RO126191A2 - Echipament pentru prelucrarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un echipament de prelucrare prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor. Echipamentul conform invenţiei este alcătuit dintr-un lanţ ultrasonic (2), pentru vibrarea unui electrod-sculă (20), dintr-un dispozitiv (1) de prindere, reglare şi rotire a lanţului ultrasonic (2), dintr-un dispozitiv (3) de prindere, reglare şi rotire a unei piese (26) de prelucrat, dintr-un alt dispozitiv (4) de prindere şi reglare a lanţului ultrasonic (2), pentru spălarea cu dielectric, şi dintr-un dispozitiv (5) de spălare cu dielectric pe baza cavitaţiei induse ultrasonic, fiind caracterizat prin aceea că realizează microfante adânci, fără practicarea unor găuri de spălare în electrodul-sculă (20) sau piesă (26), prin cumularea efectelor vibraţiei lanţului ultrasonic (2), ce conţine unul sau mai mulţi electrozi-sculă (20) de tip lamelă şi care produce cavitaţie indusă ultrasonic într-un interstiţiu de prelucrare format de suprafaţa electrodului-sculă (20) şi suprafaţa de prelucrat a piesei (26), şi vibraţiei unui concentrator (45) într-o pâlnie (42), din componenţa dispozitivului (5) de spălare cu dielectric, din care se injectează lichid dielectric în zona de lucru, în lichid fiind creată presiune acustică ridicată prin cavitaţie indusă ultrasonic. De asemenea, echipamentul permite reglarea perpendicularităţii între electrodul-sculă (20) tip lamelă şi suprafaţa frontală a piesei (26) de prelucrat, şi realizarea de microfante cu unghiuri de înclinare relativ mari în piesă (26), prin cumularea înclinării electrodului-sculă (20), realizată de dispozitivul (1) de prindere, reglare şi rotire a lanţului ultra

Description

Echipament pentru prelucrarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a miaofantelor, solicitant Universitatea „Politehnica” din București

I- DESCRIERE

Invenția se referă la un echipament de prelucrare prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor, care se poate monta pe o mașină de prelucrare prin electroeroziune volumică.

Sunt cunoscute echipamentele de prelucrare prin electroeroziune a microfantelor cu ajutorul unor electrozi-sculă sub formă de lamelă. Acestea permit creșterea limitată a productivității în limita densității de curent admisă de secțiunea redusă a electrodului-sculă.

Dezavantajele soluțiilor menționate anterior constau în:

- la realizarea unor microfante adânci, datorită evacuării dificile a particulelor prelevate din materialul piesei, se produc fenomene de scurt-circuit între particulele prelevate din materialul piesei și electrodul-sculă de tip lamelă, prelucrarea prin electroeroziune devenind instabilă și implicit și productivitatea redusă, mai ales atunci când nu este posibilă practicarea unor găuri de spălare în interiorul sculei sau piesei;

- reglarea perpendicularității electrodului-sculă de tip lamelă pe suprafața frontală a piesei și realizarea unor microfante înclinate este dificilă;

- imposibilitatea rotirii electrodului-sculă de tip lamelă în jurul axei sale.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unor microfante adânci, nestrăpunse în condiții de stabilitate a prelucrării prin electroeroziune și productivitate ridicată; reglarea perpendicularității electrodului-sculă de tip lamelă pe suprafața frontală a piesei și realizarea unor microfante înclinate sub unghiuri relative mari; reglarea poziției unghiulare a electrodului sculă de tip lamelă prin rotirea în jurul axei sale.

Echipamentul de prelucrare a microfantelor prin electroeroziune asistată de ultrasunete, conform invenției rezolvă problema tehnică menționată prin faptul că:

- asigură alimentarea în zona de lucru cu lichid dielectric sub presiune ridicată generată de efectul cavitațional produs de vibrația unui lanț ultrasonic montat pe dispozitivul de prinderea a piesei;

- cumulează efectele vibrației electrodului-sculă și lanțului ultrasonic montat pe dispozitivul de prindere a piesei;

- permite reglarea perpendicularității electrodului-sculă de tip lamelă cu ajutorul dispozitivului de prindere a electrodului-sculă;

- asigură înclinarea relativă a electrodului-sculă în raport cu suprafața piesei prin cumularea înclinării dispozitivului de prindere a electrodului-sculă și a dispozitivului de prindere a piesei, ambele prevăzute cu suprafețe sferice;

- permite reglarea poziției unghiulare a electrodului-sculă prin rotația în jurul axei sale.

Echipamentul de prelucrare a microfantelor prin electroeroziune asistată de ultrasunete prezintă următoarele avantaje:

- prelucrarea în condiții de stabilitate a procesului de electroeroziune și productivitate ridicată a unor microfante adânci fără a necesita practicarea unor găuri de spălare în interiorul piesei sau a sculei;

- realizarea unor microfante înclinate sub unghiuri relativ mari prin înclinarea simultană atât a electrodului-sculă cât și a piesei;

- reglarea relativ ușoară a perpendicularității electrodului-sculă pe suprafața piesei prin înclinarea piesei într-un plan vertical și vizualizarea într-o primă fază reglajului grosier;

- reglarea relativ ușoară a poziției unghiulare a electrodului-sculă în raport cu suprafața piesei prin vizualizarea într-o primă fază a reglajului grosier;

- montarea ușoară pe mașina de electroeroziune cu ajutorul canalelor cu profil T prevăzute pe masa mașinii și placa aparținând capului de lucru al mașinii.

; \Tj- 2 oo â O 10 1G . jfiCîlJL DE STAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCI j Cerere cie brevet de invenție

’-2 0 0 8 - 0 1 0 1 6 -2 3 -12- 2008

Echipament pentru preluaarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor, solicitant Universitatea „Politehnica’’ din București

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figurile 1, 2, 3, 4 și 5 care reprezintă :

- Figura 1, ansamblul echipamentului pentru prelucrarea microfantelor prin electroeroziune asistată de ultrasunete;

- Figura 2, 2.a și 2.b, dispozitivul de prindere, reglare și rotire a lanțului ultrasonic de vibrare a electrodului-sculă;

- Figura 3, dispozitivul de prindere, reglare și rotire a piesei;

- Figura 4, dispozitivul de prindere și reglare a lanțului ultrasonic pentru spălare cu lichid dielectric;

- Figura 5, dispozitivul de spălare cu lichid dielectric pe baza efectului cavitației induse ultrasonic.

Echipamentul de prelucrare prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor - figura 1 - este compus din: dispozitivul 1 de prindere, reglare și rotire a lanțului ultrasonic de vibrare a electrodului-sculă, lanțul ultrasonic 2 pentru vibrarea electrodului-sculă, dispozitivul 3 de prindere, reglare și rotire a piesei de prelucrat, dispozitivul 4 de prindere și reglare a lanțului ultrasonic pentru spălarea cu dielectric și dispozitivul 5 de spălare cu dielectric pe baza cavitației induse ultrasonic.

Dispozitivul de prindere, reglare și rotire a lanțului ultrasonic de vibrare a electroduluisculă - figura 2 - constă în: flanșa superioară 6 care are practicate două frezaje 6.a diametral opuse pentru prinderea dispozitivului pe placa cu canale T (nefigurată) aparținând capului de lucru al unei mașini de electroeroziune; flanșa intermediară 7 (reprezentată tranparent) care prezintă o fereastră 7,a necesară accesului la axul 8; prin introducerea unei tije (nefigurate) în interiorul orificiului 8.a, se realizează rotirea axului 8 respectiv, filetarea axului cu ajutorul filetului 8.b din figura 2.a sau defiletarea; la filetare, conul 8.c strânge flanșa 9.b, blocând poziția acesteia și menținând poziția unghiulară a electrodului-sculă 20 de tip lamelă în raport cu piesa de prelucrat 26; la defiletarea axului 8, flanșa 9.b se poate roti, aceasta formând împreună cu flanșa 9 un ajustaj alunecător, realizându-se modificarea poziției unghiulare a electrodului-sculă 20 prin rotirea în jurul axei sale - reglarea grosieră a poziției unghiulare a electrodului-sculă 20 se realizează cu ajutorul gradațiilor 9.c prevăzute pe flanșa 9 din figura 2.b, vizualizate prin fereastra practicată în flanșa 12, care se rotește solidar cu electrodul 20; flanșa inferioară 9 are prevăzută o suprafață sferică 9.a care este în contact cu suprafața conjugată aparținând flanșei 7 și care permite înclinarea electrodului-sculă 20 în raport cu piesa de prelucrat; înclinarea flanșei 9 se realizează prin rotirea șuruburilor 10, arcurile 11 având rolul de menținere a poziției obținute; flanșa nodală 12 (reprezentată transparent) cu ajutorul căruia se asamblează lanțul ultrasonic pe dispozitivul de prindere, rotire și reglare a electrodului-sculă - asamblarea se face prin flanșa nodală 12 deoarece amplitudinea oscilațiilor sale este nulă datorită undelor staționare generate în cadrul lanțului ultrasonic; lanțul ultrasonic se asamblează pe flanșa nodală cu ajutorul celor patru șuruburi radiale 13 care pătrund în orificiile 14.a, practicate în flanșa 14; lanțul ultrasonic cu lungime λ/2 (λ - lungimea de undă a oscilațiilor) are în componență bucșa reflectantă 15, transductorul piezoceramic 16 de tip sandwich, bucșa radiantă 17, concentratorul 18, electrodul-sculă 20 de tip lamelă care este introdus într-un locaș prevăzut în concentratorul 18 și asamblat cu acesta cu ajutorul șurubului radial 19. Construcția dispozitivului poate permite montarea în concentrator, a mai multor electrozi-sculă de tip lamelă, care prelucrează simultan, mai multe microfante. Este necesară verficarea modului de vibrație, în cazul acestui tip de prelucrare, fiind necesare vibrații ultrasonice longitudinale preponderente.

Dispozitivul de prindere, reglare și rotire a piesei - figura 3 - constă în: placa de bază 21 care se montează pe masa cu canale T (nefigurată) a unei mașini de electroeroziune cu ajutorul unor șuruburi introduse în locașurile 21 .a ale plăcii; pivotul cu cap sferic 22 care este în contact cu suprafața sferică conjugată a plăcii 21; prin defiletarea șuruburilor 23 care

0 D 8 - 0 1 0 1 b - 2 3 “12' 2008 Μ

Echipament pentru preluaarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor, solicitant Universitatea .Politehnica din București apasă placa intermediară 24 (reprezentată transparent) asupra suprafeței sferice, pivotul 22 se poate roti, modificând poziția plăcii superioare 25; arcurile 23.a mențin poziția plăcii 24 și implicit a pivotului 22 și plăcii 25; pe placa 25 se prinde piesa de prelucrat 26 (reprezentată transparent) cu ajutorul prismelor 27 și bridelor 28 care exercită forțe de strângere asupra piesei 26 prin rotirea rozetelor 29; sectorul gradat 30 permite vizualizarea rotirii plăcii 25; plăcuța 31 cu rezistență la uzură are în zona centrală, o fantă 31 .a, care previne prelucrarea prin electroeroziune a plăcii 25 dacă electrodul-sculă străpunge piesa 26.

Dispozitivul de prindere și reglare a lanțului ultrasonic pentru spălare cu lichid dielectric - figura 4 - constă în: prismele 32 pentru canale T care sunt introduse în canalele omoloage ale plăcii superioare 25 (reprezentată tansparent); tijele 33 sunt asamblate prin filetare cu prismele 32, poziția acestora fiind asigurată cu piulițele 34; elementele elastice 35, care sunt strânse cu ajutorul rozetelor 36, mențin poziția plăcii nodale 37 (reprezentată tansparent), aparținând dispozitivului 5 de spălare cu lichid dielectric; fixarea dispozitivului de spălare 5 în poziția optimă în raport cu piesa de prelucrat 26 se realizează după deplasarea acestuia pe verticală în lungul tijelor 33 și rotirea plăcii nodale 37 în jurul axei știfturilor filetate 38, care sunt introduse în placa nodală 37.

Dispozitivul de spălare cu lichid dielectric pe baza efectului cavitației induse ultrasonic - figura 5 - constă în: placa nodală 37 (reprezentată tansparent), pe care este asamblat transductorul 39 piezoceramic de tip sandwich, cu ajutorul celor patru șuruburi radiale 47; bucșa reflectantă 40; bucșa radiantă 41; pâlnia 42 care este asamblată cu placa nodală 37 cu ajutorul celor patru șuruburi 43; pâlnia 42 este alimentată cu lichid dielectric de la agregatul (nefigurat) unei mașini de electroeroziune prin ștuțul 44; în pâlnia 42, se creează cavitație prin vibrația cu frecvență ultrasonică și amplitudine maximă a concentratorului 45; prin ștuțul 46, se alimentează interstițiul de prelucrare dintre suprafața prelucrată a piesei 26 și suprafața electrod ului-sculă 20 cu lichid dielectric în care s-a creat presiune acustică ridicată prin cavitația indusă ultrasonic.

Λ-2 0 0 8 - (11 0 1 6 - 2 3 -12- 2008

Echipament pentru preluaarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a miCTofantelor, solicitant Universitatea „Politehnica* din București

Claims (3)

1. II - REVENDICĂRI

   1. Echipament pentru prelucrarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor caracterizat prin aceea că se montează pe o mașină de electroeroziune și realizează microfante adânci fără practicarea unor găuri de spălare în electrodul-sculă sau în piesa de prelucrat prin cumularea efectelor vibrației unui lanț ultrasonic 2, care conține electrodul-sculă de tip lamelă 20 sau mai mulți asemenea electrozi și care produce cavitație indusă ultrasonic în interstițiul de prelucrare format de suprafața electrodului-sculă 20 și suprafața prelucrată a piesei 26 și vibrației cu amplitudine maximă a unui concentrator 45 într-o pâlnie 42 alimentată cu lichid dielectric și din care, se injectează în zona de lucru, lichid dielectric în care s-a creat presiune acustică ridicată prin cavitație indusă ultrasonic.
2. 2. Echipament pentru prelucrarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor caracterizat prin aceea că se montează pe o mașină de electroeroziune și realizează reglarea perpendicularității electrodului-sculă de tip lamelă 20 pe suprafața frontală a piesei de prelucrat 26 și realizează microfante cu unghiuri de înclinare relativ mari în piesa 26 prin cumularea înclinării electrodului-sculă 20 conținut în dispozitivul 1 prevăzut cu o flanșa 9 cu suprafața sferică 9.a, care se înclină cu ajutorul șuruburilor 10 și arcurilor 11 și înclinării dispozitivului 3 de prindere a piesei 26 prevăzut cu un pivot cu suprafață sferică 22 a cărei poziție se reglează și menține cu ajutorul flanșei 24, șuruburilor 23 și arcurilor 23.a
3. 3. Echipament pentru prelucrarea prin electroeroziune asistată de ultrasunete a microfantelor caracterizat prin aceea că se montează pe o mașină de electroeroziune și realizează reglarea poziției unghiulare a electrodului-sculă de tip lamelă 20 în raport cu piesa de prelucrat 26 prin rotirea lanțului acustic 2, poziția acestuia fiind menținută cu ajutorul axului 8, care poate fi rotit prin introducerea unei tije în orificiul 8.a și care prin filetare exercită cu ajutorul conului 8.c, o forță de apăsare asupra flanșei 9.b, care este solidară cu lanțul acustic 2 și care formează cu flanșa 9 un ajustaj alunecător, care permite rotirea lanțului acustic 2 la defiletarea axului 8.