Способ электроэрозионного изго-товления пазов

Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 82938(51). Кл. В 23 Р 1/00 с прйсоедииением заявки УЙ Ркударетееваб кемнтет СССР(23 ) П риорнтет Опубликовано 15.05.81. Бюллетень,% 18 ав делам нзееретеннй я еткрмтий(53) УДК 621.9. .047(088,8) Дата опубликования описания 25.05.81(71) Заявител ОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАЗОВ Изобретение относится к,электро- физическим и электрохимическимметодам обработки, в частности к способу электроэрозионного изготовления пазов в деталях коробчатой формы.Известны способы электроэроэионного изготовления пазов, когда электрод-проволоку перемещают относительно детали по траектории, определяемой конфигурацией паза, причем на всех участках траектории0 сохраняют параллельность электрода- проволоки прорезаемой грани обрабатываемой детали 1 .Однако данные способы не обеспечи 15 вают определенное положение точки окончания реза из-за неточности наружной поверхности детали. Вследствие этого эвакуация вырезаемого отхода крайне затруднена. Кроме того, в процессе изготовления паза ширина .реза меняется, что приводит к большому перепаду скоростей подач на различных участках обрабатываемого профиля и как следствие, к снижению.точности обработки и повышение вероятности коротких замыканий.Указанные, недостатки,. присущие известным способам электроэрозионной обработки пазов в коробчатых деталях, особенно сказы аются при из готовлении наклонных пазов и.в случае многоконтурной обработки, когда одновременная обработка нескольких пазов в конце профиля становится практически невозможной из-за коротких замыканий.Цель изобретения - повышение точности, производительности и исключение коротких замыканий,Поставленная цель достигается тем,.что врезание электрода-прово,локи в деталь и выход из нее после . обхода контура паза производят с.наклоном к обрабатываемой передней грани за счет поворота электрода-проволоки вокруг оси, параллель 82938735 ной продольной оси детали, на угол,равныйагсСд -)/п(1+сйд ), но не больший3агссоа(в в )йИ созе агде о - отношение толщин переднейи перпендикулярной ей граней;- угол наклона обрабатываемогопаза к грани;1 - допустимое отклонение размера на ширину паза; 1 ОЬ - расстояние верхней грани детали от оси вращения электрода-проволоки, параллельной продольной осидетали. После прорезания переднейграни этот угол уменьшают до.нуля 5и осуществляют подачу электрода-проволоки с зафиксированным угловым положением в соответствии с конфигурацией обрабатываемого паза.На фиг. 1 изображена обработаннаядеталь; на фиг. 2 - конструкция станка; на фиг. 3 - схема удаления вырезаемого отхода; на фиг. 4 - кинематическая схема станка и схема расположения электрода-проволоки по отношению к обрабатываемой детали; нафиг. 5, 6 и 7 приведены для обоснования приведенных соотношений,Типовая деталь представляет собойпрямоугольный параллелепипед, в котором предлагаемым способом изготовлены прямоугольные пазы с наклономградусов (фиг. 1)Станок для обработки пазов (фиг. 2)состоит из ванны 1, наполненной рабочей жидкостью, со столом 2 на котором крепится обрабатываемая электродом-проволокой 3 коробчатая деталь 4.Деталь 4 базируется на оправке 5.Стол 2 располагается на каретке 6 продольного перемещения. Электродержа 40тель 7 с устройством направления имеханизмом выверки обеспечиваетзаданное положение электрода-проволоки 3 относительно обрабатываемойдетали 4. Электрод-проволова 3 перематывается,и натягивается механизмами8 и 9. Электродержатель крепится нарычаге 10, имеющем шарнирное соединение с ползуном 11, перемещаемомв поперечном направлении на подшипниках 12, На конце рычага 10имеется пружина 13, которая прижимает его к толкателю следящего привода поперечной подачи 14. В исходном состоянии рычаг 10 пружиной 155прижимается к регулируемому упору16 ползуна 11, с помощью которогоосуществляется настройка станка на заданный угол врезания. Ход ползуна 11 ограничивается регулируемым упором 17. Необходимое поперечное перемещение электрода-проволоки задается с помощью контактного датчика 18.Устройство работает следующим образом.В исходном положении 1 (фиг. 4) рычаг 10 и ползун 11 находятся в крайнем правом положении При этом рычаг 10 поджат к толкателю привода, 14, а ползун 11 прижат пружиной 15 к рычагу 10 до упора 16. Электрод- проволока 3 в этот момент находится под острым углом к обрабатываемой передней грани детали 4При подаче на непрерывно перематывающуюся электрод-проволоку 3 и, деталь 4, погруженные в,жидкость (например дистиллированную воду), рабочих импульсов осуществляется направленный съем металла с детали за счет электроэрозии. При этом обработка начинается с нижнего угла детали. По мере внедрения электрода 3 в деталь 4 толкатель привода 14 перемещается влево, преодолевая усилие пружины 13, Так как усилие пружины 15 значительно больше сил сопротивления перемещению, то при этом ползун 11 будет осуществлять поперечное перемещение в направляющих 12.Таким образом происходит вреэание расположенного под углом к передней грани детали электрода-проволоки до момента, пока не будет прорезана эта грань на всю ее толщину. В этот момент ползун 11 остановится упором 17 и при дальнейшем перемещении толкателя привода 14 рычаг1 О поворачивается против часовойстрелки, преодолевая усилие пружины 15, По достижении рычагом 1 Офтребуемого вертикального положения срабатывает датчик 18, переключающий движение с поперечной подачи на продольную. После выполненияпродольного реза на ширину обрабатываемого паза вновь включается приводпоперечной подачи 14 в обратномнаправлении, При этом рычаг 10 вначале совершает поворот по часовойстрелке до упора 16, а затем совмест но с ползуном 11 поступательно пе ремещается вправо За счет этогопрорезание передней грани при выходе электрода-проволоки из деталитакже осуществляется с наклономэлектрода, Наклон электрода-проволоки в этом случае обеспечивает определенное положение точки окончания реза 0 (Фиг. 3), вокруг которой происходит поворот вырезаемого отхода под действием струи жидкости, вытекающей из специально предусмотренного для этого отверстия в оправке 5 (Фиг. 2) и его эвакуация,Угол наклона при врезании и выходе электрода-проволоки из детали определяет перепад ширина реза в процессе обработки. Для обеспечения стабильных технологических параметров обработки этот перепад должен быть минимальным, Такое условие обеспечивается за счет определенного угла врезания и выхода электрода-проволоки, при котором сумма ширины реза на передней и перпендикулярной ей грани минимальна, т.е. когда функция 1(а 0=010+ +00 имеет минимальное значеиие (фиг. 5).В общем случае при изготовлении наклонных пазов с углом накло- на Р, сумма ширины реза по прорезаемым граням как функция от угла врезания 4- может быть найдена из простых геометрических соотношений (Фиг. б), Она равнас-( -"- + - "е ) )П+су сос (.Мид, соММинимальное значение этой функции может быть найдено путем приравнивания ее производной нулю, т.е(А) = О.На основании вычислений оптимальный угол при врезании электрода-проволоки в деталь и выходе из нее составляетс(.=агссд 1/и(1+сйдЪ )где и - отношение толщин передней иперпендикулярной ей гранейВ процессе изготовления наклонныхпазов предложенным способом можетвозникнуть погрешность обработки Й(Фиг. 7), связанная с поворотомэлектрода-проволоки,Из геометрических соотношений втреугольниках сде и 1 д 1 (фиг. 7)Ь =Г 1 с=Ь со 5)5(1-со 5 с еоткудас(щиГс сес (1- )Ьи со 5 ъ829387 Таким образом, для того, чтобыпри обработке предложенным способомне возникала погрешность, большая заданной Ь, угол врезания электродаф проволоки с(. на должен превосходитьвеличины, равной егс сее (1- - ) и созеФормула изобретения Способ электроэрозионного изгото"вления пазов в коробчатых деталяхнепрофилированнымфэлектродом-инстру"ментом в виде проволоки, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, производитель;ности обработки и исключения коротких замйкений, врезание электродаинструмента.в деталь и выход из нее Эф после обхода контура паза, с зафиксированным угловым положением, производят с наклоном к обрабатываемойпередней грани под углом равным агсйдЧ и (1+с 1 д), Я а. Ьбольше эгс со 5(1- И,со 5 ), копосле прорезания передней уменьшают до нуля,- отношение толщин передней иперпендикулярной ей граней; - угол наклона обрабатываемого паза к грани; но не торый грани 4 ф где и- допустимое отклонение размера на ширину паза;11 - расстояние верхней грани детали от оси вращения электро.да-проволоки параллельнойпродольной оси детали.ЯИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 315557, кл. В 23 Р 1/00, 1969 10 Использование предлагаемого способа и устройства его реализующегообеспечивает по сравнению с существ 1- ющими механическими устройствами(фрезерование, ирошивание и т.п.) 1 следующие преимущества: исключает ручной труд при образовании пазов, повышает производительность труда в4-5 раз, повышает качество изготовленных деталей за счет стабильности 20 геометрических параметров пазов.Перечисленные преимущества позволят получить большой экономическийэФфект.