MD4325C1 - Sculă cu mulţi electrozi pentru prelucrarea suprafeţelor prin descărcări electrice prin impulsuri - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la tehnologiile electrofizice de prelucrare superficială a materialelor, în particular la formarea straturilor de suprafaţă la interacţiunea plasmei descărcărilor electrice prin impulsuri în mediul de aer în condiţii normale.Scula cu mulţi electrozi pentru prelucrarea suprafeţelor prin descărcări electrice prin impulsuri conţine n electrozi (4), fiecare format dintr-un cap (7), executat în formă de semisferă din aliaj de W-Cu cu conţinutul procentual, respectiv, de 72% şi 28%, cu rezistenţă înaltă la electroeroziune, şi o vergea. Electrozii (4) sunt plasaţi cu vergelele în nişte orificii străpunse coaxiale, executate uniform în două plăci de ghidare (1 şi 2) şi în două plăci (3) de fixare a electrozilor (4). Totodată, plăcile (3) sunt amplasate paralel între plăcile (1 şi 2). Plăcile (1, 2 şi 3) sunt unite între ele prin elemente de îmbinare (8). La capetele opuse ale plăcilor de ghidare (1 şi 2) sunt fixate câte o placă de oprire (5), în fiecare dintre ele fiind executat câte un orificiu străpuns pentru un bulon (6) de fixare a plăcilor (3).

Description

Invenţia se referă la tehnologiile electrofizice de prelucrare superficială a materialelor, în particular la formarea straturilor de suprafaţă la interacţiunea plasmei descărcărilor electrice prin impulsuri în mediul de aer în condiţii normale.

Se cunoaşte electrodul-sculă (anod), executat în formă de perie şi destinat alierii superficiale cu transfer al materialului acestuia pe suprafaţa prelucrată şi formarea depunerii [1].

Dezavantajele acestui electrod-sculă constau în faptul că pentru formarea depunerii superficiale este necesară rotirea lui însoţită de contactarea periodică a acestuia cu suprafaţa prelucrată, suprafaţa prelucrată la un impuls de descărcare electrică este mică, uniformitatea prelucrării este de calitate proastă din motivul consumului neuniform al electrozilor elementari.

Cea mai apropiată soluţie este electrodul-sculă (catod), format din plăci asamblate într-un electrod, ce copie în trepte profilul suprafeţei piesei prelucrate, capetele active ale fiecărei plăci prezintă porţiuni rectilinii, electrodul-sculă fiind destinat formării cavităţilor în suprafaţa prelucrată a piesei prin electroeroziune [2].

Dezavantajele electrodului-sculă constau în necesitatea utilizării unui număr mare de plăci, capetele active ale fiecărei plăci prezintă porţiuni rectilinii, care servesc în calitate de concentratoare de câmp electric, ceea ce condiţionează prelucrarea neuniformă a suprafeţei, totodată plăcile, fiind rectilinii, asigură modificarea suprafeţei active numai în planul Y-Z, vârfurile părţii active ale electrodului-sculă sunt supuse eroziunii electrice, ceea ce impune prelucrarea pachetului de plăci după fiecare piesă prelucrată.

Problemele pe care le rezolvă invenţia constau în formarea nano-straturilor de oxizi, hidro-oxizi şi nitraţi pe suprafeţele pieselor executate din materiale metalice cu profiluri formate în planul X-Y şi în volum pe direcţiile X-Y-Z prin descărcări electrice prin impulsuri cu asigurarea deplinătăţii şi continuităţii suprafeţei prelucrate a piesei, menţinerea constantă a mărimii interstiţiului dintre piesa prelucrată şi suprafaţa activă a electrodului-sculă pe tot parcursul prelucrării suprafeţei piesei, indiferent de suprafaţa şi forma profilului ei (plană sau spaţială), înlăturarea impreciziei de poziţionare a piesei în raport cu electrodul-sculă şi asigurarea menţinerii mărimii constante a interstiţiului pentru întreaga suprafaţă de prelucrare.

Scula cu mulţi electrozi, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine n electrozi, fiecare format dintr-un cap, executat în formă de semisferă din aliaj de W-Cu cu conţinutul procentual, respectiv, de 72% şi 28%, cu rezistenţă înaltă la electroeroziune, şi o vergea. Electrozii sunt plasaţi cu vergelele în nişte orificii străpunse coaxiale, executate uniform în două plăci de ghidare şi în două plăci de fixare a electrozilor. Totodată, plăcile de fixare sunt amplasate paralel între plăcile de ghidare. Plăcile sunt unite între ele prin elemente de îmbinare. La capetele opuse ale plăcilor de ghidare sunt fixate câte o placă de oprire, în fiecare dintre ele fiind executat câte un orificiu străpuns pentru un bulon de fixare a plăcilor de fixare.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă:

- fig. 1, vedere de ansamblu a sculei;

- fig. 2, placă de ghidare;

- fig. 3, placă de fixare.

Scula cu mulţi electrozi conţine: plăcile de ghidare 1 şi 2, două plăci de fixare 3, electrozii 4, plăci de oprire 5, buloane de fixare 6 a plăcilor de fixare 3, capetele 7 semisferice de lucru ale electrozilor 4, elementele de îmbinare 8.

Scula cu mulţi electrozi funcţionează după cum urmează.

Pe masa de lucru a maşinii-unelte se fixează piesa de prelucrat cu suprafaţa de prelucrare orientată spre dispozitivul de fixare a electrodului-sculă. Scula cu mulţi electrozi este fixată în dispozitivul de prindere şi fixare al maşinii-unelte, acestea se apropie una de alta la un interstiţiu de 1...2 mm, se deşurubează buloanele 6 de fixare a plăcilor de fixare 3, după care manual fiecare din electrozii 4 se aduce în contact cu suprafaţa prelucrată a piesei, apoi prin intermediul plăcilor de fixare 3 se fixează simultan toţi electrozii 4 - poziţie, în care se copie suprafaţa prelucrată a piesei, după aceasta se stabileşte interstiţiul de prelucrare (de 1,5...2,5 mm) prin îndepărtarea sculei de la suprafaţa de prelucrare a piesei şi se conectează generatorul de impulsuri de curent. Pe perioada de prelucrare, fiecare dintre electrozii 4 prelucrează o anumită porţiune din suprafaţa piesei, iar piesa, conectată în calitate de catod la generatorul de impulsuri de curent, şi scula, conectată în calitate de anod, se află în poziţie imobilă una în raport cu alta, şi la unul şi acelaşi interstiţiu, ceea ce asigură tratarea termică (în lipsa mediilor de prelucrare sau în prezenţa gazelor inerte ca, de exemplu, argonul) sau chimico-termică a acesteia (în prezenţa aerului - cu formarea peliculelor de oxizi, hidroxizi, şi nitraţi - în prezenţa azotului). Poziţionarea electrozilor 4 pe direcţia Y este asigurată de plăcile de ghidare 1 şi 2, în care sunt executate orificii cilindrice, iar fixarea pe direcţiile X-Y-Z - de către plăcile de fixare 3 (la deplasarea în sensuri opuse, sub acţiunea buloanelor 6 de fixare), în care sunt executate orificii coaxiale. Mărimea constantă a interstiţiului şi regimul de prelucrare se asigură şi prin aceea că capetele 7 de lucru ale electrozilor 4 sunt executate în formă de semisferă din aliaj W-Cu cu conţinutul procentual, respectiv, de 72 şi 28%, cu rezistenţă înaltă la electroeroziune. Executarea în formă de semisferă a capetelor 7 ale electrozilor 4 asigură precizia de formare a interstiţiului de lucru, indiferent de precizia de prindere şi fixare a piesei şi sculei pe maşina-unealtă.

1. SU 1585099 A1 1990.08.15

2. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов, Москва, Высшая школа, 1983. Т.1: Обработка материалов с применением инструмента, 1983, 247 с., p. 34-36

Claims (1)

1. Sculă cu mulţi electrozi pentru prelucrarea suprafeţelor prin descărcări electrice prin impulsuri, care conţine n electrozi (4), fiecare format dintr-un cap (7), executat în formă de semisferă din aliaj W-Cu cu conţinutul procentual, respectiv, de 72% şi 28%, cu rezistenţă înaltă la electroeroziune, şi o vergea; electrozii (4) sunt plasaţi cu vergelele în nişte orificii străpunse coaxiale, executate uniform în două plăci de ghidare (1 şi 2) şi în două plăci (3) de fixare a electrozilor (4); totodată plăcile (3) sunt amplasate paralel între plăcile (1 şi 2); plăcile (1, 2 şi 3) sunt unite între ele prin elementele de îmbinare (8); la capetele opuse ale plăcilor de ghidare (1 şi 2) sunt fixate câte o placă de oprire (5), în fiecare dintre ele fiind executat câte un orificiu străpuns pentru un bulon (6) de fixare a plăcilor (3).