RU2492032C2 - Method of combined processing - Google Patents

Method of combined processing Download PDF

Info

Publication number
RU2492032C2
RU2492032C2 RU2010130694/02A RU2010130694A RU2492032C2 RU 2492032 C2 RU2492032 C2 RU 2492032C2 RU 2010130694/02 A RU2010130694/02 A RU 2010130694/02A RU 2010130694 A RU2010130694 A RU 2010130694A RU 2492032 C2 RU2492032 C2 RU 2492032C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
electrode
processing
amplitude
axisymmetric
Prior art date
Application number
RU2010130694/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010130694A (en
Inventor
Александр Иванович Коптев
Евгений Владиславович Смоленцев
Алексей Викторович Кузовкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2010130694/02A priority Critical patent/RU2492032C2/en
Publication of RU2010130694A publication Critical patent/RU2010130694A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492032C2 publication Critical patent/RU2492032C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used for making and hardening tools intended for finishing axially symmetric parts, for example, fine-module hard-alloy shaping cutters. Proposed method comprises making the electrode tool from easy-to-machine alloy with axially-symmetric profile by piercing at appropriate die and applying ultrasound oscillations thereto with simultaneous circular and radial displacement of piercing tool. Thereafter made electrode tool is used for spark erosion machining of axially symmetric part. Note here the amplitude of ultrasound oscillation makes double electrode gap of spark erosion machining.
EFFECT: higher finishing precision.
4 dwg

Description

Способ относится к области машиностроения и может быть использован для изготовления инструмента для чистовой обработки осесимметричных деталей, например мелкомодульных твердосплавных долбяков.The method relates to the field of mechanical engineering and can be used to make tools for finishing machining axisymmetric parts, for example, small-module hard-alloy cutters.

Известны способы чистовой обработки профиля долбяков, шлиц, зубчатых колес шлифованием. К недостаткам способа относится высокий расход и стоимость абразивного инструмента, особенно при изготовлении мелкомодульных долбяков [1, стр.388].Known methods for finishing the profile of cutters, grooves, gears by grinding. The disadvantages of the method include the high consumption and cost of an abrasive tool, especially in the manufacture of small-modal cutters [1, p. 388].

Известен способ комбинированной электроэрозионно-химической обработки абразивным инструментом, позволяющий снизить расход инструмента, но требующий больших затрат на изготовление токопроводящих абразивных кругов и на их правку [2, стр.68].A known method of combined electroerosive and chemical treatment with an abrasive tool, which allows to reduce tool consumption, but requiring high costs for the manufacture of conductive abrasive wheels and their editing [2, p. 68].

Известен способ интенсификации процессов обработки путем наложения изгибающих ультразвуковых колебаний на инструмент. К недостаткам способа относится получение различной амплитуды колебаний при обработке эвольвентных и других осесимметричных изделий [3, стр.268].A known method of intensifying processing processes by applying bending ultrasonic vibrations to the tool. The disadvantages of the method include obtaining a different amplitude of oscillation in the processing of involute and other axisymmetric products [3, p.268].

Известны цилиндрические (круговые) волны, применение которых позволяет регулировать расстояние между сопрягаемыми поверхностями в осесимметричных деталях при их обработке с анодным растворением материала [4, стр.178].There are known cylindrical (circular) waves, the use of which allows you to adjust the distance between the mating surfaces in axisymmetric parts when they are processed with anodic dissolution of the material [4, p.178].

Наиболее близким к заявке является способ [3]. Сущность способа состоит в том, что при выполнении традиционной лезвийной обработки осесимметричных деталей на обрабатывающий инструмент накладываются ультразвуковые колебания, которые увеличивают интенсивность удаления слоя материала за счет появления дополнительных сил резания. К недостаткам способа относят нестабильную амплитуду колебаний при обработке эвольвентных и других осесимметричных изделий, что приводит к снижению точности обработанных поверхностей и дополнительным затратам на доводку точности профиля при последующих финишных операциях.Closest to the application is a method [3]. The essence of the method is that when performing traditional blade processing of axisymmetric parts, ultrasonic vibrations are superimposed on the processing tool, which increase the removal rate of the material layer due to the appearance of additional cutting forces. The disadvantages of the method include the unstable amplitude of the vibrations when processing involute and other axisymmetric products, which leads to a decrease in the accuracy of the machined surfaces and additional costs for fine-tuning the accuracy of the profile during subsequent finishing operations.

Изобретение направлено на повышение точности чистовой обработки, снижение затрат на абразивный инструмент при изготовлении осесимметричных зубчатых, особенно мелкомодульных изделий, например долбяков с твердосплавными режущими элементами.The invention is aimed at improving the accuracy of finishing, reducing the cost of abrasive tools in the manufacture of axisymmetric gear, especially small module products, such as cutters with carbide cutting elements.

Это достигается тем, что способ комбинированной обработки заготовки осесимметричной детали с режущими элементами включает в себя изготовление электрода-инструмента из легкообрабатываемого сплава с профилем осесимметричной детали путем прошивки инструментом-прошивкой с наложением ультразвуковых колебаний и с одновременным круговым и радиальным перемещением инструмента-прошивки, после чего изготовленным электродом-инструментом проводят электроэрозионно-химическую обработку заготовки осесимметричной детали, при этом амплитуда ультразвуковых колебаний равна двойной величине бокового межэлектродного зазора электроэрозионно-химической обработки.This is achieved by the fact that the method of combined processing of a workpiece of an axisymmetric part with cutting elements includes the manufacture of an electrode-tool from an easily machined alloy with an axisymmetric part profile by flashing with a flashing tool with superposition of ultrasonic vibrations and with simultaneous circular and radial movement of the flashing tool, after which made electrode-tool carry out electroerosive-chemical processing of the workpiece axisymmetric parts, with the amplitude of trazvukovyh oscillations is largest lateral double electroerosion electrode gap-chemical treatment.

В электроде-инструменте, предназначенном для чистовой обработки, пластической деформацией прошивают обработанной ранее деталью рабочий профиль, при этом придают детали круговое и радиальное перемещение вокруг оси с амплитудой ультразвуковых колебаний, равной удвоенной величине межэлектродных зазоров при эрозионно-химической чистовой обработке рабочего профиля осесимметричных деталей, например долбяков. На фиг.1 приведено расположение электрода-инструмента относительно инструмента-прошивки, на фиг.2 показана сущность способа изготовления рабочего профиля электрода-инструмента; на фиг.3 приведена установка электрода-инструмента относительно режущей части осесимметричной детали, например долбяка; на фиг.4 - положение электродов при электроэрозионно-химической комбинированной обработке.In the electrode tool designed for finishing, the work profile processed earlier is flashed with plastic deformation, while the parts are provided with circular and radial movement around the axis with the amplitude of ultrasonic vibrations equal to twice the interelectrode gaps during erosion-chemical finishing of the working profile of axisymmetric parts, for example dolbyakov. Figure 1 shows the location of the electrode tool relative to the firmware tool, figure 2 shows the essence of the method of manufacturing the working profile of the electrode tool; figure 3 shows the installation of the electrode tool relative to the cutting part of the axisymmetric part, such as a dolby; figure 4 - the position of the electrodes during electroerosive-chemical combined processing.

Способ реализуется следующим образом. Из легкообрабатываемого сплава, рекомендуемого в [4] для изготовления электродов-инструментов для электроэрозионно-химической размерной обработки (например, медных сплавов типа латуни), выполняют заготовку электрода-инструмента 1 (фиг.1) с диаметром "d", равным диаметру начальной окружности осесимметричного инструмента-прошивки с наружным профилем детали. Толщина "Н" заготовки должна быть не менее длины рабочего участка изготавливаемой детали. В качестве инструмента-прошивки 2 (фиг.1) может быть использован твердосплавный рабочий элемент кондиционного долбяка, установленного на оправку 3 в положение, обратное рабочему при долблении.The method is implemented as follows. From the easy-to-work alloy recommended in [4] for the manufacture of tool electrodes for electroerosive-chemical sizing (for example, copper alloys of the brass type), an electrode tool blank 1 is made (Fig. 1) with a diameter "d" equal to the diameter of the initial circle axisymmetric firmware tool with the external profile of the part. The thickness "H" of the workpiece must be at least the length of the working section of the manufactured part. As a firmware tool 2 (Fig. 1), a carbide working element of a conditional cutter mounted on the mandrel 3 in the position opposite to the working one when chiseling can be used.

Заготовку электрода-инструмента 1 устанавливают на плиту 4 стола станка с механической подачей инструмента (фиг.2). Плита 4 имеет боковые выступы 5 и 6, на которых неподвижно закреплены ультразвуковые концентраторы 7 и 8, упирающиеся под углом α (α=45°±10°) в боковую поверхность электрода-инструмента 1, установленного на плите 4 через упругий элемент 9 (например резину).The billet of the electrode-tool 1 is installed on the plate 4 of the table of the machine with a mechanical feed of the tool (figure 2). The plate 4 has lateral protrusions 5 and 6, on which the ultrasonic concentrators 7 and 8 are fixedly fixed, abutting at an angle α (α = 45 ° ± 10 °) in the side surface of the electrode-tool 1 mounted on the plate 4 through an elastic element 9 (for example rubber).

Концентраторы 7 и 8 работают со смещением ультразвукового импульса от генератора (на фиг.2 не показан) на ¼ периода, чтобы обеспечить угловое перемещение электрода-инструмента 1 для получения расчетного межэлектродного бокового зазора S (фиг.3) при последующей комбинированной обработке.The hubs 7 and 8 work with the displacement of the ultrasonic pulse from the generator (not shown in FIG. 2) by ¼ of the period to ensure the angular movement of the tool electrode 1 to obtain the calculated interelectrode lateral gap S (FIG. 3) during subsequent combined processing.

Обработка рабочего профиля в электроде-инструменте 1 выполняется прошивной инструментом-прошивкой 2 при ультразвуковых колебаниях электрода-инструмента 2 концентраторами 7 и 8 в окружном направлении (показано на фиг.2 стрелками) с амплитудой Ак.The processing of the working profile in the electrode-tool 1 is performed by the firmware-firmware 2 during ultrasonic vibrations of the electrode-tool 2 by the concentrators 7 and 8 in the circumferential direction (shown in Fig. 2 by arrows) with an amplitude of A to .

Амплитуду ультразвуковых круговых колебаний устанавливают путем регулирования осевых зазоров симметричного относительно оси диаметрального воздействия концентраторов, работающих со смещением по времени действия импульсов на половину периода полуволны воздействия импульса.The amplitude of the ultrasonic circular vibrations is established by adjusting the axial clearances of the concentric elements symmetrical with respect to the axis of the diametrical action, working with a shift in time of the action of the pulses by half the half-wave period of the pulse.

После окончания прошивки электрод-инструмент 1 устанавливают на станок для комбинированной обработки (на фиг.4 не показан) и окончательно обрабатывают (полируют) режущую часть рабочего профиля осесимметричной детали 10 на расчетном режиме с выбранной подачей "V".After the firmware is completed, the electrode-tool 1 is installed on the machine for combined processing (not shown in Fig. 4) and the cutting part of the working profile of the axisymmetric part 10 is finally processed (polished) in the design mode with the selected feed "V".

Пример осуществления способаAn example of the method

Необходимо изготовить рабочую часть осесимметричной детали - твердосплавного долбяка с модулем 1 мм и длиной режущей части 0,5 мм.It is necessary to make the working part of an axisymmetric part - a hard-alloy cutter with a module of 1 mm and a cutting part length of 0.5 mm.

Наружный диаметр долбяка 30 мм.The outer diameter of the cutter is 30 mm.

Заготовку 1 выполняют из листа латуни ЛС - 1 с толщиной 5 мм, наружным диаметром 40 мм, внутренним - 35,6+0,05 мм.The blank 1 is made of a sheet of brass LS - 1 with a thickness of 5 mm, an outer diameter of 40 mm, an inner diameter of 35.6 + 0.05 mm.

Боковой зазор Ак=0,08 мм. Для получения рабочего зазора, равного боковому Арк, величину зазора "h" устанавливаем 0,05 мм.Side clearance A k = 0.08 mm. To obtain a working gap equal to the lateral And p = And to the gap "h" set 0.05 mm

Последовательность обработкиProcessing sequence

1. Заготовку электрода-инструмента 1 устанавливают на плиту стола станка с механической подачей инструмента (сверлильный станок 2А15). Плита имеет боковые выступы, на которых неподвижно закреплены ультразвуковые концентраторы, упирающиеся под углом α (α=45°±10°) в боковую поверхность электрода-инструмента 1, установленного на плите через упругий элемент (резину).1. The blank of the electrode-tool 1 is installed on the tabletop of the machine table with a mechanical feed of the tool (drilling machine 2A15). The plate has lateral protrusions on which ultrasonic concentrators are fixedly fixed, abutting at an angle α (α = 45 ° ± 10 °) against the side surface of the electrode-tool 1 mounted on the plate through an elastic element (rubber).

Концентраторы ультразвуковых колебаний работают со смещением ультразвукового импульса от генератора ультразвуковых колебаний на ¼ периода, с целью обеспечения углового перемещения электрода-инструмента 1 для получения расчетного межэлектродного бокового зазора S=0,04 мм. Амплитуда ультразвуковых колебаний 0,08 мм. Амплитуда ультразвуковых круговых колебаний устанавливают путем регулирования осевых зазоров симметричного относительно оси диаметрального воздействия концентраторов ультразвуковых колебаний.Hubs of ultrasonic vibrations work with the displacement of the ultrasonic pulse from the generator of ultrasonic vibrations by ¼ period, in order to ensure the angular movement of the electrode-tool 1 to obtain the estimated interelectrode lateral gap S = 0.04 mm. The amplitude of the ultrasonic vibrations is 0.08 mm. The amplitude of ultrasonic circular vibrations is set by adjusting the axial clearances symmetric about the axis of the diametrical effect of the concentrators of ultrasonic vibrations.

Время обработки 50 секунд.Processing time 50 seconds.

Полученный таким образом электрод-инструмент используется на операции комбинированной обработки.Thus obtained electrode tool is used in the operation of combined processing.

2. Комбинированная обработка рабочей части твердосплавного долбяка выполнялась на специальном станке при режиме:2. The combined processing of the working part of the carbide cutter was carried out on a special machine with the following conditions:

- напряжение 45 В,- voltage 45 V,

- рабочая среда - промышленная вода,- working environment - industrial water,

- время обработки режущей части долбяка 3 секунды,- processing time of the cutting part of the cutter 3 seconds,

- величина рабочего зазора устанавливалась в два раза больше, чем значение установленной амплитуды ультразвуковых колебаний, несоблюдение этого условия приводит к тому, что процесс электроэрозионно-химической обработки невозможен ввиду несоблюдения размеров рабочих зазоров.- the size of the working gap was set two times greater than the value of the set amplitude of ultrasonic vibrations, non-compliance with this condition leads to the fact that the process of electroerosive-chemical processing is impossible due to non-compliance with the size of the working gaps.

Измерения показали, что долбяк по рабочему профилю соответствует требованиям чертежа по точности. Трудоемкость изготовления долбяка снижена в 18 раз по сравнению с ранее используемым процессом шлифования алмазными кругами. При этом расход алмазных кругов был 1 чашечный круг на долбяк с указанными размерами.Measurements showed that the cutter on the working profile meets the requirements of the drawing for accuracy. The complexity of manufacturing a cutter is reduced by 18 times compared to the previously used process of grinding with diamond wheels. At the same time, the diamond wheel consumption was 1 cup wheel per dolby with the indicated dimensions.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Четверинов С.С. Металлорежущие инструменты М: Высшая школа, 1965-732 с.1. Chetverinov S.S. Metal-cutting tools M: Higher school, 1965-732 p.

2. Смоленцев Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки М: Машиностроение, 2005-511 с.2. Smolentsev EV Design of electrical and combined processing methods M: Mechanical Engineering, 2005-511 p.

3. Григорьев С.Н. Технология обработки концентрированными потоками энергии С.Н. Григорьев, Е.В. Смоленцев, М.А. Волосова Ст. Оскол: ТНТ, 2009-280 с.3. Grigoriev S.N. Processing technology with concentrated energy flows S.N. Grigoriev, E.V. Smolentsev, M.A. Volosova St. Oskol: TNT, 2009-280 s.

4. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. В2Т, Т1 Под ред. В.П. Смоленцева М: Высшая шк. 1983-247 с.4. Electrophysical and electrochemical methods of processing materials. B2T, T1 Ed. V.P. Smolentseva M: Higher school 1983-247 p.

Claims (1)

Способ комбинированной обработки заготовки осесимметричной детали с твердосплавными режущими элементами, включающий изготовление электрода-инструмента из легкообрабатываемого сплава с профилем упомянутой осесимметричной детали путем прошивки инструментом-прошивкой с наложением ультразвуковых колебаний и с одновременным круговым и радиальным перемещением инструмента-прошивки, после чего изготовленным электродом-инструментом проводят электроэрозионно-химическую обработку заготовки осесимметричной детали, при этом амплитуду ультразвуковых колебаний устанавливают равной удвоенной величине бокового межэлектродного зазора при электроэрозионно-химической обработке. A method for the combined processing of a workpiece of an axisymmetric part with carbide cutting elements, including the manufacture of an electrode-tool from an easily machined alloy with the profile of the axisymmetric part by flashing with a firmware tool with the application of ultrasonic vibrations and with simultaneous circular and radial movement of the firmware tool, followed by a manufactured electrode tool conduct electroerosive-chemical processing of the workpiece of an axisymmetric part, with an amplitude of trazvukovyh oscillations is set equal to twice the side of the interelectrode gap with EDM-chemical treatment.
RU2010130694/02A 2010-07-21 2010-07-21 Method of combined processing RU2492032C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130694/02A RU2492032C2 (en) 2010-07-21 2010-07-21 Method of combined processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130694/02A RU2492032C2 (en) 2010-07-21 2010-07-21 Method of combined processing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010130694A RU2010130694A (en) 2012-01-27
RU2492032C2 true RU2492032C2 (en) 2013-09-10

Family

ID=45786281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130694/02A RU2492032C2 (en) 2010-07-21 2010-07-21 Method of combined processing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492032C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104846155B (en) * 2014-01-06 2017-04-05 天津大学 The method being processed using ultrasonic impact and electric spark complex machining device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1148737A1 (en) * 1982-07-08 1985-04-07 Конструкторско-Технологическое Бюро "Искра" При Уфимском Авиационном Институте Им.Орджоникидзе Method of electric-discharge chemical machining
SU1593812A1 (en) * 1988-11-02 1990-09-23 Московский институт приборостроения Method of electrochemical machining
US6835299B1 (en) * 1999-10-23 2004-12-28 Ultra Systems Limited Electrochemical machining method and apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1148737A1 (en) * 1982-07-08 1985-04-07 Конструкторско-Технологическое Бюро "Искра" При Уфимском Авиационном Институте Им.Орджоникидзе Method of electric-discharge chemical machining
SU1593812A1 (en) * 1988-11-02 1990-09-23 Московский институт приборостроения Method of electrochemical machining
US6835299B1 (en) * 1999-10-23 2004-12-28 Ultra Systems Limited Electrochemical machining method and apparatus
RU2264894C2 (en) * 1999-10-23 2005-11-27 Ультра Системз Лимитед Electrochemical working process

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010130694A (en) 2012-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109483262B (en) Die and method for machining inner ring of engine spindle bearing with inner-diameter oil groove
CN103991039B (en) The processing method of the shaping CBN emery wheel of a kind of rotor of helical lobe compressor
Aziz et al. Innovative micro hole machining with minimum burr formation by the use of newly developed micro compound tool
CN106312152A (en) Method for machining thin-walled components
CN103273256B (en) A kind of metal surface ultrasound frosting treatment method
RU2492032C2 (en) Method of combined processing
Song et al. Development of strip EDM
CN102019545B (en) Superfinishing method of bearing rollaway surface
WO2020016386A3 (en) Rotor for an eccentric screw pump and method for the manufacture thereof
TWI665043B (en) Apparatus for electrochemically machining a metallic workpiece
CN104096853A (en) Method for processing inclined axle parts by common numerical control machine tool
CN104128679A (en) Tooth surface forming machining technique for open spiral structure
RU2535421C1 (en) Form cutter assembly for finish machining of internal teeth of involute spline connections
CN107553068A (en) A kind of processing method of back-off electrode for the processing of LSR moulds
CN105364418A (en) Method for machining Teflon thin-wall spiral part
CN202845951U (en) Tool for machining hole bottom reverse chamfering
RU2466834C2 (en) Method of spark erosion machining of metals
Singh et al. A review of introduction to hybrid machining process
RU2787289C1 (en) Method for boring holes in products from corrosion-resistant aluminum alloys
RU2554142C1 (en) Method of turning of caprolon blanks
CN216462270U (en) Positioning device for processing external tooth surface of large-size hollow gear
Lauwers et al. Productivity Improvement Through the Application of Hybrid Processes
CN109396971B (en) Electrode online precision correction method based on ultrasonic grinding
RU2539285C1 (en) Method for machining of end face surfaces of toothed rims of cylindrical gears
RU2393039C1 (en) Device for rotary burnishing of cylindrical shells

Legal Events

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

Effective date: 20130729