Способ электроэрозионного формообразования

Соез СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1956211 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кд В 23 Р 1/00 с,присоелннением заявки М 3 Ьеударетвенный комитет СССР до делам изобретений н открытийДата опубликования описания 07 09 .82(72) Автор изобретения Н. К, Фотеев4жды ордена Ленинаа Трудового Красном; И. А, Лихачева орде го 3 Завод-ВТУЗ при Московском т Октябрьской Революции и ордавтомобильный завод 1) Заявител 54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ФОРМООБРАЗОВАН е обе кости т и 1Изобретение относится к электро- Физическим и электрохимическим мето" дам обработки.Известен способ электроэроэионного Формообразования, осуществляется в смеси рабочей жидкости с газом, содержание которого в смеси составляет 10-303 1.Однако этот способ н спечивает повышения износостой обрабатываемых изделий.Целью изобретения является повы шение износостойкости обрабатываемых поверхностей за счет их насыщения материалом электрода-инструмента.Поставленная цель достигается тем, что на заключительном этапе обработки концентрацию газа в рабочей жидкости увеличивают до 50-90. При этом припуск, снимаемый на заключиельном этапе обработки в условиях овышенной концентрации газа в рабочей жидкости, не превосходит 0,2 мм. На фиг, 1 показана схема получения газожидкостной смеси путем нагрева рабочей жидкости и контроля законцентрацией газа в ней; на фиг. 2 схема получения газожидкостной сме си путем перемешивания рабочей жидкости и Контроля эа концентрацией газа в ней.На чертежах изображены поток 1рабочей жидкости, трубопровод 2, нао греватель 3, газожидкостная смесьэлектрод-инструмент 5, межэлектродный промежуток 6, обрабатываемая заготовка 7, специальный источник питания 8, источник питания 9, блок 10сравнения, усилитель 11, блок 12 управления, источник 13 питания длянагрева нагревателя 3, дополнительные электроды 14, регулятор 15, электродвигатель 16, устройство 17 дляизмерения температуры.При содержании газа в газожидкостной смеси более 50 в существенно увеличивается сопротивление рабочей среды,5 10 м 20 3 956 заполняющей межэлектродный промежуток. При этом для обеспечения стабильного протекания процесса при использовании обычного источника питания необходимо существенно уменьшить межэлектродный зазор, что обеспечивает автоматический регулятор подачи электрод-инструмента, В итоге Факелы (струи пара материала электрод-инст" румента), формирующиеся при ЭЭО, могут преодолеть образовавшийся малый по величине межэлектродный зазор и достичь поверхности обрабатываемой .заготовки.Содержание газа свыше 501 существенно уменьшает вязкость рабочей среды (в сравнении с рабочей жидкостью), в результате чего она не может обеспечить такого же фокусирования канала разряда, как это имеет место при ЭЭО в рабочей жидкости, В итогеканал разряда увеличивается в диаметре, плотность энергии в нем падает, что обеспечивает плавление металла (в пределах единичной лунки) на глубину меньшую, чем при ЭЭО. в рабочей жидкости, Таким образом, в рассматриваемом случае растет г, уменьшается Ь, что увеличивает к и существенно уменьшает Р 1, Кроме того, происходит интенсивное оплавление вершин неровностей профиля, что приводит к рос- РВЭто позволяет обеспечивать интенсивное легирование обрабатываемой поверхности элементами материала . электрод-инструмента и сформировать шероховатость с малой высотой Р С 1, а большим р , увеличенной длиной ср, обеспечивающих в комплексе повышение износостойкости деталей.Концентрация газа в рабочей жидкости на заключительном этапе обра" ботки зависит от режима обработки. Чем грубее режим обработки, тем больше должна быть концентрация газа в рабочей жидкости, но она не должна быть выше 903.В качестве рабочих жидкостей могут быть. использованы минеральные масла, обычно применяемые при ЭЭО, полиметилсилаксановая жидкость ПИС, ПИСи др. имеющие температуру вспышки более 100 оС. Образование газожидкостной смеси может быть существенно одним из известных способов, например прокачкой через межэлектродный промежуток; вращением (или перемещением) одного или обоих электродов 25 30 35 40 45 50 55 в процессе ЭЭО с такой скоростью,при которой образуется вспениваниерабочей жидкости, ее насыщением газом(воздухом); нагреванием рабочей жидкости до такой температуры, при которой начинает происходить интенсивное газоаыделение. При этом важно,чтобы состав газожидкостной смеси,подаваемой в межэлектродный промежуток, был сравнительно однородным.Получение газожидкостной смеси путем нагрева происходитследующим образом,Поток рабочей жидкости 1 перемещается в трубопроводе 2, проходя через зону нагревателя 3, После нагревателя газожидкостная смесь 4 подается в межэлектродный промежуток 6между электрод-инструментом 5 и заготовкой 7, Устройство 17 Фиксируеттемпературу рабочей жидкости при выходе из зоны нагревателя 3. Температура Тн рабочей жидкостипосле выхода из зоны нагревателядолжна быть выше температуры, которую должна иметь рабочая жидкостьпри прохождении межэлектродного промежутка Тр на величину ьТ, Конкретное значение величины дТ зависит,в частности, от межэлектродногопромежутка, и определяется экспериментальным путем. Для обеспечениястабильного значения Тр устройство,нагревающее рабочую жидкость до Тн,связано с нагревателем, позволяяпри необходимости уменьшить величину Тн или увеличить (но увеличить невыше температуры вспышки),Образование газожидкостной смесипри перемешивании рабочей жидкости,Рабочая жидкость 1, проходя церез межэлектродный промежуток 6 между электрод-инструментом 5 и вращающейся заготовкой 7, вспенивается,насыщается воздухом с образованиемгазожидкостной смеси 4.Концентрацию газа в газожидкостной смеси, независимо от ее полуцения,можно контролировать путем измерения,например, напряжения пробоя заданнойвеличины зазора между дополнительными неподвижными электродами, установленными, например, непосредственно перед входом рабочей жидкости взону обработки или при выходе из нее,С.ростом процентного содержания газа956211 Формула изобретения 5в жидкости будет расти напряжение,необходимое для пробоя зазора.Зависимость, связывающая величину напряжения пробоя при данной вели"чине зазора с процентным содержаниемгаза в жидкости, можно получить экспериментальным путем. Также представляется возможным связать источник питания, подключенный к дополнительнымэлектродам, с нагревательным устройством или с механизмами вращения элект"родов с тем, чтобы обеспечить определенную стабильность содержания газав рабочей жидкости,Образовавшаяся газожидкостнаясмесь 4 проходит между дополнительными неподвижными электродами 14,подключенными к источнику питания 8.Действительная величина напряженияОцрр обозначающая пробой зазора межру электродами 14 в блоке 10, сравнивается с эталонным напряжениемО подаваемым от источника питалрония 9 и соответствующим определеннойконцентрации газа в рабочей жидкости.При этома) если ЬО = Опрд- Опро = 0то концентрация газа в рабочей жидкости поддерживается на заданном уровне;б) если ьО ) 0, то сигнал, соответствующий дО, усиливается в блоке 11и подается в блок управления 12,уменьшая число оборотов электродви 6гателя 16 (см. фиг. 2) или уменьшаяинтенсивность нагрева элементов нагревателя 3 (см. Фиг. 1);в) если Ь ОО, то после усиления 5сигнала он подается в блок 12, увеличивая число оборотов двигателя 16(см. Фиг. 2) или увеличивая интенсивность нагрева элементов нагревателя3 (см. Фиг. 1).10 Таким образом, применение предлагаемого способа электроэрозионногоформообразования позволяет осуществлять обработку одновременно с нагреванием обрабатываемой поверхности,что обеспечивает повышение износостойкости обрабатываемых деталей. гоСпособ электроэрозионного формообразования, осуществляемый с смеси рабочей жидкости с газом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения износостойкости обработанных поверхностей за счет их насыщения материалом электрода-инструмента,на заключительном этапе обработкиконцентрацию газа в рабочей жидкостиувеличивают до 50-90.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии У 39-2961,кл. 74, У 6, опублик 1964 (прототип).1"Патент филиа аказ 6902/17 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж 153 Подписно енного комитета СССР етений и открытий 5, Раувская наб д.