Спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою циліндричних поверхонь двох твердосплавних прокатних валків з різними за об’ємом припусками

Реферат: Спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою циліндричних поверхонь двох твердосплавних прокатних валків з різними за об'ємом припусками, із зануренням зони обробки в робочу рідину, з осьовим обертанням валків в протилежних напрямках, з дискретною радіальною та осьовою зворотно-поступальною подачею одного із валків. Обробку здійснюють у два етапи зі зміною полярності: на першому етапі на уніполярному режимі, а на другому етапі - на біполярному режимі зі зміною частоти. UA 74638 U (54) СПОСІБ ЧОРНОВОЇ ОДНОЧАСНОЇ ОБРОБКИ ЕЛЕКТРИЧНОЮ ДУГОЮ ЦИЛІНДРИЧНИХ ПОВЕРХОНЬ ДВОХ ТВЕРДОСПЛАВНИХ ПРОКАТНИХ ВАЛКІВ З РІЗНИМИ ЗА ОБ'ЄМОМ ПРИПУСКАМИ UA 74638 U UA 74638 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до області електроерозійної обробки і може бути використана в машинобудуванні як високопродуктивний спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою циліндричних поверхонь двох твердосплавних прокатних валків з різними за об'ємом та значними за величиною (більше 5 мм на сторону) припусками. Відомі аналогічні способи електроерозійної обробки, які можуть бути використані для обробки циліндричних поверхонь твердосплавних валків [1], де обробку здійснюють в уніполярному режимі імпульсним електричним розрядом, який збуджують між електродомінструментом та електродом-заготовкою (валком) з обертанням електродів. Недоліком даних способів є низька продуктивність обробки, що пов'язана з дискретним підведенням енергії в зону обробки (обробка з паузами). Відомий спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою циліндричних поверхонь двох твердосплавних прокатних валків з різними за об'ємом припусками, із зануренням зони обробки в робочу рідину, з осьовим обертанням валків в протилежних напрямках, з дискретною радіальною та осьовою зворотно-поступальною подачею одного із валків [2]. Обробку здійснюють в біполярному режимі, що забезпечує рівномірне за об'ємом знімання припуску з обох валків. Даний спосіб володіє значно більшою продуктивністю обробки, так як процес здійснюється з безперервним підведенням енергії в зону обробки (без пауз). Однак, відомий спосіб не дозволяє одночасно обробити два валка з різними припусками на один розмір за діаметром, що пов'язано саме з біполярним рівномірним зніманням припуску з обох валків. Тому оброблений даним способом один із двох валків (валок більшого діаметра) потребує додаткової обробки відомими малопродуктивними методами, наприклад чорновим шліфуванням. Це суттєво обмежує технологічні можливості відомого способу обробки, та збільшує тривалість циклу і вартість обробки валків. Задачею корисної моделі є розширення технологічних можливостей способу та зменшення тривалості циклу і вартості обробки валків. Поставлена задача вирішується тим, що у способі чорнової одночасної обробки електричною дугою циліндричних поверхонь двох твердосплавних прокатних валків з різними за об'ємом припусками, із зануренням зони обробки в робочу рідину, з осьовим обертанням валків в протилежних напрямках, з дискретною радіальною та осьовою зворотно-поступальною подачею одного із валків, у якому, згідно з корисною моделлю, обробку здійснюють у два етапи зі зміною полярності: на першому етапі на уніполярному режимі (пряма або зворотна полярність), що забезпечує нерівномірне знімання частини припусків до моменту вирівнювання їх залишків за об'ємами на обох валках, а на другому етапі - на біполярному режимі зі зміною частоти у межах від 0,01 до 50 Гц, що забезпечує рівномірне за об'ємом знімання залишкових припусків, причому величини проміжних припусків пов'язані з геометричними параметрами валків та з коефіцієнтом уніполярності обробки співвідношеннями: D  2П   D  H  D  2П D  D  2П   H K  D  D  2П   H , 2 1 м де: n1 2 1 2 2 D1, D2 2 o 1 2 2 2  Do  H2, 2 1 n1 1 2 2 n2 2 - діаметри заготовок, відповідно першого та другого валків; Dо - діаметр обробки першого та другого валків; 40 n2 Пn1, Пn2 - лінійні припуски обробки, відповідно першого та другого валків на уніполярному режимі, що відповідають першому етапу обробки; Kм  Vп1 / Vп2 коефіцієнт уніполярності, що визначається експериментально та відповідає вибраній полярності V ,V першого етапу, режиму обробки, матеріалу та геометричним параметрам валків; п1 п2 об'єми проміжних припусків обробки, відповідно першого та другого валків на уніполярному 45 50 режимі, що відповідають першому етапу обробки; H1, H2 - ширина, відповідно першого та другого валка. На кресленні зображено: фіг. 1 - принципова схема реалізації способу, що заявляється; фіг. 2 - типовий графік зміни полярності технологічного струму зі схематичним зображенням валків перед початком обробки, після закінчення першого етапу та після закінчення другого етапу, тобто після обробки. Для чорнової одночасної обробки електричною дугою 1 циліндричних поверхонь 2, 3 двох твердосплавних прокатних валків 4, 5 з різними за об'ємом припусками (діаметр H1  H2 D1  D2 , ширина ) способом, що заявляється (фіг. 1, 2), валки нерухомо закріплюють, відповідно, на шпинделях 6, 7. Далі валки 4, 5 разом зі шпинделями 6, 7 повністю занурюють в робочу рідину 8, або так, щоб принаймні робоча зона на 50...100 мм була нижче рівня рідини у ванні 1 UA 74638 U (ванна умовно не показана). Вмикають осьове обертання валків 4, 5 в протилежних напрямках зі швидкістю 1, 2 , осьову зворотно-поступальну подачу Sо валка 4, та радіальну слідкуючу S подачу р валка 4. На першому етапі обробку здійснюють на уніполярному режимі (пряма або зворотна полярність), що забезпечує нерівномірне знімання проміжних припусків 9, 10 на 5 величини Пn1, Пn2 , які відповідають моменту вирівнювання залишкових припусків 11, 12 за об'ємами Vк1, Vк 2 на обох валках. На другому етапі - на біполярному режимі зі зміною частоти у межах від 0,01 до 50 Гц, що забезпечує рівномірне за об'ємом знімання залишкових припусків 11, 12. Результатом обробки є два твердосплавних валка з однаковим зовнішнім діаметром Dо . 10 Величини проміжних припусків Пn1, Пn2 попередньо (перед обробкою) розраховують із наступної системи двох рівнянь з двома невідомими, які встановлюють їх аналітичний зв'язок з геометричними параметрами валків та з коефіцієнтом уніполярності обробки D  2П   D  H  D  2П D  D  2П   H K  D  D  2П   H , 2 1 м де: n1 2 1 2 2 D1, D2 2 o 1 2 n2 2 2  Do  H2, 2 1 n1 1 2 2 n2 2 - діаметри заготовок, відповідно першого та другого валків; Dо - діаметр обробки першого та другого валків; Пn1, Пn2 - лінійні припуски обробки, відповідно першого та другого 15 валків на уніполярному режимі, що відповідають першому етапу обробки; Kм  Vп1 / Vп2 коефіцієнт уніполярності, що визначається експериментально та відповідає вибраній полярності першого етапу, режиму обробки, матеріалу та геометричним параметрам валків; Vп1, Vп2 об'єми проміжних припусків, відповідно першого та другого валків на уніполярному режимі, що 20 відповідають першому етапу обробки; H1, H2 - ширина, відповідно першого та другого валка. Завдяки отриманню до початку обробки інформації про кількісні значення проміжних припусків Пn1, Пn2 , є можливим оператору за сумою їх встановити координату переміщення в напрямку радіальної подачі верхнього рухомого валка 4 до моменту закінчення першого етапу, тобто до моменту, коли об'єми Vк1 та Vк 2 залишкових припусків 11, 12 на валках 4, 5 вирівнюються. Таким чином, процес обробки двох твердосплавних валків 4, 5 з різними за 25 об'ємом припусками є керованим та дозволяє отримати їх одного діаметра Dо . Спосіб, що заявляється, можна реалізувати при умові, коли відношення загальних об'ємних припусків на валках (більшого до меншого) дорівнює або перевищує коефіцієнт уніполярності Kм 30 35 . Використання способу, який заявляється, порівняно з відомим, розширює технологічні його можливості та дозволяє: одночасно обробити два твердосплавних прокатних валка з різними об'ємними припусками на один діаметр; зменшити тривалість циклу обробки у 2...2,5 рази; зменшити вартість обробки на 20...30 %. Джерела інформації: 1. Думпе В. Э. Электроэрозионная обработка деталей. - К.: Техніка, 1975. - 144 с. - С. 38-39, табл. 9, 205-й вариант. 2. Заявка № u 201114091 від 29.11.11 на «Способ чорнової електроерозійної обробки циліндричних поверхонь твердосплавних прокатних валків», автори Боков В. М., Сіса О. Ф.; заявник та патентоволодар Кіровоградський національний технічний університет. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб чорнової одночасної обробки електричною дугою циліндричних поверхонь двох твердосплавних прокатних валків з різними за об'ємом припусками, із зануренням зони обробки в робочу рідину, з осьовим обертанням валків в протилежних напрямках, з дискретною радіальною та осьовою зворотно-поступальною подачею одного із валків, який відрізняється тим, що обробку здійснюють у два етапи зі зміною полярності: на першому етапі на уніполярному режимі (пряма або зворотна полярність), що забезпечує нерівномірне знімання 2 UA 74638 U 5 частини припусків до моменту вирівнювання їх залишків за об'ємами на обох валках, а на другому етапі - на біполярному режимі зі зміною частоти у межах від 0,01 до 50 Гц, що забезпечує рівномірне за об'ємом знімання залишкових припусків, причому величини проміжних припусків пов'язані з геометричними параметрами валків та з коефіцієнтом уніполярності обробки співвідношеннями: D  2П   D  H  D D  D  2П   H K  D  D  2П   H 2 1 м 2 o n1 2 1 2 2 1  2  2П n 2   D o  H 2 , 2 2 2 1 n1 1 2 2 n2 , 2 де: D1 , D 2 - діаметри заготовок, відповідно першого та другого валків; D о - діаметр обробки першого та другого валків; Пn1, Пn2 - лінійні припуски обробки, відповідно першого та другого 10 валків на уніполярному режимі, що відповідають першому етапу обробки; K м  Vп1 / Vп 2 коефіцієнт уніполярності, що визначається експериментально та відповідає вибраній полярності першого етапу, режиму обробки, матеріалу та геометричним параметрам валків; Vп1 , Vп 2 об'єми проміжних припусків обробки, відповідно першого та другого валків на уніполярному режимі, що відповідають першому етапу обробки; H1 , H 2 - ширина, відповідно першого та другого валка. 3 UA 74638 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 4