Электрод-инструмент для электроэрозионного вырезания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 952499(53) УДК 621.9. 048.4.06 (088.8) Опубликовано 23.08.82. Бюллетень 31 Дата опубликования описания 28.08.82 по делом вэовретеннй и открытийЮ. П. Торговкин, и М. 3. Гризик Особое конструкторское бюро по проектирован., ю средста.,. автоматизации и контроля и электроэрозисптяого оборудованияИзобретение относится к электроэрозионной обработке, конкретно - к проволочному вырезанию.Известен способ электроэрозионного вырезания перематываемой проволоки, в котором применяется электрод-инструмент в виде неизолированной, без поверхностных покрытий, проволоки из вольфрама и других металлов. Этот способ может быть реализован, например, на электроэрозионном вырезном станке модели МЭ.оСпособ заключается в том, что деталь и электрод-проволоку помещают в рабочую жидкость - керосин и подключают к источнику технологического тока - генератору-КС, Под действием электроэрозионного съема перематываемая электрод-проволока производит в детали вырезку по заданному контуру 111.Недостатком способа является низкая производительность обработки, которая ограничивает применение электроэрозионных вырезных станков, особенно для изготовления деталей серийного производства.Низкая производительность обработки обусловлена применением генератора-КС. Производительность обработки можно увеличить, переходя к использованию импульсных источников питания, При этом используются узкие импульсы длительностью порядка О,1 - 10 мкс, что резко снижает вероятность электрического пробоя промежутка. Для поддержания электроэрозионного процесса пробойное расстояние межэлектродного зазора уменьшается до единиц микрометров. При этом возникает опасность перехода процесса электроэрозионного пробоя в короткое замыкание, что резко дестабилизирует процесс электроэрозии.Целью изобретения является увеличение производительности электроэрозионного вырезания.Поставленная цель достигается применением в качестве электрода-инструмента проволоки с покрытием, содержащим графит (углерод), получаемой волочением через алмазные фильеры.При наличии такого покрытия зазор между передней стороной проволоки и деталью может практически отсутствовать, т. е, проволока перематывается, контактируя с деталью. В силу шероховатости контакт про952499 Гпособ обработки Тип вольфрамовой проволоки по ТУ 48-9-45-67диаметр0,035 мм Источникпитания Рабочаясреда Время изгоСкоростьперемоткипроволоки,мм/с товления одной щели фильеры, мин Известный ВАГ Предлага- емый ВАА 10-20 Импульс- Водопро-3 ный гене- водная ратор вода 3исходит не по всей поверхности. При появлении импульса тока в одной из точек качания слой покрытия нагреется, испарится и контакт разрушится, и на его месте произойдет пробой. Степень контактирова ния может меняться в довольно широких пределах, обеспечивая переход зазора в отрицательную его область - натяг. Натяг ограничен величиной, при которой контакт переходит в электроэрозионный пробой. Зазор, как и в случае обработки проволокой без покрытия, определяется пробойным расстоянием при данном напряжении холостого хода,За счет покрытия проволоки, обеспечивающего расширение области допустимых значений зазор - натяг, достигаются устойчивые начальные условия электроэрозионного пробоя промежутка.Присутствие в межэлектродном зазоре частиц покрытия облегчает электроэрозионный пробой, образуя дополнительные мостики, по которым он происходит. Совокупность этих факторов позволяет вести обработку с высоким коэффициентом использования импульсов - не ниже 80 - 90%, Таким образом, достигается резкое увеличение производительности,Для проверки был поставлен ряд опытов. В одном из них измерялось сопротивление контакта между проволокой и стальной деталью, толщиной 0,5 мм, при ступенчатом, по одному микрометру, сближении их. В опп;.х участвовала проволока с графитоПроволоку марки ВАА получают путем волочения через алмазные фильеры. Проволоку предварительно окунают в суспензию графита в воде, называемую в технической литературе аквадаг. П,еле волочения на поверхности проволоки остается прочный слой графита, служащий рабочим покрытием, Проволоку марки ВАГ получают из ВАА путем очистки ее поверхности, как считалось, от вреднего аквадага. вым покрытием, а также голая, неизолированная, В обоих случаях перемотка вызывала нестабильность контакта. При использовании проволоки без покрытия сопротивление контакта при уменьшении зазора на 5 1 - 2 мкм, начиная с некоторой величины,менялось скачком от 5 кОм (сопротивление утечек по воде) до 0,02 - 0,04 кОм. В опыте с проволокой с графитовым покрытием сопротивление контакта уменьшалось постепенно от 5 кОм до 0,25 кОм при умень Оншенин зазора на 5 - 1 О мкм. Дальнеишее уменьшение зазора на сопротивлении контакта не сказывалось, Оно оставалось на уровне 0,2 - 0,3 кОм. Можно считать, что этот диапазон является сопротивлением по крытия, так как, если проволоку с силойпритереть к детали, разрушая покрытие, то сопротивление контакта падает до 0,01 - 0,02 кОм, как и в случае голой, неизолированной проволоки. 20В других опытах проводилась повторнаяобработка одним и тем же участком проволоки с графитовым покрытием, которое придает ей черный цвет. Производительность обработки начинала падать в одних случаях 25 после 5-го, в других после 15-го раза использования одного и того же участка проволоки. При этом поверхность проволоки светлела, явно теряя часть покрытия.Пример. Изготавливалась электроэрозионным вырезанием щель в фильере для получения искусственного волокна. Генератор- Керосин 20-30КС В таблице представлены сравнительныеданные обработки проволоки известным и предлагаемым способами.Увеличение скорости перемотки проволоки вызвано интенсификацией электроэрозионного процесса. При ускоренной перемотке в 55 электроэрозионный промежуток затягивается большее количество воды, выводится большее количество тепла и эродированных частиц. Расход проволоки в связи с ростом952499 Формула изобретения 80 Составитель М. Климовская Редактор О.Юрковецкая Техред А, Бойкас Корректор И. Муска Заказ 5837/20 Тираж 1153 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная; 4производительности не возрастает, а возможность многократного использования даже снижает его.Источником питания технологическим током служит специально разработанный генератор импульсов с индуктивным накоплением энергии.Егс характеристика:Частота следования рабочих импульсов, кГц 880+5 Длительность импульсоврабочего тока, мкс 0,3+ 0,5 Амплитуда импульса токакороткого замыкания, А 2,5+О,1 Амплитуда импульса напряжения холостого хода неменее, В 6Обработка проволокой с покрытием отличается увеличенной производительностью, что позволит экономично применять электроэрозионные вырезные станки для изготовления деталей серийного производства. Применение получаемой путем волочениячерез алмазные фильеры проволоки из токо- проводящего материала с графитовым по крытием в качестве электрода-инструментадля электроэрозионного вырезания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Артамонов Б. А. Размерная электрическая обработка металлов. М., 1978, с. 152.15