CS202140B3

CS202140B3 - Method of electrochemical machining

Info

Publication number: CS202140B3
Application number: CS776075A
Authority: CS
Inventors: Ctibor Trebichavsky; Oto Kosik; Frantisek Redaj; Ivan Mackovic
Original assignee: Ctibor Trebichavsky; Oto Kosik; Frantisek Redaj; Ivan Mackovic
Priority date: 1975-11-18
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1980-12-31

Description

Vynález sa týká sposobu elektrochemického obrábania s anulárnym prúdením zmesného elektrolytu v medzielektródovom priestore, závislom na AO č.195 901.The invention relates to a method of electrochemical machining with an annular flow of a mixed electrolyte in the inter-electrode space, dependent on AO No. 195 901.

Najvýznamnejším účinkom elektrochemického obrábania s anulárnym prúdením zmesného elektrolytu v medzielektródovom priestore udržovaným rýchlostou změny vzájomnej polohy nástroja a obrobku je zvýšenie rýchlosti obrábania, reprezentované najčastejšie rýchlostou posuvu nástroja. Takto dosi.ahnutel’ná rýchlost obrábania je vyššia ako tie, čoza rovnakého maximálneho prívodného tlaku a pracovného napátia možno dosiahnuť při obrábaní inými spdsobmi využívájúcimi zmesný elektrolyt. Je známe, že elektrochemické obrábsnie využívájúce anulárne prúdenie si vyžaduje z uvedených dóvodov vyššie prúdové hustoty na činných plochách nástroja, lebo inak je možné obrábět vysokou rýchlostou posuvu, potřebnou pre udržovanie anulárneho prúdenia v medzielektródovom priestore. Je preto potřebné používat’ oproti iným spdsobom elektrochemické obrábsnie so zmesným elektrolytom bud zdroje elektrického prúdu o vyššej kapacitě, alebo sa maximálně kapacita zdroja elektrického prúdu stává limitujúcim faktorom pře dosiahnutie optimálnych operačných časov, Používanie zdrojov prúdu vyššej kapacity nie je vždy ekonomicky výhodné. Ceny zdrojov sa s ich maximálnou kapacitou zvyšújú rýchlejšie ako by odpovědělo priamej úměrnosti. Je známe, že obrábanie využívájúceThe most significant effect of electrochemical machining with the annular mixed electrolyte flow in the inter-electrode space maintained by the rate of change of the relative position of the tool and the workpiece is an increase in the machining speed, most often represented by the tool feed rate. The attainable machining speed thus achieved is higher than those of which the same maximum supply pressure and working voltage can be achieved in machining by other methods using a mixed electrolyte. It is known that electrochemical machining using annular flow requires, for the above reasons, higher current densities on the working surfaces of the tool, otherwise it is possible to machine the high feed rate required to maintain the annular flow in the inter-electrode space. It is therefore necessary to use either a mixed-electrolyte electrochemical machining with other electrolytes, either a higher-capacity power source, or the maximum capacity of the power source becomes a limiting factor before achieving optimal operating times. Using higher-capacity power sources is not always economically advantageous. With their maximum capacity, resource prices will rise faster than would correspond to direct proportionality. It is known to use machining

202 140202 140

202 140 zmesný elektrolyt prejavuje svoje výhody při kusovej a malosériovej výrobě. Potom, ak sa velkost činných pldch jednotlivých na zariadení používaných nástrojov od seba příliš líšia, nie je možné při každej operácii hospodárné využívat zdroj o vyššej kapacitě prúdu.202 140 mixed electrolyte has its advantages in single and small batch production. Then, if the size of the active pldch of the individual tools used on the device is too different from each other, it is not possible to economically utilize a source of higher current capacity in each operation.

Uvedené nevýhody zmierňuje spdsob elektrochemického obrábania podl’a vynálezu s anulárnym prúdením zmesného elektrolytu v medzielektródovom priestore a s měrnou hustotou intenzity pracovného prúdu I max., ktorého podstatou je aspoň jedno zníženie elektrického napfitia vloženého na nástroj a obrobok, ku ktorému dochádza v oblasti pracovných intervalovThe aforementioned disadvantages are alleviated by the method of electrochemical machining according to the invention with the annular flow of the mixed electrolyte in the inter-electrode space and a specific current density density I max, which is based on at least one reduction of the electrical voltage applied to the tool and workpiece.

0,8 až 1,0 I max.0.8 to 1.0 I max.

Výhody spdsobu elektrochemického obrábania podTa vynálezu sa prejavujú vyšším účinkom, ktorý spočívá v možnosti skrétenia čistých operačných česov obrábania lepěím a rovnoměrnějším využitím zdroja pracovného prúdu v pripadoch, keď tento inak je limitujúcim faktorom pre dosiahnutie maximálně možnej rýchlosti obrábania. Maximálně možnou rýchlosťou obrábania sa rozumie taká rýchlosť posuvu nástroja, s ktorou by bolo možné previesť celú operáciu obrábania od začiatku do konca, keby kapacita zdroja elektrického prúdu nebola od určitého času po započatí operácie obrábania /ovplyvneného najmS tvarom a veTkosťou činnej plochy nástroja/ faktorom tomuto brániacim. Vyšší účinok vynálezu se tým lepšie využije, čím dlhší časový úsek z celkovej operácie obrábania sa pracuje v oblasti pracovných intenzit 0,8 až 1,0 I max. Tomuto tvaru i velkosti činnej plochy nástroja třeba prispdsobiť celkový počet, priebeh a čas poklesov pracovného nepStia. Oproti ostatným známým spdsobom elektrochemického obrábania so zmesným elektrolytom, keď so v priebehu celej operácie pracuje s konětantnou rýchlosťou posuvu nástroja, ak sa má dosiahnuť přesnost opakovania /opakovatelnost/, umožňuje kombinácia tohoto vynálezu s elektrochemickým obrábaním s anulárnym prúdením zmesného elektrolytu vďaka vyššej rýchlosti obrábania pře tento spdsob charakteristickéj i technologicky únosné zníženie rýchlosti obrábania, ktoré bývá odozvou zníženia pracovného napátia. K zhoršeniu opakovatelnosti a kopírovatelnosti potom obyčajne nedochádza, ak rýchlosť obrábania nepoklesne pod 0,2 mm I max., alebo ak sa nezhotovujú zvislé steny s přílišnou požiadavkou na přesnost’.The advantages of the method of electrochemical machining according to the invention are manifested by a higher effect, which consists in the possibility of biasing the clean working seams by better and more uniform utilization of the working current source in cases where this is otherwise a limiting factor for achieving the maximum possible machining speed. The maximum possible machining speed is understood to be the feed rate of the tool with which the entire machining operation could be transferred from start to finish, if the power source capacity was not from a certain time after starting the machining operation / affected by the shape and size of the tool surface / factor impeding. The higher effect of the invention is thus better utilized, the longer the period of the total machining operation being operated in the working intensity range of 0.8 to 1.0 l max. The total number, course and time of sinking should be adapted to the shape and size of the tool surface. In contrast to other known methods of mixed electrolyte electrochemical machining, when operating at a constant tool feed rate during the entire operation, if repeatability is to be achieved, the combination of the present invention with electrochemical machining with an annular mixed electrolyte flow due to the higher speed of machining This is a characteristic and technologically acceptable reduction in the machining speed, which is a response to a reduction in working tension. The deterioration of repeatability and reproducibility then usually does not occur if the machining speed does not fall below 0.2 mm I max, or if vertical walls are not produced with too much accuracy requirement '.

Podstata tohoto vynálezu je vysvětlená ns priloženom výkrese. Na obr.l je příkladné znázorněný priebeh elektrochemického obrábania podlá známého spdsobu, u ktorého se velkost rýchlosti posuvu nástroja volila s ohladom na limitujúcu velkost’ kapacity zdroja prúdu. Na obr.2 je znázorněný priebeh prúdu podlá vynálezu pre ten istý případ obrábania.The essence of the invention is explained in the accompanying drawing. Fig. 1 shows, by way of example, a course of electrochemical machining according to a known method, in which the size of the tool feed rate was chosen with respect to the limiting size of the capacity of the power source. FIG. 2 shows the current flow of the present invention for the same machining case.

Na obr.l a 2 sú schématicky znázorněné hlavné parametre elektrochemického obrábania potřebné pre vysvetlenie podstaty tohoto vynálezu. Na obr.l znázorňujúcom elektrochemické obrábanie podlá známého spdsobu, u ktorého sa v medzielektródovom priestore udržuje anulárne prúdenie, vidieť, že v celej době trvania operácie obrábania sa s časom 7 zváčěu31 and 2, the main parameters of electrochemical machining required to explain the principles of the present invention are shown schematically. In FIG. 1, showing electrochemical machining according to a known method, in which an annular flow is maintained in the inter-electrode space, it can be seen that during the entire duration of the machining operation, it will increase with time 7.

202 140 júcim zlava doprava nemení anirapatie 6, vložené na nástroj a obrobok, ani rýchlosť posuvu 5. Stúpa len intenzita prúdu 3, pričom vzhl’adom na tvar a velkost’ činnej plochy nástroje je rýchlosť posuvu 5 znížená na takú hodnotu, aby pri ukončení operácie obrábania intenzita dosahovala maximálně dosažitelná kapacitu 4, majúcu velkosť I max.202 140 from the left to the right does not change the anirapathies 6 placed on the tool and the workpiece, nor the feed speed 5. Only the current intensity 3 increases, and with respect to the shape and size of the working surface of the tool the feed speed 5 is reduced to such a value the machining operation reached the maximum achievable capacity 4, having a size I max.

Z obr.2 znázorňujúcom priebeh elektrochemického obrábania podlá vynálezu vidieť, že celková doba trvania operácie obrábania 70 je menšia ako obdobná hodnota 7 z obr.l. Hned od začiatku sa obrába maximálně vhodnou velkosťou napatia 60 a tomuto napatiu odpovedajúcou rýchlosťou obrábania 50. Je to vyvolané snahou, aby sa hodnoty pracovnej intenzity 3 čím skór dostali do oblasti 0,8 až 1,0 I max., kde I msx. je konkrétna velkosť kapacity 4 zdroja elektrického prúdu. Po dosiahnutí oblasti pracovných intenzit 0,8 až 1,0 I max., dochádza k zniženiu napdtia na hodnotu 6 i rychlosti obrábania ne hodnotu 5. Tieto zníženia spósobia pokles pracovnej intenzity elektrického prúdu, ktorá v priebehu ďalšieho obrá bania znovu stúpa a před koncom operácie 4 zdroja elektrického prúdu.From Fig. 2 showing the course of electrochemical machining according to the invention, it can be seen that the total duration of the machining operation 70 is less than a similar value of 7 in Fig. 1. From the outset, it is machined with the most suitable voltage size 60 and the corresponding machining speed 50. This is due to the effort of the values of the working intensity 3 to reach a range of 0.8 to 1.0 I max, where I msx. is the specific size of the power source capacity 4. After reaching the working intensity range of 0.8 to 1.0 I max, the voltage is reduced to 6 and the machining speed to 5. These decreases cause a decrease in the working intensity of the electric current, which increases again during the next machining and before the end operation 4 of the power supply.

Zjednodušený příklad použitia spósobu obrábania podlá vynálezu ukazuje a vysvětluje jeho princip. Jeho možnosti sú však· širšie najma čo do počtu takýchto znižení napatia vloženého na nástroj a obrobok, alebo čo do priebehu týchto zníženi /skokom alebo pozvolné/, alebo čo do prostriedkov akými a ako sa tieto zniženia dosahujú /ručným zásahom, programovým riadením či automatickým riadením/.A simplified example of the use of the machining method according to the invention shows and explains its principle. However, its possibilities are broader, at least in terms of the number of such stress reductions applied to the tool and the workpiece, or in the course of these reductions (jump or gradual), or in what means and how these reductions are achieved (manual intervention, program control or automatic). control /.

Claims

Electrochemical machining method according to A0 no.195 901, in which the annular flow of the mixed electrolyte is maintained in the inter-electrode space by changing the relative position of the tool and the workpiece and in which the maximum value of the working current I max. characterized in that at least one reduction in the electrical voltage applied to the tool and the workpiece occurs in the working current range of 0.8 to 1.0 I max.