RU2072281C1 - Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки - Google Patents
Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2072281C1 RU2072281C1 RU93036401A RU93036401A RU2072281C1 RU 2072281 C1 RU2072281 C1 RU 2072281C1 RU 93036401 A RU93036401 A RU 93036401A RU 93036401 A RU93036401 A RU 93036401A RU 2072281 C1 RU2072281 C1 RU 2072281C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- parts
- hollow
- filler
- granule
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Использование: размерная комбинированная электрообработка в электролите деталей, особенно тонкостенных. Сущность изобретения: обработку ведут гранулами, выполненными в виде полого или пористого сердечника с нанесенным на него металлическим покрытием. Сердечник может быть выполнен из пластмассы (полый) или из пенопласта. Толщина металлического покрытия - 0,2 - 0,3 мм. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при размерной комбинированной электрообработке деталей в электролите.
Известно использование наполнителя в виде абразивных, фарфоровых и стеклянных гранул при размерной электрохимической обработке поверхностей деталей, удаленных от инструмента. Наполнитель в этом случае подается в зону обработки струей электролита (см. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Учебное пособие (в 2-х томах), т. 2. Обработка материалов с использованием высококонцентрированных источников энергии /Под ред. В.П. Смоленцева. М. Высшая школа, 1983, с. 147).
Однако при использовании таких гранул не достигаются требуемые технологические режимы ЭХО и эксплуатационные показатели обрабатываемой поверхности из-за уменьшения электрической проводимости межэлектродного промежутка.
Наиболее близким по совокупности признаков является изобретение по авт. св. СССР N 833414, кл. В 23 Н 1/08, 1979, по которому в качестве наполнителя используют полые стальные гранулы.
К недостаткам способов размерной ЭХО в электролите с использованием таких наполнителей относятся:
1. Низкое качество обработки вследствие наличия шероховатостей, возникновение внутренних напряжений в поверхностном слое детали (наклепа) и возможности деформирования, особенно тонкостенных деталей, крупными и поэтому имеющими большую массу гранулами наполнителя. Чем более удалена обрабатываемая поверхность от инструмента, тем более крупные гранулы подаются в струе электролита и, следовательно, тем ниже качество обработки.
1. Низкое качество обработки вследствие наличия шероховатостей, возникновение внутренних напряжений в поверхностном слое детали (наклепа) и возможности деформирования, особенно тонкостенных деталей, крупными и поэтому имеющими большую массу гранулами наполнителя. Чем более удалена обрабатываемая поверхность от инструмента, тем более крупные гранулы подаются в струе электролита и, следовательно, тем ниже качество обработки.
2. Невозможность доставки гранул большой массы в удаленную зону обработки с требуемой скоростью.
3. Большой расход энергии для доставки гранул в зону обработки.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества обработки, расширение технологических возможностей и снижение энергоемкости процесса. Для решения поставленной задачи гранулы наполнителя выполняют из диэлектрического материала пустотелыми или пористыми с металлизированной наружной поверхностью.
На фиг. 1 показаны варианты исполнения шаровидных гранул наполнителя: а
диэлектрическая пустотелая гранула с металлизированной наружной поверхностью (1 диэлектрический пустотелый сердечник, 2 металлизированное покрытие); б диэлектрическая пористая гранула с металлизированной наружной поверхностью (1 диэлектрическая пористая гранула, 2 металлизированное покрытие).
диэлектрическая пустотелая гранула с металлизированной наружной поверхностью (1 диэлектрический пустотелый сердечник, 2 металлизированное покрытие); б диэлектрическая пористая гранула с металлизированной наружной поверхностью (1 диэлектрическая пористая гранула, 2 металлизированное покрытие).
В качестве основы гранулы наполнителя может выступать пустотелая диэлектрическая, например, пластмассовая оболочка 1 (фиг. 1,а), толщина которой выбирается для каждого конкретного материала из условия обеспечения его механической прочности при ударе (Земляков Н.П. Прочность деталей из пластмасс. M. Машиностроение, 1972) При этом наружный диаметр диэлектрических оболочек должен быть не ниже критического диаметра токопроводящей гранулы, выполненной из материала покрытия (методику расчета критического диаметра гранулы см. Габагуев А. А. Высокопроизводительная электрохимическая обработка деталей сложной формы в электролите с твердым наполнителем: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Тула, 1983). Гранулы наполнителя изготовлены путем нанесения на поверхность диэлектрической оболочки 1 слоя металла 2 толщиной 0,2 0,3 мм. Такая толщина является максимально необходимой для обеспечения стабильной электропроводности покрытия гранулы.
Целесообразно также использовать диэлектрические пористые, например, пенопластовые гранулы 1 тех же размеров и с такими же толщинами металлизированных покрытий 2 (фиг. 1,б), что и для пустотелых диэлектрических гранул.
На фиг. 2 показан способ обработки внутренней поверхности корпуса центробежного насоса.
Процесс обработки ведется в следующей последовательности: гранулы наполнителя вводятся в струю электролита, который прокачивается через сопло со скоростью Vэ, и транспортируются им к обрабатываемой поверхности заготовки; на определенном расстоянии между гранулами накопителя и заготовки происходит электрический разряд, переходящий в дуговой и вызывающий расплавление металла заготовки в месте контакта.
Гранулы наполнителя вводятся в электролит при концентрации в диапазоне 20 30% Эта концентрация наполнителя является оптимальной, так как при этом обеспечивается равномерное распределение гранул по всему объему электролита; при концентрации наполнителя свыше 35 40% наблюдается закупоривание межэлектродного промежутка, значительный износ оборудования. В момент контакта гранул значительно меньшей массы с поверхностью детали исключается механическое повреждение ее, так как энергия гранул в момент удара крайне мала.
Эффективность предлагаемого технического решения от снижения энергоемкости и расширения технологических возможностей процесса подтверждается расчетами. Для расчета возьмем полую стальную гранулу (индекс 1) диаметром 12 мм с толщиной стенки 2 мм (при меньших толщинах может иметь место потеря механической прочности) и диэлектрическую пористую гранулу из пенопласта со стальным покрытием толщиной 0,2 мм (индекс 2) того же наружного диаметра.
Объемы материала шаровидных гранул определим по формуле:
Тогда объем полой стальной гранулы 1 составит 636,70 мм3; объем пористой основы гранул 2,00 817,28 мм3; объем материала покрытия гранулы 2,00 67,50 мм3. Соответственно масса гранул составит: m1 4,97 г, m2 0,88 г (при плотности пенопласта 0,24 г/см3), т.е. пористая гранула в 5,65 раза легче полой стальной.
Тогда объем полой стальной гранулы 1 составит 636,70 мм3; объем пористой основы гранул 2,00 817,28 мм3; объем материала покрытия гранулы 2,00 67,50 мм3. Соответственно масса гранул составит: m1 4,97 г, m2 0,88 г (при плотности пенопласта 0,24 г/см3), т.е. пористая гранула в 5,65 раза легче полой стальной.
Энергию, необходимую для разгона этих гранул до скорости подачи рабочей среды в зону обработки (Vгр 8 м/с), определим по зависимости:
Тогда соответственно F1 159,04 H • м, F2 28,15 H • м, т.е. для разгона пористой гранулы до той же скорости, что и полой стальной, требуется энергия в 5,65 раза меньшая. Это обстоятельство позволяет сделать заключение, что применение предлагаемых гранул позволяет существенно снизить энергоемкость процесса размерной комбинированной электрообработки, т.о. подтверждается возможность достижения указанной цели.
Тогда соответственно F1 159,04 H • м, F2 28,15 H • м, т.е. для разгона пористой гранулы до той же скорости, что и полой стальной, требуется энергия в 5,65 раза меньшая. Это обстоятельство позволяет сделать заключение, что применение предлагаемых гранул позволяет существенно снизить энергоемкость процесса размерной комбинированной электрообработки, т.о. подтверждается возможность достижения указанной цели.
Если для разгона пористой гранулы затратить энергию в 5,65 раза большую, т. е. 159,04 Н • м, то она достигнет скорости 19,01 м/с, что в 2,38 раза больше скорости полета полой стальной гранулы. Для определения дальности полета полой стальной и пористой гранулы при одинаковой кинематической энергии воспользуемся расчетом движения тела, брошенного под углом к горизонту ( Яворский В.М. Детлаф А.А. Справочник по физике. М. Наука, 1977, с. 42). При этом считаем, что тело движется под действием постоянной силы тяжести, направленной вертикально вниз. Наибольшая дальность полета вдоль горизонтальной оси определяется по формуле:
Тогда для α = 45° l1 6,53 м, l2 36,84 м, т.е. дальность полета пористой гранулы больше в 5,65 раза. Высокая скорость и большая дальность полета пористой гранулы по сравнению с прототипной полой стальной дает возможность обрабатывать более удаленные поверхности, труднодоступные полости, впадины, ниши и др. т.е. расширить технические возможности процесса размерной комбинированной электрообработки, что способствует достижению цели изобретения.
Тогда для α = 45° l1 6,53 м, l2 36,84 м, т.е. дальность полета пористой гранулы больше в 5,65 раза. Высокая скорость и большая дальность полета пористой гранулы по сравнению с прототипной полой стальной дает возможность обрабатывать более удаленные поверхности, труднодоступные полости, впадины, ниши и др. т.е. расширить технические возможности процесса размерной комбинированной электрообработки, что способствует достижению цели изобретения.
Предлагаемая конструкция гранул наполнителя позволяет так же значительно улучшить качество обрабатываемой поверхности за счет исключения соударений гранул большой массы с обрабатываемой поверхностью. На ней полностью отсутствуют какие-либо следы от соударений, шероховатость поверхности составляет Ra 0,4 0,63 мкм при исходной точности профиля детали, что полностью подтверждает возможность достижения указанных целей.
Claims (1)
- Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки, содержащая металлическую оболочку, отличающаяся тем, что она снабжена полым или пористым сердечником из диэлектрика, а оболочка выполнена в виде покрытия, нанесенного на сердечник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93036401A RU2072281C1 (ru) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93036401A RU2072281C1 (ru) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93036401A RU93036401A (ru) | 1995-12-27 |
RU2072281C1 true RU2072281C1 (ru) | 1997-01-27 |
Family
ID=20145094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93036401A RU2072281C1 (ru) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2072281C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521940C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ струйной электрохимической обработки |
RU2750390C1 (ru) * | 2018-01-26 | 2021-06-28 | Драйлит, С.Л. | Применение h2so4 в качестве электролита в процессах сглаживания и полирования металлов путем переноса ионов с помощью свободных твердых тел |
RU2782814C1 (ru) * | 2022-03-29 | 2022-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Способ комбинированной обработки канала сложной формы |
-
1993
- 1993-07-14 RU RU93036401A patent/RU2072281C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. б.А.Артамонов и др. "Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов, М, "Высшая школа", 1983. т.2, с.147. 2. SU, авторское свидетельство N 833414, кл. B 23H 1/08, 1979. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521940C2 (ru) * | 2012-02-07 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Способ струйной электрохимической обработки |
RU2750390C1 (ru) * | 2018-01-26 | 2021-06-28 | Драйлит, С.Л. | Применение h2so4 в качестве электролита в процессах сглаживания и полирования металлов путем переноса ионов с помощью свободных твердых тел |
RU2782814C1 (ru) * | 2022-03-29 | 2022-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Способ комбинированной обработки канала сложной формы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Han et al. | Geometric improvement of electrochemical discharge micro-drilling using an ultrasonic-vibrated electrolyte | |
Gautam et al. | Experimental investigations into ECSD process using various tool kinematics | |
US2902584A (en) | Method of detaching material by electric erosion | |
Chak et al. | The drilling of Al 2 O 3 using a pulsed DC supply with a rotary abrasive electrode by the electrochemical discharge process | |
AU720586B2 (en) | An electrolytic process for cleaning electrically conducting surfaces | |
RU2694941C1 (ru) | Способ электрополирования лопаток блиска и рабочий контейнер для его реализации | |
CN108655521B (zh) | 一种压电陶瓷振动与电化学放电同步的加工装置及方法 | |
GB2063926A (en) | Plasma coating | |
CN102166676A (zh) | 绝缘陶瓷往复走丝电火花线切割加工方法及装置 | |
Nagalingam et al. | Effects of ambient pressure and fluid temperature in ultrasonic cavitation machining | |
CN107419267A (zh) | 终端外壳、电子设备及终端外壳加工工艺 | |
Yuangang et al. | Wear-resist electrodes for micro-EDM | |
CN104385160B (zh) | 一种有序结构电镀砂轮的制造方法 | |
RU2072281C1 (ru) | Гранула наполнителя для комбинированной электрообработки | |
Toh | The use of ultrasonic cavitation peening to improve micro-burr-free surfaces | |
US4581853A (en) | Apparatus for internal finishing of metal parts | |
US5981084A (en) | Electrolytic process for cleaning electrically conducting surfaces and product thereof | |
RU2697757C1 (ru) | Способ сухого локального электрополирования лопаток блиска и рабочий контейнер для его реализации | |
RU2710087C1 (ru) | Способ обработки перфорационных отверстий в полых лопатках турбомашины и установка для его реализации | |
RU2697759C1 (ru) | Способ электрохимической обработки внутреннего канала металлической детали и электрод-инструмент для его реализации | |
Feng et al. | Experimental investigation of vibration-assisted pulsed electrochemical machining | |
Ming et al. | Study on kerosene submerged jet electrolytic micromachining | |
CA1230076A (en) | Jet-plating electrode dispersion coatings from feed pipe | |
US3883410A (en) | Method of and apparatus for the deburring workpieces | |
Sourav et al. | A review on micro-drilling by electrochemical discharge machining |