RU2150358C1 - Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool - Google Patents

Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool Download PDF

Info

Publication number
RU2150358C1
RU2150358C1 RU99105696/02A RU99105696A RU2150358C1 RU 2150358 C1 RU2150358 C1 RU 2150358C1 RU 99105696/02 A RU99105696/02 A RU 99105696/02A RU 99105696 A RU99105696 A RU 99105696A RU 2150358 C1 RU2150358 C1 RU 2150358C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
working
tool
cutting edges
interelectrode gap
Prior art date
Application number
RU99105696/02A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Гунич Сергей Евгеньевич
Ким Вячеслав Елисеевич
Мацуков Николай Иосифович
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 Гунич Сергей Евгеньевич, Ким Вячеслав Елисеевич, Мацуков Николай Иосифович filed Critical Гунич Сергей Евгеньевич
Priority to RU99105696/02A priority Critical patent/RU2150358C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2150358C1 publication Critical patent/RU2150358C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: processes for forming cutting edges of blade-type tools. SUBSTANCE: method comprises steps of using at least one movable electrode at working; sharpening cutting edges due to creation of electric field at screening end of blank in zone of sharpening; interrupting motion of electrode before termination of working when thickness of blank at side of its end consists 0.2-0.5 of interelectrode gap value; completing working when electrode is fixed. Apparatus for performing the method includes electrode with working surface identical to shape of cutting edge of tool. Dielectric screen has recess opposite sharpened edge. Dimension of said recess corresponds to size of working interelectrode gap. Surface of electrode turned to sharpening zone has flat portion. It is possible to make blade-type tools with radius of sharpened edge less than 2 micrometer. It provides useful life period of tool increased by 1.5-2 times due to reduced number of operations for regrinding and dressing tool. EFFECT: increased service life of tool. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области размерной электрохимической обработки металлов и может быть использовано для формирования режущих граней лезвийных инструментов. The invention relates to the field of dimensional electrochemical processing of metals and can be used to form cutting edges of blade tools.

Известны способы электрохимической обработки, позволяющие формировать сложные поверхности /1/, где показан метод электрохимического объемного копирования с использованием подвижного электрода, геометрическая форма которого отображается в заготовке. Такой способ позволяет осуществлять формирование граней любой формы на заготовках любой толщины. Недостатком данного способа является невозможность получения острых режущих граней по той причине, что в начальный момент обработки происходит скругление кромки, так как она наиболее приближена к поверхности электрода и в процессе дальнейшего формообразования радиус кромки сохраняет постоянную величину и может только увеличиться. Known methods of electrochemical processing, allowing the formation of complex surfaces / 1 /, which shows the method of electrochemical volumetric copying using a movable electrode, the geometric shape of which is displayed in the workpiece. This method allows the formation of faces of any shape on workpieces of any thickness. The disadvantage of this method is the inability to obtain sharp cutting edges for the reason that at the initial moment of processing the rounding of the edge occurs, since it is closest to the surface of the electrode and in the process of further shaping the radius of the edge remains constant and can only increase.

Известен способ электрохимического заострения торцов деталей /2/. A known method of electrochemical sharpening of the ends of the parts / 2 /.

Способ по указанному изобретению осуществляется с использованием двух неподвижных электродов, расположенных напротив граней заострения под сходящимся углом на 15-25 градусов больше, чем угол требуемого заострения, при этом электроды устанавливают так, чтобы торец заготовки выступал за край электродов на величину среднего межэлектродного зазора, установленного в начале обработки, а длину граней электродов выбирают равной разности длины грани заострения и указанного зазора. Однако, во-первых, данный способ пригоден для формирования только плоских граней и не дает возможности осуществлять "бритвенную" или клиновидную заточку режущего инструмента, во-вторых, из-за превышения угла сходимости граней электрода над величиной угла сходимости режущих граней заготовки в конце обработки происходит преимущественное травление острия и, как следствие, его затупление. Кроме того, при формировании режущих граней на заготовках со значительной толщиной (более 3 мм) межэлектродный зазор в конце обработки превышает 4-5 мм, что приводит к значительным затратам энергии на преодоление электрического сопротивления электролита, его интенсивному нагреву и требует его эффективного охлаждения. The method according to the specified invention is carried out using two stationary electrodes located opposite the edges of the sharpening at a converging angle of 15-25 degrees more than the angle of the required sharpening, while the electrodes are set so that the end face of the workpiece protrudes beyond the edge of the electrodes by the value of the average interelectrode gap established at the beginning of processing, and the length of the faces of the electrodes is chosen equal to the difference between the lengths of the edge of the point and the specified gap. However, firstly, this method is suitable for forming only flat faces and does not allow for “razor” or wedge-shaped sharpening of the cutting tool, and secondly, because the angle of convergence of the electrode faces exceeds the angle of convergence of the cutting edges of the workpiece at the end of processing predominant etching of the tip occurs and, as a result, its blunting. In addition, when cutting faces are formed on workpieces with a significant thickness (more than 3 mm), the electrode gap at the end of processing exceeds 4-5 mm, which leads to significant energy costs for overcoming the electrical resistance of the electrolyte, its intense heating and requires efficient cooling.

Наиболее близким является изобретение по патенту RU 2069126 C1, B 23 H 3/00, 7/22, 7/26 "Способ электрохимической прошивки отверстий и устройство для его осуществления" от 20.11.96 /3/. Данный способ предусматривает обеспечение герметичного прилегания заготовки в местах образования выходных кромок прошиваемых отверстий. При этом начинают электрохимическую обработку (ЭХО) вибрирующим электродом-инструментом (Э-И), рабочая поверхность которого имеет форму, идентичную форме режущей грани на импульсном токе. Затем после врезания Э-И на глубину, меньшую толщины заготовки на величину равновесного торцевого зазора, прекращают рабочую подачу Э-И. Затем устанавливают режим обработки, обеспечивающий наибольшую локализацию процесса ЭХО и выдерживают Э-И в этом положении до полного вскрытия отверстия и образования заданного радиуса выходной кромки. Данный способ пригоден для обработки высокоточных деталей с прямыми режущими кромками отверстий малой длины. К недостаткам данного способа относится невозможность обработки заготовок толщиной более 0,15-0,2 мм с радиусом скругления режущей кромки менее 2 мкм. The closest is the invention according to patent RU 2069126 C1, B 23 H 3/00, 7/22, 7/26 "Method for electrochemical flashing of holes and a device for its implementation" from 11/20/96 / 3 /. This method provides for a tight fit of the workpiece at the places of formation of the output edges of the stitched holes. In this case, the electrochemical treatment (ECHO) is started with a vibrating electrode-tool (E-I), the working surface of which has a shape identical to the shape of the cutting face on a pulsed current. Then, after cutting EI to a depth less than the thickness of the workpiece by the value of the equilibrium end gap, the working supply of EI is stopped. Then set the processing mode, providing the greatest localization of the ECHO process and maintain the EI in this position until the hole is completely opened and the specified radius of the output edge is formed. This method is suitable for machining precision parts with straight cutting edges of small length holes. The disadvantages of this method include the impossibility of processing workpieces with a thickness of more than 0.15-0.2 mm with a radius of curvature of the cutting edge of less than 2 microns.

Задача изобретения заключается в получении режущих граней инструмента с радиусом острия менее 2 мкм. Поставленная задача решается за счет того, что поле электрического тока в межэлектродном зазоре между подвижным электродом и заготовкой формируют таким образом, чтобы угол сходимости режущих граней в месте заострения в конце обработки составлял 1-2 градуса, при этом поверхность торца заготовки в зоне формирования острия экранируют, а перед окончанием обработки, когда толщина заготовки в зоне формирования острия составит 0,2-0,5 величины рабочего межэлектродного зазора, движение электрода прекращают и окончательную обработку завершают при неподвижном электроде. The objective of the invention is to obtain the cutting edges of the tool with a radius of the tip less than 2 microns. The problem is solved due to the fact that the electric current field in the interelectrode gap between the movable electrode and the workpiece is formed so that the angle of convergence of the cutting faces at the point of sharpening at the end of processing is 1-2 degrees, while the surface of the end face of the workpiece in the zone of formation of the tip is screened , and before the end of processing, when the thickness of the workpiece in the zone of formation of the tip is 0.2-0.5 of the working interelectrode gap, the movement of the electrode is stopped and the final processing is completed by a fixed electrode.

В качестве прототипа устройства для осуществления заявляемого способа выбрана конструктивная схема реализации известного способа /3/. As a prototype of a device for implementing the proposed method, a structural scheme for implementing the known method / 3 / is selected.

Заявляемое устройство поясняется чертежом, где:
на фиг. 1 показано расположение элементов в начале обработки,
на фиг. 2 - расположение элементов в момент прекращения движения электрода и
на фиг. 3 - расположение элементов в конце обработки.
The inventive device is illustrated in the drawing, where:
in FIG. 1 shows the arrangement of elements at the beginning of processing,
in FIG. 2 - the location of the elements at the time of termination of the movement of the electrode and
in FIG. 3 - arrangement of elements at the end of processing.

Устройство содержит подвижный электрод 1 с рабочей поверхностью 2, имеющей форму, идентичную форме режущей грани инструмента; плоский участок 3, параллельный плоскости заготовки, ширина которого составляет 0,5-1,2 рабочего межэлектродного зазора; неподвижный по отношению к заготовке диэлектрический экран 4, установленный со стороны торца заготовки и имеющий выборку 5, ширина и глубина которой равна 0,5-1,0 рабочего межэлектродного зазора. The device comprises a movable electrode 1 with a working surface 2 having a shape identical to the shape of the cutting edge of the tool; a flat section 3 parallel to the plane of the workpiece, the width of which is 0.5-1.2 of the working interelectrode gap; a dielectric screen 4, fixed with respect to the workpiece, mounted on the side of the end face of the workpiece and having a sample 5, the width and depth of which is 0.5-1.0 of the working interelectrode gap.

Оптимальные величины технологических параметров способа и размеры конструктивных элементов устройства определены из эксперимента. Угол сходимости режущих граней менее 1 градуса конструктивно не обоснован из-за недостаточной жесткости острия, а угол более 2 градусов не обеспечивает получение радиуса острия менее 2 мкм, что снижает режущие свойства инструмента. Значение толщины с торца заготовки в момент прекращения движения электроды менее 0,2 межэлектродного зазора приводит к местному затуплению режущей грани, а более 0,5 зазора к неравномерности радиуса скругления острия по длине режущих граней. Размеры выборки в диэлектрическом экране по ширине и глубине менее 0,5 межэлектродного зазора способствуют появлению волнистости по длине острия, а более 1,0 зазора - к следам струйности по длине режущих граней. Ширина плоского участка рабочей поверхности электрода менее 0,5 межэлектродного зазора не обеспечивает получение необходимого радиуса скругления острия, а более 1,2 зазора приводит к местному подтравливанию и затуплению острия. The optimal values of the technological parameters of the method and the dimensions of the structural elements of the device are determined from the experiment. The convergence angle of the cutting faces of less than 1 degree is not structurally justified due to the insufficient rigidity of the tip, and the angle of more than 2 degrees does not provide a tip radius of less than 2 microns, which reduces the cutting properties of the tool. The thickness value from the end face of the workpiece at the time of stopping the movement of the electrodes is less than 0.2 of the interelectrode gap leads to local blunting of the cutting edge, and more than 0.5 of the gap leads to unevenness of the radius of rounding of the tip along the length of the cutting faces. The sample size in the dielectric screen in width and depth of less than 0.5 interelectrode gap contributes to the appearance of waviness along the length of the tip, and more than 1.0 gap to traces of jet along the length of the cutting faces. The width of the flat portion of the working surface of the electrode is less than 0.5 of the interelectrode gap does not provide the required radius of rounding of the tip, and more than 1.2 of the gap leads to local etching and blunting of the tip.

Перед началом обработки заготовка по ширине снабжается технологическим припуском, равным ширине плоского участка рабочей поверхности электрода, а в процессе обработки стравливание припуска осуществляется параллельно плоскому участку. После остановки электрода и продолжения обработки при неподвижном электроде за счет перераспределения электрического поля в межэлектродном зазоре происходит ускоренное стравливание пленки-острия по краю и формирование угла сходимости режущих граней в пределах 1-2 градусов. Before the start of processing, the workpiece is provided with a technological allowance in width equal to the width of the flat portion of the electrode working surface, and during processing, the allowance is etched parallel to the flat section. After the electrode stops and processing continues when the electrode is stationary, due to the redistribution of the electric field in the interelectrode gap, accelerated etching of the tip film along the edge and formation of the convergence angle of the cutting faces within 1-2 degrees occur.

Пример. С помощью заявляемых способа и устройства изготовлена партия (10 шт. ) куттерных ножей для промышленных мясорубок из полосы нержавеющей стали марки 55Х15МФ толщиной 8 мм. Предварительно заготовки прошли механическую обработку по контуру и плоскостям, затем термическую обработку (закалка до твердости HRC 60-62). После изготовления проведены замеры радиуса скругления острия на электронном микроскопе, результаты измерений показали, что все ножи имеют радиус острия менее 2 мкм. Example. Using the inventive method and device, a batch (10 pcs.) Of cutter knives for industrial meat grinders from a strip of stainless steel grade 55X15MF with a thickness of 8 mm was made. Preforms were machined along the contour and planes, then heat treated (quenching to hardness HRC 60-62). After manufacturing, measurements were made of the radius of rounding of the tip using an electron microscope, the measurement results showed that all knives have a radius of the tip of less than 2 microns.

Достигнутый технический результат позволит повысить потребительские свойства конечного продукта за счет более мелкого помола и увеличить ресурс работы ножей за счет уменьшения их переточек и правок. Achieved technical result will improve the consumer properties of the final product due to finer grinding and increase the service life of knives by reducing their resharpening and editing.

Источники информации
1. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки. Авторы: Г. Л. Амитан и др. Под общ. ред. В.А. Волосатова, Л., Машиностроение, 1988 г., стр. 20.
Sources of information
1. Handbook of electrochemical and electrophysical processing methods. Authors: G. L. Amitan et al. Under the general. ed. V.A. Volosatova, L., Mechanical Engineering, 1988, p. 20.

2. Авт. свид. СССР N 1220909, B 23 H, 9/08, 1986 г. 2. Auth. testimonial. USSR N 1220909, B 23 H, 9/08, 1986

Claims (2)

1. Способ электрохимической обработки режущих граней инструмента, включающий использование, по меньшей мере, одного подвижного электрода, рабочая поверхность которого имеет форму, идентичную форме режущей грани, и формирование поля электрического тока в рабочем межэлектродном зазоре, обеспечивающего заострение режущих граней за счет первоначального перемещения электрода в начале обработки, прекращения движения электрода перед окончанием обработки и проведения процесса окончательной обработки при неподвижном электроде, отличающийся тем, что поверхность торца заготовки инструмента в зоне формирования острия экранируют, при этом прекращают движение электрода при толщине заготовки в зоне формирования острия, составляющей 0,2 - 0,5 величины рабочего межэлектродного зазора. 1. The method of electrochemical processing of the cutting edges of the tool, including the use of at least one movable electrode, the working surface of which has a shape identical to the shape of the cutting edge, and the formation of an electric current field in the working interelectrode gap, providing sharpening of the cutting edges due to the initial movement of the electrode at the beginning of processing, the termination of the movement of the electrode before the end of the processing and the process of final processing with a stationary electrode, I mean that the surface of the end face of the workpiece of the tool in the zone of formation of the tip is shielded, while the movement of the electrode is stopped when the thickness of the workpiece in the zone of formation of the tip is 0.2 - 0.5 of the working interelectrode gap. 2. Устройство для электрохимической обработки режущих граней инструмента, содержащее электрод, рабочая поверхность которого имеет форму, идентичную форме режущей грани, отличающееся тем, что оно снабжено неподвижным по отношению к заготовке инструмента диэлектрическим экраном, установленным со стороны торца заготовки, имеющим выборку напротив формирующего острия, ширина и глубина которой равна 0,5 - 1,0 величины рабочего межэлектродного зазора, при этом рабочая поверхность электрода, обращенная к зоне формирования острия, имеет плоский участок, параллельный плоскости заготовки, ширина которого составляет 0,5 - 1,2 величины рабочего межэлектродного зазора. 2. Device for electrochemical processing of cutting edges of a tool, comprising an electrode, the working surface of which has a shape identical to the shape of the cutting edge, characterized in that it is provided with a dielectric screen fixed to the tool blank, mounted on the side of the workpiece end, having a sample opposite the forming tip the width and depth of which is 0.5 - 1.0 of the magnitude of the working interelectrode gap, while the working surface of the electrode facing the zone of formation of the tip has a flat a section parallel to the plane of the workpiece, the width of which is 0.5 - 1.2 the magnitude of the working interelectrode gap.
RU99105696/02A 1999-03-11 1999-03-11 Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool RU2150358C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105696/02A RU2150358C1 (en) 1999-03-11 1999-03-11 Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105696/02A RU2150358C1 (en) 1999-03-11 1999-03-11 Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2150358C1 true RU2150358C1 (en) 2000-06-10

Family

ID=20217420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99105696/02A RU2150358C1 (en) 1999-03-11 1999-03-11 Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2150358C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466828C2 (en) * 2007-05-16 2012-11-20 Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах Cutting tool
CN103600144A (en) * 2013-11-18 2014-02-26 南京航空航天大学 Method and device for electrolytic machining of massive array tiny pits through wedge-shaped runner
CN106914666A (en) * 2017-05-10 2017-07-04 常州工学院 The preparation method and array inclined hole negative electrode of a kind of Electrolyzed Processing array inclined hole negative electrode
RU2693235C1 (en) * 2018-04-05 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" Device for electrolytic-plasma polishing of blisk blades

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466828C2 (en) * 2007-05-16 2012-11-20 Эрликон Трейдинг Аг, Трюббах Cutting tool
CN103600144A (en) * 2013-11-18 2014-02-26 南京航空航天大学 Method and device for electrolytic machining of massive array tiny pits through wedge-shaped runner
CN103600144B (en) * 2013-11-18 2016-02-24 南京航空航天大学 The method of cuniform channel Electrolyzed Processing massive array unevenness and device
CN106914666A (en) * 2017-05-10 2017-07-04 常州工学院 The preparation method and array inclined hole negative electrode of a kind of Electrolyzed Processing array inclined hole negative electrode
RU2693235C1 (en) * 2018-04-05 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Уралавиаспецтехнология" Device for electrolytic-plasma polishing of blisk blades

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lauwers et al. Hybrid processes in manufacturing
US20050227594A1 (en) Method of and apparatus for producing roll
MXPA04011830A (en) Diamond tool with a multi-tipped diamond.
CN108838889B (en) Hard and brittle free-form surface grinding device and grinding method
Khafizov Economic efficiency and effectiveness of ways of separating materials electro diamond processing
RU2150358C1 (en) Method and apparatus for electrochemical working of cutting edges of tool
Chu et al. Electrolytic removal of recast layers on micro-EDM microstructure surfaces
US3768344A (en) Manufacture of extrusion tools
RU2535820C2 (en) Device for electric pulse machining
Sadat Effect of high cutting speed on surface integrity of AISI 4340 steel during turning
Wu et al. Experiment investigation of using wire electrochemical machining in deionized water to reduce the wire electrical discharge machining surface roughness
Ablyaz Roughness of the machined surface in wire EDM
US3154664A (en) Blanking dies and method of making same
Azlan et al. Improvement of machining performance using hybrid rotary ultrasonic milling (HRUAM) for hardened D2 tool steel materials
Li et al. Electrolytic abrasive edge honing of cemented carbide cutting tools
Alsoufi et al. Experimental investigation of wire-EDM process parameters for surface roughness in the machining of carbon steel 1017 and aluminum alloy 6060
Song et al. V-grooving using a strip EDM
EP1382414B1 (en) Method of making a cutting tool blade
Boujelbene et al. Investigation on the surface roughness of the high steel material after wire electrical discharge machining process
Ugrasen et al. Comparative study of electrode wear estimation in wire EDM using multiple regression analysis and group method data handling technique for EN-8 and EN-19
Song et al. Effect of machining area on material removal rate in strip EDM
Arkhipov et al. Determination of high-strength materials diamond grinding rational modes
US8455783B2 (en) Electro-erosion edge honing of cutting tools
US2797299A (en) Method of forming serrations at the back of the blade of cutting elements
US2619881A (en) Mechanical strip deburring tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050312