Устройство для электрохимической обработки

)5 В ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР ВСБГОВЗИ 1., Я(71) Институт прикладной физики АН МССР(53) 621,9,048,4 (088,8)1561 Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛ Е КТРОХИМИЧ ЕСКОЙ ОБРАБОТКИ(57) Изобретение относится к электрофиэическим, электрохимическим методам обработки и может быть использовано вмашиностроении для изготовления сложнопрофильных деталей машин, Цель изобретения - повышение точности обработки засчет стабилизации параметров импульсовдавления на период подачи импульса тока,К импульсному источнику б тока подключены деталь 1, катод-инструмент 3. закрепленный на рабочей головке 4 подачи, размещенной в камере 5. Рабочая головка 4 соединена через упругий элемент 12, на котором установлен силовой датчик 13. с механизмом 14 движения. Вибрации рабочей головки 4 с катодом (инструментом) создаются благодаря импульсному давлению, возбуждаемому в межэлектродном пространстве импульсным насосом-генератором, управляемым двумя электромагнитными катушками, создающими движение поршня в противоположных направлениях. Система управления и регулирования параметрами импульсов давления включает датчик 17 импульсного давления и блок 18 управления электромагнитными катушками, 1 ил.Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способу размерной электрохимической обработки, и может быть использовано в машиностроении для изготовЛения различных, в том числе сложнопрофильных деталей машин.Цель изобретения - повышение точности обработки за счет стабилизации параметров импульсов давления на период подачи импульса тока.На чертеже представлена схема устройства для злектрохимической обработки,Обрабатываемая деталь 1, устанавливаемая на столе станка 2, и катод-инструмент 3, закрепленный на рабочей головке 4 подачи, размещенной на подвижной опоре в камере 5, подключены к импульсному источнику 6 тока. Во внутренней полости рабочей головки 4, выполненной в виде цилиндра, размещен поршень 7 со штоком 8, верхний конец которого(в качестве эдного иэ вариантов механизма привода импульсного насоса-генератора) является стержнем электромагнитных катушек 9 и 10, размещенных на корпусе рабочей головки и питаемых от управляемого источника 11 напряжения. Рабочая головка соединена через упругий элемент 12, на котором установлен силовой датчик 13, с механизмом 14 движения. Вибрации рабочей головки с катодом-инструментом создаются благодаря импульсному давлению, возбуждаемому в межэлектродном пространстве импульсным насосом-генератором, управляемьм двумя электромагнитными катушками, создающими движение поршня в противоположных направлениях, согласованными по амплитуде и длительности с параметрами электрических импульсов тока,Насос 15 непрерывного действия соединен посредством системы 1 рубопроводов и обратного клапана 16 с полостью цилиндра, расположенного под поршнем импульсного насоса-генератора, и служит для подачи электролита в рабочую зону. Система управления и регулирования параметрами импульсов давления включает датчик 17 импульсного давления и блок 18 управления электромагнитными катушками.При включении рабочего процесса механизм движения рабочей головки 14 вводит торец катода-инструмента 3 в соприкосновение с поверхностью обрабатываемой детали 1 и сжимает упругий элемент 12 до тех пор, пока усилие сжатия не достигает заданного, установленного на силовом датчике 13, Насос 15 подае 1 в по 1 ость под поршнем 7 электролит с посгоянным5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 давлением, Упругий элемент 12 создает необходимое усилие прижима катода-инструмента к поверхности обрабатываемой детали, перекрывая выход электролиту из рабочей зоны,Когда усилие сжатия, регистрируемое силовым датчиком 13, достигнет заданного, сигнал от него через блок 18 управления запускает импульсный насос-генератор, который перемещает поршень 7 в направлении возбуждения высокого давления (в межэлектродный зазор) МЭЗ. В момент достижения заданного давления возникает усилие на катоде-инструменте, направленное против усилия прижима и превышающее его величину, что обеспечивает подъем катода-инструмента на установленную амплитуду его колебаний, например, равную 0,2 мм, В течение заданного промежутка времени давление в МЭЗ поддерживается постоянным благодаря сигналам, поступающим с импульсного датчика 17 давления через блок 18 управления на источник 11 питания, управляющий движением поршня 7, По окончании этого промежутка времени от сигнала, поступающего из блока 18 управления, происходит реверсирование движения поршня 7, При этом давление в МЭЗ и под поршнем падает, открывается обратный клапан 16 и поступает электролит, подаваемый насосом 15, Поскольку давление под поршнем уменьшается, усилие на упругом элементе 12 становится меньше заданного, и рабочая головка опускается до соприкосновения с обрабатываемой деталью, и весь цикл повторяется,Подача импульсов тока и формирование импульсного давления в межзлектнодном промежутке осуществляются по сигналу, поступающему с силового датчика 13, как только усилие на упругом элементе достигает заданного,Тем самым осуществляется слежек низ за растворяющйся поверхностью оЬ- рабатываемой детали, Усилие на упругом элементе больше заданноо управляющая сигтема пропускает. Подача импульсов тока на межэлектродный промежуток осуществляется с некоторой задержкой по отношению к формированию импульсного давления и происходит при достижении определенного заданного межзлектродного зазора между обрабатываемой деталью и катодом-инструментом,Параметры импульсов давления задак,и поддерживают в зависимости от электри. цеских параметров обработки по формуле1657306 Составитель Ю.ПинчукТехред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор А.Козориз Заказ 1679 Тираж 458 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 где С - постоянный коэффициент;р - удельная теплота испарения электролита;Й - газовая постоянная;Т - температура электролита на входе 5в межэлектродный промежуток;,В- температурный коэффициент электропроводности;Т - длительность импульса;1 з - амплитуда тока в импульсе;р- плотность электролита;С - теплоемкость электролита;хо - электропроводность электролитапри Т.П р и м е р, Настройку станка на рабочий 15процесс производят в зависимости от требуемых производительности и точности обработки, Пусть необходимо обработатьдеталь со скоростью подачи катода инструмента 2 мм/мин, Такую скорость можно 20обеспечить при использовании, например,следующих параметров процессов:а = 300А/см; олимп =3 мс; скважность Я =3.2,Величину импульсного давления, обеспечивающую нормальное без закипания 25электролита протекание процесса обработки. определяют по указанной формуле, используя следующие параметры: ц = 40500Дж/моль; С = 4.7 10 Па (постоянная интегорирования); й = 8,314 Дж/град. моль;,8=0,022 30град; р = 1,08 г/см (раствор 2 М йаС 1); Ср =3,8 Дж/г град; хо = 0,145 Ом см; То = 295 К.Отсюда Р = 10,7 атм. Для повышения точности обработки целесообразно уменьшить длительность импульса, например, используя следцющиепараметры: 1, = 900 А/см; т = 1 мс; Я 2,10,В этом случае величина импульсногодавления равна 143 атм.Расчеты скорости растворения выполнены для обработки железа в электролитейа С 1.Формула изобретенияУстройство для электрохимической обработки, содержащее полый электрод-инструмент, установленный на рабочей головке,связанной с приводом подачи, импульсныйнасос с приводом, выполненный в виде поршня со штоком, размещенных в полости ра-бочей головки. систему подачи электролита,связанную с полостью рабочей головки, импульсный источник тока, связанный с блоком управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения производительности обработки, рабочая головка связана сприводом подачи посредством введенногов устройство упругого элемента с силовымдатчиком. привод импульсного насоса выполнен в виде электромагнитных катушек сблоком питания, в систему подачи электролита введен обратный клапан, а в полостирабочей головки под поршнем установленвведенный в устройство датчик давления,при этом, силовой датчик, датчик давления,блок питания и привод подачи связаны сблоком управления.