Электрод-инструмент для размерной электрохимической обработки

Электрод-инструмент для размерной электрохимической обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЭЛЕКТРОД-ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ , имеющий распределительную камеру , соединенную с расположенными на разных уровнях участками рабочей поверхности посредством каналов для раздельной подачи электролита, снабженных подвижными в осевом направлении запорными элементами, отличающий с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышбния эксплуатационной нгшежности, каждь1й запорный элемент выполнен в виде обращенной глухим концом в сторону распределительной камеры тонкостенной гильзы из диэлектрического материала, на боковой поверхности , которой, сопрягающейся с поверхностью канала, выполнены окна для протока электролита. с S 3 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(5l) B 23 P 1 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ,ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ / (21) 3356533/25-08 (22) 06. 11. 81 (46) 23. Ol 84, Бюл. Р 3 (72) В.Г.Корчагин; М.Н.Добреля и.Р ° А.Магасумов (53) 621,9.048 .4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 648370, кл. В 23 Р 1/04, 1976.

2. Мороз И.И. и др. Злектрохимическая обработка металлов. М., Машиностроение, 1969, с. 144, рис.60 (IIDOTOTHII)., (54)(57) 1. ЗЛЕКТРОД-ИНСТРУМЕНТ (ЛЯ

РАЗМЕРНОЙ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ OSPASOTКИ, имеющий распределительную камеру, соединенную с расположенными на разных уровнях участками рабочей поверхности посредством каналов для раздельной подачи электролита, снабженных подвижными в осевом направлении запорными элементами, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эксплуатационной надежности, каждый занорный элемент выполнен в виде обращенной глухим концом в сторону распределительной камеры тонкостенной гильзы из диэлектрического материала, на боковой поверхности которой, сопрягающейся с поверхностью канала, выполнены окна для протока электролита.

1068250

2. Электрод-инструмент по и. 1, отличающийся тем, что окна имеют форму равнобедренного треугольника с острым углом при вершине, обращенной в сторону распределительной камеры.

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к размерной электрохимической обработке.

В современном машиностроении широко используется размерная электрохимическая обработка полостей со сложной пространственной конфигурацией, а также групповая обработка отверстий, различных по глубине и форме. Площадь обработки при этом изменяется во времени ступенчато и возникают сложности в формировании и поддержании стабильного, оптимального по расходу гидродинами.ческого режима потока электролита, вытекающего из подводящих каналов, расположенных на различных уровнях (на разных расстояниях от обрабатываемой поверхности), и предотвращении образования застойных зон под участками электрода-инструмента, первыми врезающимися в обрабатываемое иэделие.

Известно устройство для электрохимической обработки, содержащее рабочий стол, на котором установлена обрабатываемая деталь, электродинструмент, закрепленный на подвижной в направлении подачи траверсе, встроенные в рабочий стол запорнорегулирующие элементы в виде корпуса и золотника, жестко связанного с подпружиненным штоком, к которым подключены напорная и сливная магистрали, причем на траверсе установлены с возможностью осевого установочного перемещения упоры, каждый из которых предназначен для взаимодействия с соответствующим штоком эапорно-регулирующего элемента.

При подходе наиболее выступающего, участка электрода-инструмента к обрабатываемой поверхности упор взаимодействует со штоком запорно-регулирующего элемента и.=включает подачу электролита (Х1 °

Недостатком указанного технического решения является сложность конструкции, обусловленная наличием вынесенных запорно-регулирующих элементов, присоединенных к напорной и сливной магистралям, причем для обеспечения раздельной подачи элект3. Электрод-инструмент по п. 1, o T ë è ÷ à þ ù è é ñ ÿ тем, что наружный диаметр участка от ее открытого конца до нижних кромок окон выполнен относительно диаметра канала с гарантированным зазором. ролита к участкам электрода-инструмента, расположенным на различных уровнях, число пар запорно-регулирующих элементов необходимо делать

5 равным количеству соответствующих участков электрода-инструмента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрод-инструмент, который содержит 0распределительную камеру, соединяющуюся каналами с.расположенными на .различных уровнях участками рабочей поверхности, причем эти каналы снабжены запорными элементами в ви 5де подпружиненных заслонок с упорами, проходящими сквозь соединительные каналы и выступающими над соответствующими участками рабочей поверхности электрода-инструмента на величину начального межэлектрод20 ного зазора.

Электрод-инструмент работает следующим образом.

Под действием подачи соответствующий участок рабочей поверхнос2 ти электрода-инструмента подходит к обрабатываемой поверхности на заданную величину начального межэлектродного зазора, задаваемую вылетом упора, и он, опираясь о

30 поверхность детали, поднимает заслон= ку, открывая канал подвода электролита Г2).

Однако при прошивке глубоких по лостей и, соответственно, значитель3 ной длине упора к нему должны предъявлять повышенные требования в отноше,— нии жесткостй. К тому же, при использовании обратной прокачки электролита, т.е. от периферии электрода

40 инструмента к центру, для предотвращения отжимания заслонок необходимы пружины со значительным усилием, которое, в конечном счете, воспринимается упором. Во избежание коротких замыканий упор не может быть изготовлен из металла, а так как рекомендованная из условия предотвращения образования значительного выступа под подводящим электролит отверетием величина его диаметра

50 должна быть порядка 8 мм, то рассчитанный из.условия жесткости упор будет занимать значительную пло1068250 щадь подводного отверстия, что ухудшит подачу электролита. Известная конструкция .характеризуется низкой эксплуатационной надежностью вследствие того, что невозможно сформировать и поддерживать стабильный гидродинамический режим потока электролита на выходе из подводящего отверстия при наличии в ядре потока тела, установленного с возможностью неконтролируемых поперечных перемещений, оказывающих на него возмущающее воздействие.»

Кроме того, электрод-инструмент известной конструкции достаточно сложен, так как содержит равное числу подводящих электролит каналов количество заслонок-клапанов, каждая из которых состоит из нескольких конструктивных элементов, причем конструкция должна обеспечивать посадочные места их фиксирующие и направляющие, а также возможность сборки — разборки и замены вышедших из строя деталей, для чего кроме присоедияительного к электродержателю фланца целесообразно предусматривать еще один технологический разъем.

Целью изобретения является упрощение конструкции электрода-инструмента для размерной электрохимической обработки, например, полостей со ступенчато изменяющейся во времени площадью обработки и повышение его эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в электроде-инструменте содержащем распределительную камеру, которая соединена каналами с участками рабочей поверхности, расположенными на различных уровнях, а эти каналы снабжены запорными элементами, запорные элементы выполнены в виде тонкостенных гильз из диэлектрического материала с глухим со стороны распределительной камеры концом, имеющих отверстия для протока электролита на поверхности, сопрягающейся с поверхностью канала, подводящего электролит.

Кроме того, отВерстия в боковой поверхности гильзы могут быть выполнены в форме равнобедренного треугольника с острым углом при вершине, которая обращена в сторону, противоположную рабочей поверхности.

Причем диаметр наружной поверхности гильзы на участке от ее открытого конца до нижней кромки отверстий для протока электролита может быть выполнен с гарантированным зазором относительно поверхности канала.

Применение в качестве запорных элементов диэлектрических гильз, например, из фторопласта, с указаннымю конструктивными особенностями позволяет упростить конструкцию электрода-инструмента, а также повысить надежность в эксплуатации.

На фиг. 1 показан электрод5 инструмент в момент подхода к обрабатываемой поверхности наиболее выступающего участка его рабочей поверхности, разрез; на фиг. 2 положение запорного элемента в Мо10 мент подхода соответствующего участка рабочей поверхности электродаинструмента к обрабатываемой детали на величину начального межэлектродного зазора на фиг. 3 — вид А на

15 Фиг. 2.

Электрод-инструмент 1, установленный на электрододержателе 2, имеет распределительную камеру 3, которая соединена с участками рабочей.по20 верхности каналами 4 и 5 и с магистральным каналом 6 в электрододержателе. В канале 4, подводящем электролит к наиболее выступающему участку рабочей поверхности, запорный элемент отсутствует, а в канале 5 установлен п переходной посадке запорный элемент 7 в виде тонкостенной гильзы из диэлектрического материала, например фторопласта, с глухим со, стороны распределительной камеры 3 концом. На боковой поверхности гильзы 7 выполнены отверстия 8 для протока электролита, которые имеют форму равнобедренного треугольника с острым углом при вершине, обращенной

35 в сторону, противоположную рабочей поверхности. Количество и геометрические параметры отверстий 8 (высота и основание) выбраны из условия равенства суммарной площади отвер40 стий 8 и внутреннего проходного сечения гильзы 7. Кромки внутренней поверхности открытого конца гильзы

7 скруглены по плавной кривой. Диа.метр наружной поверхности гильзы на

45 участке от ее открытого конца до нижней кромки отверстий 8 выполнены на 0,3-0,5 мм меньше, чем диаметр канала 5. Длина этого участка рассчитывается по формуле

50 L=1. +Ь

М.

1 где — длина подводящего канала от рабочей поверхности электрода-инструмента до входа в распределительную

55 камеру; o — выбранная величина начального межэлектродного зазора.

Электрод-инструмент работает

60 следующим образом.

Перед началом обработки запорный элемент 7 выдвигают из канала 5 электрода-инструмента 1 так, чтобы срез открытого конца гильзы 7 имел

65 относительно наиболее выступающего

1068250

10 участка рабочей поверхности вылет, больший или равный величине начального межэлектродного зазора ð .Затем электрод-инструмент подводят к обрабатываемой поверхности изделия.

При установлении между наиболее выступающим участком рабочей поверхности и изделием начального зазора открытый конец гильзы перекрывается обрабатываемой поверхностью и плотно прижимается к ней.

Далее включают прокачку электролита. При прямой подаче электролита, т.е. через магистральный канал б электрододержателя 2, распределительную камеру 3 и по подводящим 15 каналам 4 и 5 к рабочей поверхности, электролит, попадая из распределительной камеры 3 в канал 5, перекрытый запорным элементом 7, давит на глухой конец его, еще более прижи- 70 мая к обрабатываемой поверхности изделия. При обратной прокачке электролита он тоже не имеет воз-.. можности протекать через канал 5, в то же время свободно втекая в канал

4, а оттуда в распределительную камеру 3, и воздействует на запорную гильзу, также прижимая ее к поверхности иэделия 9.

Таким образом, гильза 7 надежно перекрывает канал 5, причем как при прямой, так и при обратной прокачке воздействие потока электролита препятствует его открытию.

При включении технологического тока и рабочей подачи, по мере врезания электрода-инструмента 1 в обрабатываемое изделие, гильза 7 утапливается в канал 5, причем в осевом направлении на нее действуют усилие, направленное на преодоление

40 сил трения, обусловленных переходной посадкой гильзы в канале, и давления электролита на глухой ее торец. С момента, когда соответствующий участок рабочей поверхности 45 подойдет к обрабатываемому изделию на расстояние, определяемое суммой начального зазора и высоты отверстия 8 в боковой поверхности гильзы

7, происходит постепенное открытие отверстий 8 и сообщение внутренней полости гильзы 7 с распределительной камерой 3. Поток электролита, дросселируясь через открывающееся отверстие, плавно разгружает гильзу, так как силы давления, действующие на глухой ее торец снаружи и изнутри, уравниваются, По достижении межэлектродным расстоянием величины 4 (фиг. 2), нижние кромки отверстий 8 выходят из канала 5 и вследствие того, что поверхность гильзы

7 ниже кромок выполнена по отно-. шению к поверхности канала с зазором 0,3-0,5 мм, ее не удерживают более и силы трения. Под действием реакции вытекающей струи электролита гильза 7 поджимается к верхней поверхности распределительной камеры 3 и освобождает выход из канала 5, причем скругленные внутренние кромки открытого конца гильзы являются как бы продолжением скругленных кромок на выходе из канала 5, что способствует лучшей организации потока электролита.. Предлагаемый электрод-инструмент обеспечивает по сравнению с известными значительное упрощение конструкции и благодаря этому, удешевление изготовления, легкость монтажа и обслуживания, а также надежность в эксплуатации, обусловленную простотой конструкции и четким включением подачи электролита, обеспечивающим максимальный через данное проходное сечение расход при минимальной протяженности переходного периода при наличии на выходе из подводящего канала стабильного невозмущенного потока.

Составитель N,Këèìîâñêàÿ

Редактор Н.Джуган Техред A.ÁàáèíåU, Корректор A.Äçÿòêo

Заказ 11369/10 Тираж 1041 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП . Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4