Электрод-инструмент для электрохимической прорезки узких пазов

Электрод-инструмент для электрохимической прорезки узких пазов

Реферат

 

Использование: электрохимическая прорезка большого количества узких близко расположенных пазов, например, в решетках неподвижных ножей электробритв роторного типа. Сущность изобретения: в корпусе электрода-инструмента выполнен центральный канал для подачи электролита, связанный с кольцевой полостью, расположенной концентрично каналу и открытой со стороны торца корпуса. В полости закреплены элементарные электроды в виде тонких пластин, на рабочей части которых выполнены выемки, формирующие рабочий торец с расположенными на разных уровнях рабочими поверхностями. В полости установлено также кольцо из диэлектрического материала с пазами для направления элементарных электродов, установленное с возможностью осевого перемещения под действием электролита, а один из торцов кольца предназначен для плотного прилегания к поверхности обрабатываемой детали между пазами. Разноуровневые рабочие поверхности обеспечивают разное время воздействия элементарных электродов на участки пазов, что приводит к формированию вдоль оси паза участков разной ширины и исключению притупления кромок тонкой части решетки. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электрохимической обработки металлов и предназначено для прорезки большого количества узких близко расположенных пазов, например в решетках неподвижных ножей электробритв роторного типа. Известен пластинчатый электрод-инструмент для прошивки пазов по а. с. N 343812, В 23 Н 7/22, 1972 г.в котором на боковые стороны пластин нанесен слой эластичного материала, например резины,перекрывающий боковой зазор, для направления электролита в рабочий торцевой зазор.

Недостатком этого электрода-инструмента является низкое качество изделия при обработке таким инструментом пазов в неподвижном ноже роторной электробритвы, так как электролит в этом случае будет протекать в основном над поверхностью детали, не затекая в межэлектродный зазор, и поверхность заготовки, не подлежащая обработке, не защищена от растравливания.

Известен платинчатый электрод-инструмент для прошивки пазов по а. с. N 844202, В 23 Н 7/26, 1981 г.

Недостатком его является низкое качество обрабатываемых пазов по тем же причинам, что и в электроде-инструменте по а. с. N 343812. Кроме того, оба вышеуказанных электрода-инструмента не позволяют изготавливать пазы переменной ширины или криволинейные пазы.

Известен пластинчатый электрод-инструмент по а. с. N 618233, В 23 Н 3/04, 1978 г. предназначенный для получения фасонных пазов за счет ступенчатой боковой рабочей поверхности пластин. Этот электрод-инструмент имеет тот же недостаток низкое качество обработки ножей электробритв из-за плохой организации потоков электролита и воздействия на наружную поверхность заготовок, не подлежащих обработке. Кроме того, выполнить ступенчатую боковую поверхность на пластинах для прошивки пазов шириной 0,25 мм. и толщиной около 0,12 мм. не представляется возможным.

Известен электрод-инструмент по а. с. N 671976, В 23 Н 7/22, 1979 г. принятый в качестве наиболее близкого аналога (прототипа). Этот электрод-инструмент содержит корпус с внутренней и наружной кольцевыми стенками, снабженными на торцах фиксирующими пазами, надетую на корпус разрезную втулку с пружинящими лепестками и проволочные перемычки, являющиеся элементарными электродами, уложенные в фиксирующие пазы, зацепленные за внутреннюю стенку корпуса и натянутые с помощью пружинящих лепестков разрезной втулки. Электролит в описанном электроде-инструменте подается в зону обработки через центральный канал и кольцевую полость между внутренней и наружной стенками корпуса, в которой помещена вставка из диэлектрического материала с кольцевым буртом для направления потока электролита вдоль проволочных перемычек.

Недостатком электрода-инструмента по а. с. N 671976 является низкое качество прорезаемых пазов и высокая трудоемкость последующих операций окончательной доводки решетки ножей по следующим причинам: в начале обработки пазов, когда перемычки расположены над заготовкой, происходит интенсивное растворение наружной поверхности заготовки, неопределенное по величине. Кромки решетки при этом притупляются на глубину более 0,06 мм. превышающую половину толщины бреющей решетки. Кольцо из диэлектрика перекрывает поток электролита, но не защищает наружную поверхность заготовки от электрического воздействия электрода-инструмента.

В конце обработки, когда производится углубление пазов в наружной стенке заготовки, перемычки электрода-инструмента расположены уже под решеткой заготовки и вызывают аналогичное растворение внутренней поверхности этой решетки с тем же притуплением кромок.

При обработке инструментом-прототипом заготовки с окончательной толщиной решетки, равной 0,12 мм. радиусы притуплений кромок по наружной и внутренней поверхностям накладываются друг на друга, происходит расширение паза сверх допуска, на боковой поверхности перемычек решетки отсутствует прямая стенка, необходимая для фиксации волос при их срезании и для образования режущей кромки.

Следствием описанных недостатков является необходимость назначения технологических припусков по внутренней поверхности решетки на притирку до образования острых режущих кромок (0,06.0,1 мм.) и по наружной поверхности для образования прямолинейных участков на боковых стенках перемычек решетки и для гарантии выдерживания допуска на толщину решетки. Этот последний припуск снимается шлифованием по наружной поверхности.

Необходимость удаления притиркой большого припуска 0,06-0,1мм. и последующего шлифования наружной поверхности увеличивает трудоемкость изготовления ножей, а шлифование, кроме того, приводит к образованию на наружной поверхности острых кромок и микрозаусенцев, царапающих при бритье кожу, что ухудшает качество ножей.

Одинаково узкие по всей длине пазы плохо захватывают волосы при бритье, что увеличивает время бритья, а расширение паза в зоне бреющей решетки ухудшает условия срезания волос. Оптимальным является паз, узкий в зоне резания и расширяющийся по концам в зоне захвата волос, но инструмент-прототип не может обеспечить изготовление таких пазов. Также невозможно с помощью прототипа изготовление криволинейных пазов, улучшающих условия срезания волос.

Задачей изобретения является повышение качества неподвижных ножей электробритв и уменьшение трудоемкости их изготовления путем уменьшения величины притупления кромок и создания расширений пазов по их концам.

Поставленная задача решается тем, что в электроде-инструменте, содержащем корпус с центральным каналом для подачи электролита в рабочую зону, соединенную с ним и расположенную концентрично ему кольцевую полость, открытую со стороны торцевой части корпуса, расположенные в кольцевой полости элементарные электроды, закрепленные на корпусе и формирующие рабочую часть электрода-инструмента, и кольцо диэлектрического материала с пазами для направления элементарных электродов; согласно изобретению, элементарные электроды изготовлены в виде тонких пластин, на рабочей части каждой из которых выполнена выемка, формирующая рабочий торец с расположенными на разных уровнях рабочими поверхностями, предназначенными для обработки разных участков паза в течение разного времени; диэлектрическое кольцо установлено с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и пластин, а один из его торцов предназначен для плотного прилегания к поверхности между обрабатываемыми пазами.

Указанное исполнение электрода-инструмента обеспечивает защиту от обработки наружной поверхности заготовки за счет прилегания к ней кольца из диэлектрического материала в течение всего времени обработки, в результате чего величина притупления кромок по наружной поверхности в средней части пазов уменьшается до 0,03-0,05 мм. Исполнение перемычек в виде тонких пластин с выемкой по рабочим торцам с расположенными на разных уровнях рабочими поверхностями обеспечивает минимальное время воздействия на заготовку в зоне бреющей решетки и длительное воздействие в зонах по концам пазов, что приводит к образованию узкого паза в решетке и расширений пазов по их концам в боковых стенках заготовки.

Окончание прорезки пазов сразу же после прохода перемычек сквозь бреющую решетку (в средней части пазов) обеспечивает малую величину притупления кромок (0,02-0,04 мм.) по внутренней поверхности решетки ножей и предотвращает растворение этой поверхности.

Малое притупления кромок решетки по внутренней и наружной поверхностям бреющей решетки обеспечивает возможность обработки тонкой решетки без припуска на шлифование по наружной поверхности и с малым (0,04 мм.) припуском на притирку по внутренней поверхности, что уменьшает трудоемкость последующих операций изготовления ножей, а расширение пазов по концам и сохранение притупленных кромок решетки по наружной поверхности (за счет ликвидации операции шлифования по наружной поверхности) повышает качество ножей.

Пластинчатые перемычки могут быть изогнутыми, что позволит обрабатывать криволинейные пазы.

Техническое решение с аналогичными признаками в общедоступных источниках информации не обнаружено.

Предложение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен осевой разрез электрода-инструмента в положении начала обработки. на фиг. 2 положение элементарных электродов электрода-инструмента относительно заготовки в момент окончания обработки; на фиг. 3 поперечный разрез электрода-инструмента по А-А; на фиг. 4 вид обработанного паза; на фиг. 5 разрез на А-А для варианта электрода-инстурмента с криволинейными электродами.

Электрод-инструмент содержит корпус 1 с осевым каналом 2 для подачи электролита, внутренней стенкой 3 и напрессованной на него наружной стенкой 4. В корпусе 1 установлены элементарные электроды 5 в виде тонких пластин, закрепленные в пазах кольца 6, например пайкой. Кольцо 6 жестко связано с корпусом 1. В кольцевой полости между стенками 3 и 4 помещено с возможностью осевого перемещения кольцо 7 из диэлектрического материала, имеющее пазы 8 для размещения и направления в них элементарных электродов 5. Кольцевая полость над кольцом 7 соединена отверстиями 9 и 10 с каналом 2 для подачи электролита. Обращенный к заготовке 11 торец кольца 7 выполнен в соответствии с формой наружной поверхности заготовки 11. На торцах электродов выполнены выемки 12 по ширине бреющей решетки заготовки и глубиной, соответствующей разнице глубины паза в наружной стенке и толщины решетки заготовки, при этом формируется рабочий торец каждого элементарного электрода с расположенными на разных уровнях рабочими поверхностями. Заготовка 11 устанавливается на центрирующий и фиксирующий элемент 13, закрепленный на столе станка (на чертеже не показан). Для упрощения изготовления сквозных пазов 8 в кольце 7, в последней выполнена технологическая канавка 14. На торце кольца 7 выполнены фаски 15 и 16, которые открывают поверхность заготовки в местах расширения обрабатываемых пазов для увеличения притупления кромок по концам пазов.

Для более плавного перехода от узкой части "а2" обрабатываемых пазов в расширенные "а1" и "а3" вместо фасок 15 и 16 на кольце 7 могут быть выполнены фаски 17 и 18 по кромкам пазов 8 (фиг.5).

Устройство работает следующим образом. Электрод-инструмент подводится к заготовке 11, как показано на фиг.1. Электролит подается в зону обработки по каналу 2, при этом кольцо 7 прижимается давлением электролита к поверхности заготовки 11, защищая от воздействия участки ее наружной поверхности, не подлежащие обработке.

Далее электрод-инструмент (катод) перемещают по направлению к заготовке 11 (анод) с наложением вибрации в том же направлении и подачей импульсов тока. Элементарные электроды 5, проходит сквозь кольцо 7, прорезают путем электрохимического растворения металла пазы в заготовке. Обработка заканчивается в положении, показанном на фиг.2. Очевидно, что на участке "а1" воздействие на стенки пазов оказывается в течение всего времени обработки боковыми сторонами перемычек на величине перемещения "в1"; на участке "а2" - на величине перемещения "в2", то есть значительно меньшее время, поэтому на участке "а1" пазы существенно расширяются из-за длительного воздействия боковых сторон перемычек. На участке "а3" также происходит некоторое расширение паза (фиг. 4). Обработка прекращается в момент прохода электродов 5 сквозь тонкую часть решетки, поэтому ее кромки не успевают значительно притупиться.

За счет использования предлагаемого электрода-инструмента достигается снижение трудоемкости изготовления неподвижных ножей вследствие уменьшения припуска на притирку внутренней поверхности и ликвидации операции шлифования наружной поверхности бреющей решетки, повышается качество ввиду сохранения притупленных кромок по наружной поверхности решетки и образования расширений по концам паза, а также появляется возможность изготовления криволинейных пазов с оптимальными условиями срезания волоса.

Формула изобретения

1. Электрод-инструмент для электрохимической прорезки узких пазов, содержащий корпус с центральным каналом для подачи электролита в рабочую зону, соединенную с каналом и расположенную концентрично ему кольцевую полость, открытую со стороны торцевой части корпуса, расположенные в кольцевой полости элементарные электроды, закрепленные на корпусе и формирующие рабочую часть электрода-инструмента, и кольцо из диэлектрического материала с пазами для направления элементарных электродов, отличающийся тем, что элементарные электроды изготовлены в виде тонких пластин, на рабочей части каждой из которых выполнена выемка, формирующая рабочий торец с расположенными на разных уровнях рабочими поверхностями, предназначенными для обработки разных участков паза в течение разного времени, диэлектрическое кольцо установлено с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и пластин, а один из его торцов предназначен для плотного прилегания к поверхности обрабатываемой детали между пазами.

2. Электрод-инструмент по п. 1, отличающийся тем, что элементарные электроды выполнены в виде изогнутых пластин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5