Спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох твердосплавних прокатних валків в біполярному режимі з прокачуванням робочої рідини в торцевому зазорі

Реферат: Спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох твердосплавних прокатних валків в біполярному режимі з прокачуванням робочої рідини в торцевому зазорі включає періодичну зміну напрямку прокачування робочої рідини в торцевому зазорі. UA 74250 U (54) СПОСІБ ЧОРНОВОЇ ОДНОЧАСНОЇ ОБРОБКИ ЕЛЕКТРИЧНОЮ ДУГОЮ ПЛОСКИХ ТОРЦЕВИХ ПОВЕРХОНЬ ДВОХ ТВЕРДОСПЛАВНИХ ПРОКАТНИХ ВАЛКІВ В БІПОЛЯРНОМУ РЕЖИМІ З ПРОКАЧУВАННЯМ РОБОЧОЇ РІДИНИ В ТОРЦЕВОМУ ЗАЗОРІ UA 74250 U UA 74250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до області електроерозійної обробки і може бути використана в машинобудуванні як високопродуктивний спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох твердосплавних прокатних валків для зняття великих припусків. Відомі аналогічні способи електроерозійної обробки, які можуть бути використані для обробки плоских торцевих поверхонь твердосплавних валків [1], де обробку здійснюють в уніполярному режимі імпульсним електричним розрядом, який збуджують між електродомінструментом та електродом-заготівкою (валком). Недоліком даних способів є низька продуктивність обробки, що пов'язана з дискретним підведенням енергії в зону обробки (обробка з паузами), а також з неефективним використанням енергії (суттєва частка енергії витрачається на руйнування графітового електрода-інструмента, а не на обробку валка). Відомий спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох твердосплавних прокатних валків в біполярному режимі з прокачуванням робочої рідини в торцевому зазорі [2]. Напрямок прокачування - від периферії до центра валка. Біполярний режим забезпечує рівномірне за об'ємом знімання припуску з обох валків. Даний спосіб має значно більшу продуктивність обробки, так як процес здійснюється з безперервним підведенням енергії в зону обробки (без пауз). Крім того, енергія, що підводиться, ефективно використовується для одночасної обробки двох валків без застосування графітового електродаінструмента. Однак, відомий спосіб не гарантує обробку всієї торцевої поверхні кожного валка, навіть якщо валки мають однакові розміри цієї поверхні. Так, при позиціонуванні заготовок валків перед обробкою їх осьове зміщення на декілька десятих часток міліметра призводить до не обробки периферійної частини обох валків, що проявляється в утворенні гострих виступів, які мають висоту припуску на обробку (звичайно від 5 до 20 мм). Дані виступи потребують додаткової механічної обробки, що підвищує вартість валків. Крім того, дані виступи створюють асиметричність гідравлічного опору у прокачуванні робочої рідини крізь торцевий зазор, внаслідок чого форма торцевої поверхні валка асиметрично викривляється. Це змушує підвищувати припуск на подальшу чистову низькопродуктивну обробку торцевих поверхонь валків, що також не доцільно. Більш того, якщо зовнішні діаметри заготовок валків відрізняються на 1-2 мм, що звичайно допустимо, виступи, що утворюються, є більш жорсткими і потребують додаткового застосування низькопродуктивного чорнового алмазного шліфування, що негативно відбивається на вартості валків. Задачею корисної моделі є зменшення вартості обробки плоских торцевих поверхонь валків за рахунок ведення процесу без утворення великих виступів. Поставлена задача вирішується у способі чорнової одночасної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох твердосплавних прокатних валків в біполярному режимі з прокачуванням робочої рідини в торцевому зазорі за рахунок того, що напрямок прокачування робочої рідини в торцевому зазорі періодично змінюють. Крім того, частоту ƒ зміни напрямку прокачування робочої рідини в торцевому зазорі вибирають із умови M 4M  Q 60    D2  d2  m , Гц M - продуктивність обробки, мм3/хв; де Q ƒ 45   3 - середній об'єм торцевого зазору, мм ; D - зовнішній діаметр валка, мм; d - внутрішній діаметр валка, мм; m 50 55 - середнє значення торцевого зазору, мм. На приведених фігурах схематично показані фази реалізації способу, що пропонується: фіг. 1 - фаза, що відповідає зворотному напрямку прокачування робочої рідини крізь торцевий зазор (від периферії до центру валка); фіг. 2 - фаза, що відповідає прямому напрямку прокачування робочої рідини крізь торцевий зазор (від центра до периферії валка). Для чорнової одночасної обробки електричною дугою 1 плоских торцевих поверхонь 2, 3 двох однакових за розмірами твердосплавних прокатних валків 4, 5 способом, що пропонується (фіг. 1, 2), нижній валок нерухомо закріплюють на столі верстата (на схемах не показано), а верхній - на шпинделі верстата (на схемах не показано). Точність встановлення валків характеризується ексцентриситетом e, який може складати 1-2 мм. Зону обробки обмежують герметичною камерою 6. Далі вмикають електродвигун насоса подачі робочої рідини в міжелектродний торцевий зазор 7 під технологічним тиском, технологічний біполярний струм і 1 UA 74250 U 5 10 ведуть обробку торцевих поверхонь 2, 3 з періодичною зміною напрямку прокачування робочої рідини в торцевому зазорі. При напрямку прокачування від периферії до центру валка (фіг. 1) на валках збоку входу потоку в зазор 7 утворюються виступи 8, 9, а на виході потоку із торцевого зазору, де горять довгі дуги, що ініціюються продуктами ерозії, виступи не утворюються. При напрямку прокачування від центру до периферії валка (фіг. 2) на валках збоку входу потоку в зазор 7 утворюються виступи 10, 11, а на виході потоку із торцевого зазору, де горять довгі дуги, що ініціюються продуктами ерозії, попередньо отримані виступи руйнуються, а нові не утворюються. Для того, щоб висота виступів h не перевищувала середнього значення торцевого зазору m (тобто h  m 0,03 ... 0,10 мм), частоту ƒ зміни напрямку прокачування робочої рідини в торцевому зазорі вибирають із умови M 4M  Q 60    D2  d2  m , Гц 3 де M - продуктивність обробки, мм /хв; Q  ƒ  3 - середній об'єм торцевого зазору, мм ; D - зовнішній діаметр валка, мм; d - внутрішній діаметр валка, мм; 15 m 20 25 - середнє значення торцевого зазору, мм. Використання способу згідно з корисною моделлю, порівняно з найближчим аналогом, дозволяє зменшити вартість обробки плоских торцевих поверхонь твердосплавних валків на 1015% за рахунок ведення процесу без утворення великих виступів. Використані джерела: 1. Думпе В. Э. Электроэрозионная обработка деталей. - К.: Техніка, 1975. - 144 с. - С. 38-39, табл. 9, 601-й вариант. 2. Пат. 45498 Україна, МПК В23Н 1/00. Способ одночасної розмірної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох деталей // Боков В. М., Сіса О. Ф.; заявник та патентоволодар Кіровоградський національний технічний університет. - № u200906150; заявл. 15.06.2009; опубл. 10.11.2009, Бюл. № 21. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 1. Спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою плоских торцевих поверхонь двох твердосплавних прокатних валків в біполярному режимі з прокачуванням робочої рідини в торцевому зазорі, який відрізняється тим, що напрямок прокачування робочої рідини в торцевому зазорі періодично змінюють. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що частоту ƒ зміни напрямку прокачування робочої рідини в торцевому зазорі вибирають із умови M 4M , Гц  Q 60    D2  d2  m 3 де M - продуктивність обробки, мм /хв; 3 Q - середній об'єм торцевого зазору, мм ; ƒ 40   D - зовнішній діаметр валка, мм; d - внутрішній діаметр валка, мм; m - середнє значення торцевого зазору, мм. 2 UA 74250 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 3