Способ ультразвуковой электроалмазнойобработки

Союз СоветсккнСоцкалистическннРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 831483(23) Приорнтет -Опублнковано 23.05.81. Бюллетень М 19Дата опубликования описания 25,05.81 ао денем нзябретеннй н яткрытнй(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭЛЕКТРОАЛМАЗНОЙ ОБРА БОТКИИзобретение относится к машинострое.4 нню и может быть испЬльзовано для труднообрабатываемых токопроводяшнх материалов.Известен способ электрохимической обработки импульсами .переменной полярности, при котором в интервалах между крутовозрастаюшнми н спадающими главнымн импульсами одной полярности подают крутовоэрастаюшне н спадаюшие импульсы противоположной полярности 1 .Недостаток способа заключается в том, что регулировка временных характеристик импульсов не связана с величиной зазора н с оптимальным режимом обработки. Это ведет к тому,что при прямой и.обратнойт полярности не используется период возрастания тока до величин, близких кУсплошному пробою электролита.Известен способ электрохимнческой обработки вибрирукхцим электродом - нн 201 струментом с закрепленным абразивом (ультразвуковая электроалмаэная обработка). При реализации способа к детали,установленной на стол станка в ванне с .электролитом, прокачнваемым под давлением через внутреннюю полость электрода-ннструмента, содержашего алмазоносный слой, подводят ток от источника питания, а электроду-инструменту сообщают крутнльные ксйтебання в направлении, перпендикулярном его оси, что обеспечивает перемещение абразивных зерен в пределах амплитуды крутнльных колебаний и способствует предотвращению коротких замыканий 21. Недостатком способа является то, что ультразвуковые колебания, хотя н отодвигают границу короткого замыкания н повышают плотность реализуемого тока до 15-20 А/см, полностью не предотвращают коротких замыканий, возникающих в результате уменьшения межэлектродного зазора по мере износа абразивных или алмазных зерен, что ведет к резкому износу алмазоносного слоя н сниженяю производительности.831483 Пель изобретения - повышение произвоцительности и точности обработки в ограничении износа инструмента за счетповышения параметров реализуемого токапри условии ликвидации коротких замыканий,Эта цель достигается тем, что согласноспособу электроалмазной обработки, включающему съем материала алмазно-абразивными зернами вращающегося инструмента,колеблющегося с ультразвуковой частотой,прокачку электролита и анодное растворение осуществляют постоянным током иследующее за ним растворение импульсным током, характеризующееся перИОца ми единичных, групповых и близких к короткому замыканию пробоев электролита. Создание пробоев электролита обеспечивается изменением давления прижима инструмента и прокачки электролита, В период близкий к короткому замыканию осуществляется смена полярности и знакопеременное повторение процесса, т. е. переход от пробоев близких к короткому замыканию к групповым, единичным и к аноцному растворению постоянным током.На фиг, 1 представлена схеме устройства реализующая способ; на фиг. 2- схема токовых параметров.Способ ультразвуковой электроалмазной обработки заключается в слецующем.Абраэивно-алмазный инструмент 1 с алмазоносным слоем 2 и выступающими алмазными зернами 3 закрепляют в шпинделе ультразвукового станка (не показан),35 поцводят к поверхности обрабатываемой цетали 4, Через внутреннюю полость инструмента 5 прокачивают под давлением электролит. К инструменту 1 и детали 4 поцаодят питание от источника постоянно40 го технологического тока. Инструменту сообщают вращение, поцают на него ультразвуковые колебания от преобразователя (не показан) и прижимают к обрабатываемой поверхности давлением статической45 нагрузки Р . Величину зазора между поверхностью алмазоносного слоя инструмента и деталью обеспечивает выступающая часть алмазных зерен 3, После включения прокачки электролита и технологического тока происходит аноцное растворение обрабатываемой поверхности, при этом величина выступающих алмазных зерен оптимальна и равна 1/3 величине их разме ра. Технологический ток в период Т(фиг.2) имеет форму и параметры, соответст вующие оптимальной величине постоянного технологического тока, определяемой 1/3 размера зерна и обрабатываемым 4материалом. Анодное растворение постоянным током продолжается в течение периоца Т,По мере обработки происходит износалмаэоносного зерна и засаливание алмаэоносного слоя. Это уменьшает величинумежэлектроцного зазора, ухуцшает условия удаления процуктов обработки, снижает величину сопротивления зазора и ведет к росту реализуемого технологического тока. Для того, чтобы увеличить интенсивность разрушения материала,помере роста технологического тока в межэлектроцном зазоре созцаются условия,при которых наступают единичные пробои,продолжающиеся в течение периода Тя.Эти условия регулируются величиной Рси скоростью протока электролита УпрПо окончании периода Т, который подбирается экспериментально Р увеличиствают, Чпр уменьшают и в межэлектродном зазоре создаются условия цля группового пробоя электролита, который длитсяв течение времени Т,Дальнейшее изменение Рст и У пр приводит к возникновению периода Т близкого к короткому замыканию. В этот период происходит смена полярности, В периоц цо момента смены полярности происходит рост тока, характеризующийсяпереходом от режима постоянного тока цорежима пробоя электролита, что вецетк повышению производительности процесса, При смене полярности происходит переход от режима группового пробоя электролита, при котором наблюдается анодноерастворение связки алмазоносного слояи увеличение высоты выступающей изсвязки части алмазных зерен до номинального значения. При этом величина токаи его форма изменяются также до номинального значения, что вецет к росту скорости правки, алмаэоносного слоя и"увеличению производительности процесса обработки. В результате обработки предлагаемым способом сокращается время правки и пауз в анодном растворении, ликвидируются короткие замыкания, повышается величина реализуемой плотности тока уменьшается износ инструмента, увеличивается производительность процесса, точность и качество.При обработке предложенным способом тверцого сплава ВКиспользуется катод-инструмент с алмазныМи зернами 360-450 мкм. Режим обработки: число оборотов инструмента 2500-3000 об/мин,амплитуда колебаний рабоче го торца 15 мкм, начальное давление прокачки электролита порядка 3 ат, давление прижима 20 кг/см, начальная плотность2тока 20 А/см, В период до возникновейния короткого замыкания и смены полярности величина реализуемого тока увеличивается последовательно от 20-25 А/см2 до 35-45 А/см, при атом производительйность обработки равная 0,8 мм/мин на 1 а постоянном токе 20 А/см возрастает до 2,5-3 мм/мин при незначительном увеличении износа инструмента, не превышающем суммарного износа в результате влияния случайных величин и коротких замыканий при работе на постоянном токе.В результате применения способа достигается ограничение износа инструмента по мере роста величины реализуемого тока, увеличивается производительность и точность обработки. формула изобретенияСпособ ультразвуковой электроалмазснай обработки, включающий съем матери83 бала вращающимся алмазо- абразивныминструментом, колеблющимся с ультразвуковой частотой, прокачку электролитаи анодное растворение, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности и точности обработкии ограничения износа инструмента, осуществляют анодное растворение постоянным током и следующее за ним растворение импульсным током, характеризующее;ся периодами единичных, групповых иблизких к короткому замыканию пробоевэлектролита, которые обеспечиваютсяступенчатым изменением давления прижима инструмента и прокачки электролита,при этом в период близкий к короткомузамыканию осуществляют смену полярности и знакопеременнье повторение процес-,са,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент ФРГ М 1939781,кл. В 23 Р 1/04, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР М 397302, кл, В 23 Р 1/06, 1971.