RU2056230C1 - Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation - Google Patents

Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation Download PDF

Info

Publication number
RU2056230C1
RU2056230C1 SU5002549A RU2056230C1 RU 2056230 C1 RU2056230 C1 RU 2056230C1 SU 5002549 A SU5002549 A SU 5002549A RU 2056230 C1 RU2056230 C1 RU 2056230C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
speed
electrodes
prism
processing
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
К.Х. Гиоев
В.Ф. Фаловский
Ю.Д. Фролов
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский технологический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский технологический институт filed Critical Центральный научно-исследовательский технологический институт
Priority to SU5002549 priority Critical patent/RU2056230C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2056230C1 publication Critical patent/RU2056230C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

FIELD: optical engineering. SUBSTANCE: method involves positioning electrode-type tools in equally spaced relation circumferencially of rotating part and imparting synchronous reciprocating motion to electrode-type tools along part and providing periodical feeding in radial direction, with angular rotational speed of part being correlated in predetermined way with selected reciprocating motion speed, which is corrected once in the process of treatment depending on difference of part end diameters obtained. Feeding in radial direction is effectuated prior to even stroke of progressive motion, which is counted after previous feeding stage. Electrode-type tools are moved in synchronism by means of mechanism adapted for feeding tools and made in the form of two pairs of flexible members positioned in parallel one with the other. These members are formed by three longitudinal through slots and one transverse slot, which define tetrahedral prism. Transverse slot makes T-shaped recess with one of longitudinal slots and webs - with two side walls of prism. Flexible members are provided with micrometer-calibrated pushing screws. EFFECT: increased efficiency and simplified construction of apparatus. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке особоточных тел вращения, например деталей оптических соединителей методом электроэрозионной шлифовки. The invention relates to the processing of highly precise bodies of revolution, for example, parts of optical connectors, by EDM grinding.

Известен ряд технических решений [1, 2] по прецизионной обработке тел вращения, при котором достигают высокую точность обработки наружной поверхности вращения детали. A number of technical solutions are known [1, 2] for the precision machining of bodies of revolution, in which high precision machining of the outer surface of rotation of the part is achieved.

Однако в известных способах и устройствах использование контактной механической обработки из-за наличия механической обработки из-за наличия механических деформаций и кинематических погрешностей достигают точность обработки в лучшем случае в пределах нескольких микрометров. However, in known methods and devices, the use of contact machining due to the presence of machining due to the presence of mechanical deformations and kinematic errors achieves processing accuracy at best within a few micrometers.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ прецизионной обработки тел вращения [3] в котором электрод-инструмент устанавливают с зазором относительно обрабатываемой поверхности, на электрод и деталь подают технологический ток, задают вращение детали, относительное возвратно-поступательное перемещение детали и электроду и периодическую радиальную подачу электрода к поверхности детали между ходами возвратно-поступательного перемещения. При этом используют электроэрозионную (бесконтактную) обработку. The closest in technical essence to the invention is a method for the precision treatment of bodies of revolution [3] in which the electrode-tool is installed with a gap relative to the surface to be machined, the technological current is applied to the electrode and the part, rotation of the part, relative reciprocating movement of the part and electrode and periodic radial electrode feed to the surface of the part between the strokes of the reciprocating movement. In this case, electroerosive (non-contact) processing is used.

Однако это решение не позволяет обеспечить максимальный ввод энергии в межэлектродный зазор через один электрод-инструмент с помощью силовых рабочих импульсов тока при условии сохранении заданной шероховатости обработанной поверхности, что является ограничивающим фактором повышения производительности. However, this solution does not allow for maximum input of energy into the interelectrode gap through one electrode-tool with the help of power working current pulses, provided that the specified roughness of the treated surface is maintained, which is a limiting factor for increasing productivity.

Кроме того, в указанном техническом решении не оптимизировано соотношение скоростей вращательного и поступательного движений, влияющее на эффективность съема материла детали, а отсутствие учета величины износа электрода-инструмента приводит к снижению точности обработки. In addition, the indicated technical solution does not optimize the ratio of rotational and translational speeds, which affects the material removal efficiency of the part, and the lack of consideration of the wear of the electrode-tool leads to a decrease in processing accuracy.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение точности и производительности обработки за счет согласования скоростей вращения детали и перемещения инструмента, а также учета износа инструмента. The problem solved by the invention is to increase the accuracy and productivity of processing by matching the speeds of rotation of the part and tool movement, as well as accounting for tool wear.

Для этого обработку ведут вокруг детали, угловую скорость вращения ω детали согласуют с заданной скоростью V возвратно-поступательного перемещения в соответствии с выражением:
ω

Figure 00000001
V, где d размер электрода вдоль оси детали;
n число электродов, и очередную радиальную подачу электродов осуществляют перед четным ходом поступательного перемещения, отсчитанным после предыдущей подачи, при этом после начала обработки для одного из ходов осуществляют измерение диаметров детали в крайних точках, определяют их разность, сравнивают ее с величиной допуска на разность диаметров и в случае превышения полученной разностью величины допуска производят корректировку скорости поступательного перемещения в соответствии с выражением:
V
Figure 00000002
где γ производительность обработки, мм3/мин;
D диаметр детали;
Δ D изменение диаметра по длине хода, и последующее согласование скорости вращения детали с полученной скорости V. При этом устройство для прецизионной обработки тел вращения снабжено дополнительным электродом с держателем, а механизм подачи электродов выполнен в виде двух пар параллельно расположенных плоских упругих элементов, сформированных из четырехгранной призмы тремя продольными сквозными пазами, один из которых расположен по оси призмы, а два других симметрично относительно него, и поперечным пазом, образующим Т-образный паз с центрально расположенным продольным пазом и перемычки с двумя другими пазами и с двумя боковыми стенками призмы, при этом держатели электродов закреплены на обращенных друг к другу внутренних упругих элементах каждой пары в наружных упругих элементах каждой пары установлены микрометрические винты-толкатели, предназначенные для взаимодействия с внутренними элементами пары, а в одном из наружных упругих элементов установлен дополнительный винт-толкатель для взаимодействия с наружным элементом второй пары, проходящий через выполненные во внутренних элементах отверстиях.To do this, the processing is carried out around the part, the angular speed of rotation ω of the part is coordinated with a given speed V of the reciprocating movement in accordance with the expression
ω
Figure 00000001
V, where d is the size of the electrode along the axis of the part;
n is the number of electrodes, and the next radial feed of the electrodes is carried out before the even progress of the translational movement counted after the previous feed, while after the start of processing for one of the moves, the diameters of the part are measured at the extreme points, their difference is determined, it is compared with the tolerance on the diameter difference and in case of excess of the tolerance value obtained by the difference, the speed of translational movement is adjusted in accordance with the expression:
V
Figure 00000002
where γ processing productivity, mm 3 / min;
D is the diameter of the part;
Δ D is the change in diameter along the length of the stroke, and the subsequent coordination of the speed of rotation of the part with the obtained speed V. In this case, the device for the precision treatment of bodies of revolution is equipped with an additional electrode with a holder, and the electrode feed mechanism is made in the form of two pairs of parallel elastic flat elements formed from a tetrahedral prism with three longitudinal through grooves, one of which is located along the axis of the prism, and the other two are symmetrical relative to it, and a transverse groove forming a T-shaped groove with with a centrally located longitudinal groove and jumpers with two other grooves and with two side walls of the prism, while the electrode holders are fixed to the internal elastic elements of each pair facing each other in the external elastic elements of each pair there are micrometer push rods designed to interact with the internal elements pairs, and in one of the external elastic elements an additional pusher screw is installed to interact with the external element of the second pair, passing through in the inner hole feature.

Предложенный способ иллюстрируется чертежом. The proposed method is illustrated in the drawing.

В четырехгранной прямоугольной призме 1 выполнены внутренние плоские, упругие элементы 2, 3 с помощью трех продольных сквозных пазов 4, 5, 6 и наружные упругие элементы 7, 8 с помощью поперечного паза 9. На внутренних плоских упругих элементах 2, 3 через переходные изоляторы 10, 11, смонтированы держателей 12, 13 электродов-инструментов 14, 15. Толкатели внутренних плоских, упругих элементов изготовлены в виде отдельных микрометрических винтов 16, 17, для которых в теле наружных элементов выполнены отверстия с резьбой 18, 19. In a tetrahedral rectangular prism 1, internal flat, elastic elements 2, 3 are made using three longitudinal through grooves 4, 5, 6 and external elastic elements 7, 8 using a transverse groove 9. On internal flat elastic elements 2, 3 through transition insulators 10 11, mounted holders 12, 13 of the tool electrodes 14, 15. The pushers of the internal flat, elastic elements are made in the form of separate micrometric screws 16, 17, for which holes with threads 18, 19 are made in the body of the external elements.

Движитель наружных упругих элементов изготовлен в виде одного микрометрического винта 20, для которого выполнено отверстие 21 с резьбой в теле плоского упругого элемента 8, а для его прохождения с возможностью контакта со вторым плоским упругим элементом 7 во внутренних упругих элементах выполнены отверстия 22, 23. Двухконтурный источник 24 импульсов технологического тока соединен электрически проводниками 25, 26 с электродами-инструментами 14, 15 с держателем 27 детали 28 с помощью проводника 29. The mover of the external elastic elements is made in the form of a single micrometer screw 20, for which a hole 21 is made with a thread in the body of the flat elastic element 8, and for its passage with the possibility of contact with the second flat elastic element 7, holes 22, 23 are made in the internal elastic elements. the source 24 of the pulses of the technological current is electrically connected by conductors 25, 26 with the electrodes-tools 14, 15 with the holder 27 of the part 28 using the conductor 29.

Первая автономная электрическая цепочка содержит электрод-инструмент 14, деталь 28, сигнальную лампочку 30, контакты включателя 31, а вторая электрод-инструмент 15, деталь 28, сигнальную лампочку 32, контакты включателя 33. Электрические контакты 34, 35 и 36, 37 служат для автономного питания электрических цепочек. Устройство содержит подвижку 38, планшайбу 39 и шпиндель 40. The first stand-alone electrical circuit contains an electrode tool 14, part 28, a signal light 30, switch contacts 31, and a second electrode tool 15, part 28, a signal light 32, switch contacts 33. Electrical contacts 34, 35 and 36, 37 are used to self-powered electrical circuits. The device comprises a slide 38, a faceplate 39 and a spindle 40.

Предложенное техническое решение реализуется следующим образом. The proposed technical solution is implemented as follows.

Предварительно определяют диаметр электрода-инструмента из оптимального соотношения 5 d=D, установленного на практике, где d диаметр электрода-инструмента; D диаметр обрабатываемой поверхности детали. Затем задают ω, V величину радиальной подачи, а также определяют необходимые для корректировки V величину: V

Figure 00000003
где за γ принимают значение производительности в мм3/мин при операциях электрозионного шлифования.Pre-determine the diameter of the electrode tool from the optimal ratio of 5 d = D, established in practice, where d is the diameter of the electrode tool; D is the diameter of the workpiece surface. Then set ω, V value of the radial feed, and also determine the necessary value for adjusting V value: V
Figure 00000003
where γ is taken as the productivity value in mm 3 / min during electrosion grinding operations.

В зависимости от режимов обработки и материалов детали и электрода-инструмента это значение охватывает пределы 0,1-0,5 мм3/мин. При заданных режимах и условиях обработки γ ее можно легко определить опытным путем или из справочных источников. За Δ D принимают допуск на конусность изготовления детали.Depending on the processing modes and materials of the part and the electrode-tool, this value covers the limits of 0.1-0.5 mm 3 / min. Under given conditions and conditions of processing γ, it can be easily determined empirically or from reference sources. For Δ D take the tolerance on the taper of the manufacture of the part.

Согласуют выбор ω и V:
ω

Figure 00000004
V
При двухконтурной обработке с двумя электродами-инструментами n=2, а производительность γ0,12 мм3/мин. Затем приступают к обработке. При этом очередную радиальную подачу электродов осуществляют перед четным ходом поступательного перемещения, отсчитанным после предыдущей подачи, а после начала обработки для одного из ходов осуществляют измерения диаметров детали в крайних точках, определяют их разность, сравнивают ее с величиной допуска на разность диаметров и в случае превышения полученной разностью величины допуска производят корректировку скорости поступательного перемещения в соответствии с выражением
Figure 00000005
Figure 00000006
и последующее согласование скорости вращения детали ω с полученной скоростью V.Match the choice of ω and V:
ω
Figure 00000004
V
When double-circuit processing with two electrodes-tools n = 2, and productivity γ0,12 mm 3 / min Then proceed to processing. In this case, the next radial feed of the electrodes is carried out before the even progress of the translational movement, counted after the previous feed, and after the start of processing for one of the moves, the diameters of the part are measured at the extreme points, their difference is determined, their difference is compared with the tolerance on the diameter difference in case of excess the obtained difference in the tolerance value, the speed of translational movement is adjusted in accordance with the expression
Figure 00000005
Figure 00000006
and the subsequent coordination of the rotation speed of the part ω with the obtained speed V.

Устройство в данном способе обработке работает следующим образом. С помощью микрометрического винта 20 отводят держатели 12, 13 электродов-инструмента на величину, достаточную для компенсации их суммарного линейного износа при обработке партии детали, по крайней мере в течение рабочей смены. А с помощью толкателей 16, 17 внутренние упругие элементы подают навстречу друг другу для создания упругих сил, исключающих люфты в системе, и для настройки электродов-инструментов и детали. Подают питание на электрические цепочки с помощью включателей 31, 33. Затем электроды-инструменты 14, 15 перемещают в держателях до электрического контакта (загораются сигнальные лампочки 30, 32) с деталью и фиксируют в таком положении. Отведя электроды-инструменты поочередно с помощью толкателей 16, 17, на одинаковое расстояние от детали на величину нескольких мкм с момента погашения сигнальных лампочек, отключают электрические цепочки с помощью включателей 31, 33. Затем придают детали вращение и возвратно-поступательное движение соответствующими элементами управления и включают источник импульсов технологического тока на электроды-инструменты и деталь. После этого с помощью микрометрического винта 20 электроды-инструменты синхронно на определенный шаг подают на деталь и осуществляют обработку. The device in this processing method works as follows. Using a micrometer screw 20, the holders 12, 13 of the tool electrodes are removed by an amount sufficient to compensate for their total linear wear when processing a batch of the part, at least during the work shift. And with the help of pushers 16, 17, the internal elastic elements are fed towards each other to create elastic forces that exclude backlash in the system, and to adjust the electrodes-tools and parts. Power is supplied to the electrical circuits with the help of switches 31, 33. Then, the electrodes-tools 14, 15 are moved in the holders until they are in electrical contact (signal lights 30, 32 light up) with the part and are fixed in this position. Having removed the tool electrodes alternately with the help of pushers 16, 17, to the same distance from the part by a few microns from the moment the signal lamps are extinguished, the electrical circuits are switched off using the switches 31, 33. Then, the parts are rotated and reciprocated by the corresponding control elements and include a source of technological current pulses on the electrodes-tools and the part. After that, with the help of a micrometer screw 20, the electrode-tools are synchronously fed to the part at a certain step and processed.

Claims (2)

1. Способ прецизионной обработки тел вращения, при котором электрод-инструмент устанавливают с зазором относительно обрабатываемой поверхности, на электрод и деталь подают технологический ток, задают вращение детали, относительное возвратно-поступательное перемещение детали и электрода и периодическую радиальную подачу электрода к поверхности детали между ходами возвратно-поступательного перемещения, отличающийся тем, что обработку ведут электродами-инструментами, расположенными равномерно по окружности вокруг детали, угловую скорость вращения ω детали согласуют с заданной скоростью v возвратно-поступательного перемещения в соответствии с выражением
Figure 00000007

где d - размер электрода вдоль оси детали;
n - число электродов,
а очередную радиальную подачу электродов осуществляют перед четным ходом поступательного перемещения, отсчитанным после предыдущей подачи, при этом после начала обработки для одного из ходов осуществляют измерение диаметров детали в крайних точках, определяют их разность, сравнивают ее с величиной допуска на разность диаметров и в случае превышения полученной разностью величины допуска производят корректировку скорости поступательного перемещения в соответствии с выражением
Figure 00000008

где γ - производительность обработки мм3/ мин;
D - диаметр детали;
DD - изменение диаметра по длине хода,
и последующее согласование скорости вращения детали с полученной скоростью v.
1. The method of precision processing of bodies of revolution, in which the electrode-tool is installed with a gap relative to the surface to be machined, a technological current is supplied to the electrode and the part, rotation of the part, relative reciprocating movement of the part and electrode and periodic radial electrode feed to the part surface between the strokes are set reciprocating movement, characterized in that the processing is carried out by electrodes-tools located uniformly around the circumference around the part, the angular velocity rotation speed ω details agree with a given reciprocating speed v in accordance with the expression
Figure 00000007

where d is the electrode size along the axis of the part;
n is the number of electrodes,
and the next radial feed of the electrodes is carried out before the even progress of the translational movement counted after the previous feed, while after the start of processing for one of the moves, the diameters of the part are measured at the extreme points, their difference is determined, their difference is compared with the tolerance on the diameter difference in case of excess the obtained difference in the tolerance value, the speed of translational movement is adjusted in accordance with the expression
Figure 00000008

where γ is the processing productivity mm 3 / min;
D is the diameter of the part;
DD - change in diameter along the stroke,
and subsequent matching of the rotational speed of the part with the obtained speed v.
2. Устройство для прецизионной обработки тел вращения, включающее механизм подачи электрода-инструмента с держателем и источник технологического тока, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным электродом с держателем, а механизм подачи электродов выполнен в виде двух пар параллельно расположенных плоских упругих элементов, сформированных из четырехгранной призмы тремя продольными сквозными пазами, один из которых расположен по оси призмы, а два других - симметрично относительно него, и поперечным пазом, образующим Т-образный паз с центрально расположенным продольным пазом и перемычки - с двумя другими пазами и с двумя боковыми стенками призмы, при этом держатели электродов закреплены на обращенных друг к другу внутренних упругих элементах каждой пары, в наружных упругих элементах каждой пары установлены микрометрические винты-толкатели, предназначенные для взаимодействия с внутренними элементами пары, а в одном из наружных упругих элементов установлен дополнительный микрометрический винт-толкатель, предназначенный для взаимодействия с наружным элементом второй пары и проходящий через выполненные во внутренних элементах отверстия. 2. A device for the precision treatment of bodies of revolution, including a feed mechanism for an electrode-tool with a holder and a technological current source, characterized in that it is equipped with an additional electrode with a holder, and the feed mechanism of the electrodes is made in the form of two pairs of parallel elastic flat elements formed from a tetrahedral prism with three longitudinal through grooves, one of which is located along the axis of the prism, and the other two are symmetrically relative to it, and a transverse groove forming a T-shaped h with a centrally located longitudinal groove and jumpers - with two other grooves and with two side walls of the prism, while the electrode holders are fixed to the internal elastic elements of each pair facing each other, micrometer pushers are installed in the external elastic elements of each pair, designed to interaction with the internal elements of the pair, and in one of the external elastic elements there is an additional micrometric pusher screw designed to interact with the external element the second pair and passing through holes made in the internal elements.
SU5002549 1991-08-01 1991-08-01 Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation RU2056230C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5002549 RU2056230C1 (en) 1991-08-01 1991-08-01 Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5002549 RU2056230C1 (en) 1991-08-01 1991-08-01 Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2056230C1 true RU2056230C1 (en) 1996-03-20

Family

ID=21585356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5002549 RU2056230C1 (en) 1991-08-01 1991-08-01 Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2056230C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574161C2 (en) * 2014-04-01 2016-02-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Уральский электромеханический завод" Plant for electrochemical machining of bores in bulky parts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1004944, кл. C 02B 6/38, 1982. 2. заявка Японии N 63-49201, кл. B 02B 6/38, 1988. 3. Авторское свидетельство СССР N 1016128, кл. B 23H 1/02, 1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2574161C2 (en) * 2014-04-01 2016-02-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Уральский электромеханический завод" Plant for electrochemical machining of bores in bulky parts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4605886A (en) Feed-deviation preventive path-controlled machining method and apparatus
US3433919A (en) Apparatus for electrically treating workpieces with electrodes
US4439660A (en) Electroerosive contour-machining method and apparatus with a rotary tool electrode
Sato et al. The development of an electrodischarge machine for micro-hole boring
RU2056230C1 (en) Method and apparatus for precise treatment of bodies of rotation
EP0083118B1 (en) Helicoidal guide for wire electrode of an edm apparatus
US4333806A (en) Method of and apparatus for electroerosively machining a contour in a workpiece with a traveling-wire electrode
GB2093747A (en) Electrode feed device for electrical machining apparatus
US4629856A (en) Traveling-wire backing support EDM method and apparatus
GB1119881A (en) A method and device for machining work pieces
Jia et al. Accuracy improvement of micro-shafts fabricated by the twin-mirroring-wire tangential feed electrical discharge grinding
EP0129340A1 (en) Electrical discharge machining apparatus for forming minute holes in a workpiece
SU961915A1 (en) Method of electro-erosion working
SU763058A1 (en) Electroerosion machine
SU1764875A1 (en) Electroarc process
SU1301594A1 (en) Method of extremum control of electro-erosion process
SU243753A1 (en) Device for EDM treatment of the outer surfaces of one or more parts
SU1013181A1 (en) Dimensional electric electric machining method
SU785008A1 (en) Device for electro-erosion working of holes
RU1244848C (en) Method electric-discharge machining of thin-film control electrodes of deflecting systems
SU753617A1 (en) Apparatus for honing external surfaces of bodies of revolution
SU1535684A1 (en) Machine carriage drive for electric-discharge machining
USRE26970E (en) Search rtoi
SU831472A1 (en) Arrangement to electroerosion copying and broaching machine
RU2014184C1 (en) Electrical discharge machine for machining complex-profile surfaces by wire electrode-tool