CZ161593A3

CZ161593A3 - Current regulation method of electrochemical machining process

Info

Publication number: CZ161593A3
Application number: CZ931615A
Authority: CZ
Inventors: Fritz-Herbert Frembgen
Original assignee: Frembgen Fritz Herbert
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 1995-02-15
Also published as: DE59302164D1; EP0585667A1; DE4227005B4; US5306402A; EP0585667B1; ES2086839T3; DE4227005A1; CZ283367B6

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu regulace proudu při elektrochemickém procesu obrábění , při kterém se mezi nástrojem a obráběným předmětem vytvoří pracovní štěrbina , kterou protéká elektrolyt a jejíž šířka se zvětšuje úběrem materiálu , když z nástroje k obráběnému předmětu teče stejnosměrný proud, který je na konci procesu obrábění větší než na začátku. Dosavádní stav techniky

Z DS 40 40 590 C 1 je takovýto způsob znám .

U tohoto známého způsobu se úběr materiálu určuje průběžnou zkouškou , která se provádí například s konstantní intenzitou proudu . Součin intenzity proudu a doby obrábění je úměrný úběru materiálu .

Dři této průběžné zkoušce se například měří vzrůst napětí a to v odstupu nebo kontinuálně , který vede ke konstantnímu proudu po celou dobu trvání pracovního procesu . Pro následující pracovní procesy se ale potom tato regulace na konstantní proud nepoužívá , spíše se , vycházeje od též počáteční intenzity proudu množství proudu za časovou jednotku kontinuálně nebo v mírných stupních zvyšuje po celou dobu trvání procesu obrábění kontinuálně až na konečnou intenzitu proudu , která se může pohybovat například o 10/ výše než počáteční intenzita proudu . Základem tohoto známého způsobu je myšlénka, že se během procesu obrábění šířka štěrbiny kontinuálně zvětšuje, takže štěrbinou teče více elektrolytu a tím se může odvést také více tapla.

Známý způsob se osvědčil a vede ve srovnání s regulací na konstantní proud ke zkrácení doby obrábě ní.

Úkolem vynálezu je vytvořit způsob regulace proudu _f pomocí níž by se dále mohla zkrátit doba obrábční.

lodstata vynálezu lato úloha je u způsobu výše uvedeného druhu vyřešena tím, že proces obrábění zahrnuje nejmé ně dvě periody obrábění, mezi nimiž dochází ke vzrů stu proudu skokem·

Stejnosměrný proud se může přivádět kontinuálně nebo v pulsech. , přičemž se vzrůst proudu , k ně muž dochází na konci procesu, může dosáhnout i zvět šením šířky pulsů.

Iři elektrochemickém obrábění a sice zejména při odstraňování otřepu z obráběných předmětů se ukazuje, že otřep , který se má ubírat podél obráběné délky hrany, je často nerovnoměrný. Existuj.! určité místní oblasti , ve kterých je vzdálenost mezi obráběným předmětem a nástrojem menší než v ostatních oblastech , lze mluvit o tak zvaných špičkách otřepu. Vzhledem k tomu, že v těchto ob lastech je elektrický odpor nejmenší , teče zde větší proud a tento se musí omezíti, aby se zabránilo místnímu přehřátí , které by mohlo vést k destrukci obráběného předmětu a nástroje v důsledku přeskoku jiskry, lomocí způsobu podle vynálezu se nyní navrhuje první perioda obrábění, ve které je intenzita proudu vždy* podle konfigurace špiček otřepu, které se mají ubírat, jejich počtu a roz-idělení po celé délce hrany,která se má obrábět,volí tak malá, že je přehřátí elektrolytu vyloučena . bezpečná hodnota počátečního proudu je 0,5 A/mm celkové délky hrany. Boha trvání první periody obrábění je rovněž závislá na vytvoření špiček otřepu a jejich četnosti. Obecně činí tato doba trvání lo > až asi 40 fy z celkové doby obrábění. V mnoha případech stačí první perioda obrábění v rozmezí 1 sek až asi 3 sek, aby se špičky otřepu ubraly, a otřep se tedy vesměs srovnal do roviny. lotom se může podle vynálezu pracovní proud zvýšit skokem a sice nejméně o 30 fy, Zkušenost ale ukázala, že v mnoha případech použití je možné po odstranění špiček otře pu zvýšit proud skokem na trojnásobek až desetiná sobek počátečního proudu , aniž by došlo k místnímu přehřátí a tím k odpaření elektrolytu, protože jsou právě odstraněna úzká místa v první periodě obrábění, takže se vytvoří homogenní tok proudu · Vždy podle délky procesu celkového obrábění se může ke druhé periodě ibráběni , která se s výhodou provozuje při hladině proudu, který se zvýšil skokem, ještě další stupeň proudu. Nejčastěji posta čí ale jednostupňová regulace proudu, přičemž se v první kratší periodě obrábění přivádí proud konstantní nebo se zvyšuje a potom se proud zvýší skokem na koncovou intenzitu proudu, která se potom udrží až do konce procesu obrábění. Výsledkem způsobu podle vynálezu je další zkrácení doby obrábění.

kovněž ovládání přívodu proudu pomocí software je jednodušší. V řadě případů mohou průběžné zkoušky s měřením napětí zcelá odpadnout. Tyto mají pro-4to smysl jen tehdy, když se ná minimalizovat proceň tuálné doba trvání první periody obrábění a intensita proudu během první periody obrábění a/nebo druhé periody obrábění se má maximalizovat.

líejčastěji je způsob podle vynálezu úspěšný , když se doba trvání první periody obrábění nasta ví na 1/3 celkové doby obrábění, intensita proudu během první periody obrábění se stanoví předem asi 0,5 A/ram obráběné délky hrany a vzrůst proudu skokem činí asi 300 konstantního počátečního proudu, přičemž tento proud zvýšený na trojnásobek se udrží během doby trvání druhé periody obrábění. Příklad;/ -provedení vynálezu

Příklad

Má se chemicky obrábět řetězové kolo s otře pem vysokým 0,7 mm. Délka obráběné hrany činí asi 200 mm.

a/ Jestliže se použije způsob regulace kon státního proudu nastaví se intenzita proudu na 100 A a z toho vyplyne doba odstraňování otřepu v souhlasu s veškerým ubíraným množstvím materiálu 20 sekund. Součin proudu a času činí potom 2000 As / ampérsekundy/.

b/ Výše popsaný způsob regulace proudu podle ΡΞ 40 40 590 C 1 by začínal s počátečním proudem 100 A, načež by se proud zvyšoval kontinuálně lineárně na 110 A, s tím výsledkem, že dy doba uberu otřepu činila 19 sekund . Jestliže by se naproti 'tomu nechal probíhat kontinuálně strmý růst proudu s intenzitou koncového proudu 300 A, *

tak bv z toho rezultovala doba úběru otřenu 10

-5sekund.

o/ způsob podle vynálezu začíná s intenzitou proudu 100 A , a tato intenzita proudu se během první periody zpracování zachová. Boba trvání první periody obrábění činí 3 sekundy. Potom následuje vzrůst skokem na 300 A a s touto trojnásobnou intenzitou proudu se provádí / druhá perioda obra bění, která trvá 6 sekund. Vyplývá tedy celková do ba obrábění 9 sekund.

Při všech třech způsobech regulace prouduse pro úběr otřepu přivádí totéž celkové množství proudu 2000 As. Boba uberu otřepu u způsobu podle vynálezu podle písm. c/ činí jen 45 °t° doby používané u způsobu regulace konstantního proudu. Oproti zlepšenému způsobu regulace podle stavu techniky podle písm. b/ se - když se uváží tam uvedená druhá alternativa- vždy ještě ušetří 10 $ času. U velkosérií je toto ušetření času markantní a dá se ještě dále zvětšit optimalizací,zejména,když to připustí konfigurace otřepu obráběného předmětu, aby se například zkrátila procentuálně doba tr vání první periody obrábění a zvýšila se příslušná intenzita počátečního proudu. Na zkrácení celkové doby obráběbí má zejména vliv velikost koncového proudu, tedy proudu ve druhé periodě obrábění a tento je stanoven šířkou štěrbiny mezi nástrojem a obráběným předmětem na jedné straně a tím množstvím elektrolytu, který protéká štěrbinou, jakož i přechodovým odporem kontaktů mezi anodami a obráběným předmětem jak z elektrického tak i teplotního hlediska, hromě toho omezují i průřez vedení proudu a maximální napětí generátoru výšku

-6koncového proudu.

Vcelku se dá říci, že procentuální doba trvání první periody obrábění je určena v závislosti na podílu ze součtu částí hran zatížených otřepem popřípadě těch,které se musí hodně obrábět a délky celé hrany, která se má obrábět. Jestliže je tento podíl malý, tak se muže volit i procentuální doba trvání první periody obrábění malá. Intenzita proudu na počátku první periody obrábění se pohybuje s výhodou v rozmezí asi 0,5 A až asi 5 A na mm délky hrany, která se má obrábět a zde se musí volit hodnota ve spodní oblasti, jestliže je podíl oblastí, které se mají hodně obrábět, vztažený na délku celé hrany, která se má obrábět, malý. Jinak by v oblasti těchto spisek otřepu docházelo k místním přehřátím. Jestliže naproti tomu existují příznivější poměcy , zejména s ohledem na rovnoměrnou hranu s malou výškou otřepu, tak se muže pracovat s počátečním proudem v horní části uvedeného rozmezí, protože se pracovní proud v podstatě rozdělí po celé délce., hrany.

I pro výšku faktoru vzrůstu proudu skokem kraje podíl délky kusů otřepu, kde je nutné ubírat velké množství, vztaženo na celkovou délu obráběné hrany roli, neboí: málo místních špiček otřepu se může během první periody obráběbí srovnat tak dalece do roviny,že se pro faktor vzrůstu proudu může volit v rozmezí asi 2 až 10 hodnota v horní části rozmezí, v každém případě pak, když to při- i, pustí vpředu uvedená kriteria s oliledem na omezení koncového proudu. *

Claims

1. Způsob regulace proudu u elektrochemického procesu obrábění , při kterém se mezi nástrojem a obráběným předmětem vytvoří pracovní štěrbina, kterou protéká elektrolyt, jejíž šířka se zvětší úbě rem materiálu , zatím co od nástroje k obráběnému předmětu teče stejnosměrný proud, který je na konci procesu obrábění větší než na začátku, vyznačující se tím , že proces obrábění zahrnuje nejméně dvě periody obrábění, mezi nimiž dochází k vzrůstu proudu skokem.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující setím, že se první perioda obrábění provádí s konstantní:, nebo zvyšující.: se intenzitou proudu, dříve než se proud zvýší skokem a doba trvání první periody obrábění se pohybuje v rozmezí asi 10 0 až asi 40 $ celkové doby obrábění.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2 , v y z n ačující se tím, že vzrůst proudu skokem činí najméně 30 $ intenzity proudu na konci prvr.í periody obrábění.

4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3 , vyznačující se tím, že intenzita proudu na konci procesu obrábění činí nejméně trojnásobek počáteční intenzity proudu.

5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4 , vyznačující se tím , že vzrůst

-3proudu skokem odpovídá hodnotě v rozmezí dvojnásob ku až desetinásobku počátečního proudu a svolí se hodnota v horní části rozmezí, když podíl délky oblasti, kterou je nutno značně obrábět, vztažený na celkou délku hrany ,která se má obrábět, je malý.

6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5 , vyznačující se tím , že intenzita proudu se udržuje v alespoň jedné periodě obrábění, navazující na vzrůst proudu skokem,přibližně konstantní.

7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6 , vyznačující se tím , že pro centuální doba trvání první periody obrábění -se stanoví v závislosti na podílu ze součtu částí braný zatížených otřepem popřípadě vyžadujících velké obrábění, na pracovní štěrbině a celkové délky hrany,která se má obrábět a při malých podílech se také volí procentuálně malá doba trvání první periody obrábění.

3. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7 , vyznačující se tím , že intenzita proudu se na počátku první periody obrábění pohybuje v rozmezí asi 0,5 A až asi 5 A na mm délky hrany, která se má obrábět a hodnota se volí v dolní oblasti rozmezí,když podíl délky oblasti vyžadující značné obrábění, vztažený na celkovou délku hrany, která se má obrábět, je malý.