою А-А в площині протягування дроту; фіг. 2 - поздовжній переріз пристрою Б-Б в напрямку, перпендикулярному площині протягування дроту; фіг. 3 - поздовжній переріз пристрою В-В в напрямку, перпендикулярному площині протягування дроту з додатковим високовольтним імпульсним підпалювачем електричної дуги. Реалізацію даного способу здійснюють з використанням пристрою (фіг. 1-3), що монтується на модернізованому токарному верстаті. Електрод-заготовку 1 закріпляють в трикулачковому патроні (на фіг. не показано) та обертають. Від джерела живлення 2 постійного електричного струму електричну дугу 3 збуджують в гідродинамічному поперечному потоці робочої рідини 4 між електродом-заготовкою 1 та дротовим електродом-інструментом 5 діаметром d, який протягують в зоні обробки по опуклій поверхні 6 електродотримача 7 в площині, що перпендикулярна осі обертання 8 електрода-заготовки 1, а процес здійснюють при гарантованому зазорі Z між необробленою поверхнею 9 електрода-заготовки 1 та електродомінструментом 5, тобто без можливого контакту електрода-інструмента 5 з електродомзаготовкою 1. Така технологічна схема формоутворення циліндричної поверхні 10 компенсує знос дротового електрода-інструмента 5 (кожна нова дуга горить на новому місці) та дозволяє здійснювати процес обробки без застосування слідкуючої подачі електрода-інструмента 5, тобто при постійній осьовій подачі So. Останнє, в свою чергу, забезпечує підвищення точності формоутворення циліндричної поверхні 10 та рівномірну шорсткість обробленої поверхні 10, зокрема деталей великого діаметра, що виготовлені із важкооброблюваних матеріалів. При обробці важкооброблюваних матеріалів, які мають великий електричний опір (наприклад, твердих сплавів на вольфрамовій основі), глибина лунки, що утворюється, а отже глибина шару h, що знімається за один прохід, дуже мала. Тому, щоб забезпечити гарантований зазор Z на рівні 0,01…0,03 мм та можливість усталеного збудження електричної дуги 11, її ініціюють високовольтним імпульсним підпалювачем 12. 1 UA 121498 U 5 10 З метою усунення можливості розбризкування робочої рідини на виході із міжелектродного зазору, організації збирання продуктів ерозії 13 та покращення умов роботи оператора, обробку здійснюють із зануренням робочої зони в ванну з робочою рідиною (на фіг. не показано). Використання способу, що пропонується, порівняно з відомим, дозволяє підвищити точність формоутворення поверхні тіла обертання з 14 до 8 квалітету. Джерела інформації: 1. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов [Текст]. Т. 1. Обработка материалов с применением инструмента: учеб. пособие / Б. А. Артамонов, Ю. С. Волков, В. И. Дрожалова и др.; под ред. В. П. Смоленцева. - М.: Высшая школа, 1983. - 247 с. 2. Спосіб обробки тіл обертання електричною дугою і електрод-інструмент для його реалізації [Текст]: пат. 24439 А Украйна: МПК В23Р 17/00 / Боков В. М.; заявник та патентоволодар Кіровоградський інститут сільськогосподарського машинобудування. - № 97041927; заявл. 22.04.97; опубл. 3.10.98, Бюл. № 5. - 5 с. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Спосіб обробки поверхонь тіл обертання електричною дугою в гідродинамічному потоці робочої рідини, при якому електричну дугу збуджують між електродом-заготовкою та дротовим електродом-інструментом, який протягують в зоні обробки по опуклій поверхні електродотримача в площині, що перпендикулярна осі обертання електрода-заготовки, а процес здійснюють при гарантованому зазорі між необробленою поверхнею електродазаготовки та електродом-інструментом, тобто без можливого контакту електрода-інструмента з електродом-заготовкою та без застосування слідкуючої подачі електрода-інструмента. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що електричну дугу ініціюють високовольтним імпульсним підпалювачем. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що обробку здійснюють із зануренням робочої зони в ванну з робочою рідиною. 2 UA 121498 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3