RU2669673C2 - Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом - Google Patents
Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669673C2 RU2669673C2 RU2016121615A RU2016121615A RU2669673C2 RU 2669673 C2 RU2669673 C2 RU 2669673C2 RU 2016121615 A RU2016121615 A RU 2016121615A RU 2016121615 A RU2016121615 A RU 2016121615A RU 2669673 C2 RU2669673 C2 RU 2669673C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- earring
- wire electrode
- insert
- profile
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/02—Wire-cutting
- B23H7/06—Control of the travel curve of the relative movement between electrode and workpiece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Adornments (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к изготовлению профиля в полузакрытом канале детали. Деталь перемещают относительно проволочного электрода-инструмента, пропускаемого через размещенную в канале пустотелую вставку из диэлектрического материала, внутри которой для натяжения проволочного электрода-инструмента установлена поворотная диэлектрическая серьга, имеющая узел закрепления ее углового положения, а в торце вставки со стороны серьги выполнен продольный паз с шириной не менее ширины серьги и глубиной, достаточной для размещения серьги при ее перпендикулярном положении относительно оси проволочного электрода-инструмента. Проволочный электрод-инструмент выводят из вставки через поворотную серьгу в состоянии ее наименьшего раскрытия, затем вводят вставку в отверстие канала на глубину не менее длины изготавливаемого профиля, поворачивают серьгу до касания электродом-инструментом стенок канала, закрепляют серьгу, подают через вставку рабочую среду с повышением давления подачи до достижения устойчивой электроэрозионной обработки и перемещают деталь в направлении, обеспечивающем получение в канале требуемого профиля. Предложено устройство для осуществления способа. Изобретение направлено на повышение точности изготовления профилей в полузакрытых каналах, снижение трудоемкости изготовления инструмента и операций изготовления профилей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при мелкосерийном и единичном изготовлении точных профилей со сложной геометрией, например эвольвентных зубьев, шлицов в отверстиях с односторонним подводом инструмента в зону обработки.
Известен [Машиностроение. Энциклопедия. TIV / Под редакцией Б.И. Черпакова // М. Машиностроение, 1999-863 с., стр. 488] способ обработки внутренних зубьев долбяками, позволяющий получить требуемый профиль при одностороннем подходе в зону резания.
Недостатками способа является необходимость в дорогостоящем инструменте, который окупается только при серийном изготовлении зубчатых колес и шлицев, а так же невозможность обработки профиля зуба в закаленных и твердосплавных заготовках. При обработке профиля зуба стальных деталей до закалки требуется последующая термическая обработка, вызывающая нарушение точности профиля и необходимость в последующей дорогостоящей чистовой обработке профиля зуба.
Известен [Машиностроение. Энциклопедия. TIV / Под редакцией Б.И. Черпакова // М.: Машиностроение, 1999-863 с., стр. 505] способ получения внутренних профилей зубопротяжкой, который применим только для каналов со сквозным отверстием, а частное применение зубопротяжки - прошивка требует дорогостоящего инструмента с невысоким ресурсом и пригодно только для изготовления внутренних поверхностей в закрытых каналах деталей изготовленных из незакаленных сталей, что требует дорогостоящей чистовой обработки после закалки, увеличивающей цикл изготовления детали.
Известен [Коптев А.И. Разработка технологии изготовления индивидуального зуборезного инструмента для мелкомодульных зубчатых колес. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - Воронеж: ВГТУ, 2012 - 17 с., стр. 8] способ изготовления в твердосплавных инструментах эвольвентных профилей непрофилированным электродом-инструментом в форме проволоки.
Недостатком способа является невозможность изготовления эвольвентных профилей в отверстиях с односторонним подходом электрода-инструмента.
Известен [Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. - М.: Машиностроение, 1967 - 160 с., стр.131] способ изготовления проволочным электродом-инструментом в каналах закаленных, стальных и твердосплавных деталей с односторонним подходом инструмента для радиального разрезания стенки.
Недостатком способа является необходимость изготовления до разрезания продольных пазов для выхода проволоки, что снижает прочность деталей с полузакрытыми каналами.
Известно [Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. - М.: Машиностроение, 1967 - 160 с., стр. 131] устройство для подачи электрода-проволоки, содержащее металлическую трубку для подачи через нее электрода-проволоки с наружным диэлектрическим покрытием и выходом электрода-проволоки через торец проволоки.
Недостатком устройства является отсутствие возможности выхода проволоки через отверстие в трубке и устранения уклона стенки паза детали относительно электрода-проволоки, которая неравномерно изнашивается по длине в зоне обработки стенки паза детали, что нарушает точность размеров внутренних профилей по их высоте, а так же вызывает быстрый износ торца металлической трубки перематываемой электродом-проволокой, что не позволяет обеспечить точность геометрии стенок в процессе изготовления деталей с большой длинной контура типа эвольвентных профилей зубчатых колес.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ и устройство [Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. - М.: Машиностроение, 1967 - 160 с. 3, стр. 131].
Предлагаемое изобретение направлено на расширение технологических возможностей изготовления проволочным электродом-инструментом, повышение точности изготовления профилей в полузакрытых каналах, снижение трудоемкости изготовления инструмента и операций изготовления профилей. Это достигается тем, что способ изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом включает перемещение детали относительно проволочного электрода-инструмента, пропускаемого через пустотелую вставку, размещенную в полузакрытом канале детали, при этом используют вставку из диэлектрического материала, внутри которой для натяжения проволочного электрода-инструмента установлена поворотная диэлектрическая серьга, имеющая узел закрепления ее углового положения, и в торце пустотелой вставки со стороны размещения серьги выполнен продольный паз с шириной не менее ширины серьги и глубиной, достаточной для размещения серьги при ее перпендикулярном положении относительно оси проволочного электрода-инструмента, при этом перед началом изготовления профиля проволочный электрод-инструмент выводят из пустотелой вставки через поворотную серьгу в состоянии ее наименьшего раскрытия, затем вводят пустотелую вставку в отверстие канала на глубину не менее длины изготавливаемого профиля, поворачивают серьгу до касания электродом-инструментом стенок канала, закрепляют в этом положении серьгу, включают подачу через вставку рабочей среды с повышением давления подачи до достижения устойчивого электроэрозионного процесса обработки и осуществляют перемещение детали в направлении, обеспечивающем получение в канале требуемого профиля.
Устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом содержит пустотелую вставку, выполненную с возможностью размещения в полузакрытом канале детали, устанавливаемой в электроэрозионном станке с возможностью перемещения относительно проволочного электрода-инструмента, при этом оно снабжено блоком управления поворотом детали, при этом использована пустотелая вставка, выполненная из диэлектрического материала, внутри которой для натяжения проволочного электрода-инструмента установлена поворотная диэлектрическая серьга, имеющая узел закрепления ее углового положениям в торце пустотелой вставки со стороны размещения серьги выполнен продольный паз с шириной не менее ширины серьги и глубиной, достаточной для размещения серьги при ее перпендикулярном положении относительно оси проволочного электрода-инструмента, при этом серьга связана с блоком управления поворотом детали через указатель окружного положения детали.
Сущность способа и устройства поясняется фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 показано устройство перед началом изготовления профиля в полузакрытом канале. На фиг. 2 показана сущность способа и работа устройства во время изготовления профиля. На фиг. 3 приведено управление положением детали и устранения на детали уклонов вследствие износа по высоте детали при всех положениях проволочного электрода-инструмента.
Устройство (фиг. 1) включает в себя пустотелую диэлектрическую вставку 1. Внутри вставки 1 на узле поворота 2 установлена поворотная диэлектрическая серьга 3 с узлом 4 закрепления углового положения серьги 3. Серьгу 3 огибает проволочный электрод-инструмент 5, один конец которого проходит внутри вставки 1, а второй снаружи вставки 1 в плоскости контура серьги 3. Во вставке 1 со стороны размещения серьги 3 выполнен односторонний паз 6.
Устройство на фиг. 1 размещают в полузакрытый канал 7 детали 8 (фиг. 2), поворачивают серьгу 3 до углового положения, при котором проволочный электрод-инструмент 5 касается стенки канала 7 детали 8. Проволочный электрод-инструмент 5 натягивают относительно серьги 3, перематывают в направлении 9 (фиг. 2), подают внутрь вставки 1 жидкую рабочую среду 10, ток на электрод-инструмент 5 (катод) и на деталь 8 (анод). Деталь 8 перемещают относительно электрода-инструмента 5 в направлении 11 и с поворотом 12 (фиг. 3).Угловое положение детали 8 во время обработки контролируется указателем 13 (фиг. 2) окружного положения детали 8. По команде указателя 13 блок поворота 14 детали 8 совместно с перемещением детали 8 в направлении 11 (фиг. 3) обеспечивает обработку в канале 7 (фиг. 2) требуемого профиля. В процессе обработки профиля в канале 7 проволочный электрод-инструмент 5 изнашивается от начального диаметра 15 (фиг. 3) до размера 16, образуя участок 17 с уклоном а, что нарушает точность получения профиля по высоте канала. Для устранения уклона профиля относительно оси электрода-инструмента 5 положение вертикальной оси детали 8 относительно оси проволочного электрода-инструмента 5 изменяют на величину а (рис. 3), равную уклону на участке 17 электрода-инструмента 5.Для выравнивания профиля по высоте канала 7 установлен узел 18 (фиг. 2) поддержания обрабатываемого участка профиля детали 8 в положении, параллельном оси проволочного электрода-инструмента 5.
Способ осуществляют следующим образом: Серьгу 3 (фиг. 1) на узле поворота 2 поворачивают в положение, при котором она не выходит за наружный размер вставки. Фиксируют в этом положении серьгу 3 узлом 4. Пропускают внутри вставки 1 проволочный электрод-инструмент 5 и выводят его снаружи вдоль вставки. Вводят вставку 1 в деталь 8 (фиг. 2) со стороны обрабатываемого участка канала 7, поворачивают серьгу 3 (например, проволочным электродом-инструментом 5) до касания электродом-инструментом 5 канала 7 (момент касания определяется по началу прохождения тока между электродом-инструментом 5 и деталью 8). Узлом 4 закрепляют в этом положении серьгу 3. Предельное положение поворота серьги 3 ограничивается пазом 6 (фиг. 1) с размерами, которые не менее размеров сечения серьги 3. При этом может осуществляться наибольший вылет проволочного электрода-инструмента 5 относительно наружной поверхности вставки 1. Это ограничивает наибольшую глубину получения профиля в канале 7 детали 8 (фиг. 2). Натягивают электрод-инструмент 5 до величины, рекомендуемой, например, в [Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. - М.: Машиностроение, 1967 - 160 с., стр. 131], устанавливают величину перемотки в направлении 9 проволочного электрода-инструмента 5, прокачку через внутреннюю часть вставки 1 жидкой рабочей среды 10, например, деионизированной воды, подключают от генератора импульсов (на фиг. 2 не показан) ток на электрод-инструмент 5 (катод) и деталь 8 (анод). Включают указатель 13, блок поворота 14, узел 18 и начинают обработку профиля (например, эвольвентного) в канале 7 детали 8. В начале процесса обработки регулируют давление прокачки через вставку 1 и канал 7 рабочей среды 10 по нижней границе установившегося электроэрозионного процесса (например по осциллографу). Режимы фиксируют для дальнейшего использования. Обработка профиля выполняется от управляющей системы станка по перемещению детали в направлениях 11, 12 и поддержании угла уклона а (фиг. 3), который рассчитывают по размерам проволочного электрода-инструмента 5 на участках 15, 16, 17. Это осуществляется управляющей координатой станка путем поворота детали 8 относительно оси проволочного электрода-инструмента 5 или по рекомендациям, например [Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. - М.: Машиностроение, 1967 - 160 с., стр.36].
Пример осуществления способа. Необходимо изготовить из закаленной стали Х12М для ремонта оборудования зубчатое колесо с модулем 3 мм и количеством зубьев 36. Высота зуба 30 мм. Зубья расположены внутри торцевого глухого канала глубиной 100 мм и диаметром 180 мм. Способ осуществляют на элетроэрозионном станке фирмы AGI с координатой автоматического поддержания угла уклона по длине зуба. Из [Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом - М.: Машиностроение, 1967 - 160 с., стр. 36] для назначенных режимов выбираем угол α=1,5° и устанавливаем его в блок управления станка. Используем латунную проволоку с покрытием диаметром 0,25 мм. Используем в качестве рабочей среды деионизированную воду, подаваемую в зону обработки под давлением 1,5 МПа. Измерения показали, что после вырезания эвольвентного профиля в полузакрытом канале его погрешность не превышала 5 мкм, в том числе по высоте зуба - 3 мкм. Время изготовления зубчатого колеса 1 час. Чистовая обработка профиля не требуется. Трудоемкость изготовления с учетом времени подготовки производства снизилась в 5-6 раз, а получение кондиционной детали позволило использовать метод для изготовления зубчатых передач в мелкосерийном (в том числе гибкоструктурном) и ремонтном производствах машиностроительного предприятия.
Claims (2)
1. Способ изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом, включающий перемещение детали относительно проволочного электрода-инструмента, пропускаемого через пустотелую вставку, размещенную в полузакрытом канале детали, отличающийся тем, что используют вставку из диэлектрического материала, внутри которой для натяжения проволочного электрода-инструмента установлена поворотная диэлектрическая серьга, имеющая узел закрепления ее углового положения, и в торце пустотелой вставки со стороны размещения серьги выполнен продольный паз с шириной не менее ширины серьги и глубиной, достаточной для размещения серьги при ее перпендикулярном положении относительно оси проволочного электрода-инструмента, при этом перед началом изготовления профиля проволочный электрод-инструмент выводят из пустотелой вставки через поворотную серьгу в состоянии ее наименьшего раскрытия, затем вводят пустотелую вставку в отверстие канала на глубину не менее длины изготавливаемого профиля, поворачивают серьгу до касания электродом-инструментом стенок канала, закрепляют в этом положении серьгу, включают подачу через вставку рабочей среды с повышением давления подачи до достижения устойчивого электроэрозионного процесса обработки и осуществляют перемещение детали в направлении, обеспечивающем получение в канале требуемого профиля.
2. Устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом, содержащее пустотелую вставку, выполненную с возможностью размещения в полузакрытом канале детали, устанавливаемой в электроэрозионном станке с возможностью перемещения относительно проволочного электрода-инструмента, отличающееся тем, что оно снабжено блоком управления поворотом детали, при этом использована пустотелая вставка, выполненная из диэлектрического материала, внутри которой для натяжения проволочного электрода-инструмента установлена поворотная диэлектрическая серьга, имеющая узел закрепления ее углового положения, и в торце пустотелой вставки со стороны размещения серьги выполнен продольный паз с шириной не менее ширины серьги и глубиной, достаточной для размещения серьги при ее перпендикулярном положении относительно оси проволочного электрода-инструмента, при этом серьга связана с блоком управления поворотом детали через указатель окружного положения детали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121615A RU2669673C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016121615A RU2669673C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016121615A RU2016121615A (ru) | 2017-12-06 |
RU2016121615A3 RU2016121615A3 (ru) | 2018-04-27 |
RU2669673C2 true RU2669673C2 (ru) | 2018-10-12 |
Family
ID=60580990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016121615A RU2669673C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669673C2 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU965695A1 (ru) * | 1980-11-10 | 1982-10-15 | Предприятие П/Я А-7555 | Устройство дл направлени проволочного электрода при электроэрозионной прорезке пазов |
JPH03281150A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | 接触検出装置 |
SU1763116A1 (ru) * | 1988-07-29 | 1992-09-23 | Харьковский Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения | Направл ющее устройство дл электроэрозионного станка |
-
2016
- 2016-05-31 RU RU2016121615A patent/RU2669673C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU965695A1 (ru) * | 1980-11-10 | 1982-10-15 | Предприятие П/Я А-7555 | Устройство дл направлени проволочного электрода при электроэрозионной прорезке пазов |
SU1763116A1 (ru) * | 1988-07-29 | 1992-09-23 | Харьковский Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения | Направл ющее устройство дл электроэрозионного станка |
JPH03281150A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | 接触検出装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Смоленцев В.П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. М.: Машиностроение, 1967, с. 126-132. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016121615A3 (ru) | 2018-04-27 |
RU2016121615A (ru) | 2017-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6006320B2 (ja) | ワークピース、特に切削工具にマージンを形成する装置及び方法 | |
US20230219154A1 (en) | Electrical discharge machining method for generating variable spray-hole geometry | |
US20090001053A1 (en) | Rough maching method and electroerosion tool performing the same | |
US20100243612A1 (en) | Electrical discharge machining | |
US10751819B2 (en) | Method for manufacturing a stator or machining the inner wall of a stator | |
KR20200138731A (ko) | 나선형 그루브를 포함하는 공작물을 제작하는 방법 및 연삭기 | |
US10300544B2 (en) | Machining and manufacturing systems and method of operating the same | |
US3769194A (en) | Apparatus and method for forming grooves and lands | |
RU2669673C2 (ru) | Способ и устройство для изготовления профиля в полузакрытом канале детали проволочным электродом-инструментом | |
JP6484182B2 (ja) | 電解加工装置、電解加工方法および工具電極 | |
CN110248755B (zh) | 电加工系统和方法 | |
US3849271A (en) | Electrochemical drilling | |
EP2468442B1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Bohrungen | |
CN110744070B (zh) | 一种超薄壁航空发动机火焰筒型面加工方法 | |
JP4460132B2 (ja) | 異形穴の電解加工方法 | |
CN205096565U (zh) | 用于加工内孔的刀具和系统 | |
RU2283735C2 (ru) | Способ электрохимического формообразования турбинных лопаток и устройство для его осуществления | |
RU2702214C1 (ru) | Способ механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке | |
RU2814129C1 (ru) | Способ фрезерования резьбы фрезой | |
Parthiban et al. | Development of rotary axis for Wire Electrical Discharge Machining (WEDM) | |
JP4512901B2 (ja) | 電気絶縁体包覆電極を用いた放電加工法における電気絶縁体の移動制御法およびその装置 | |
RU2563401C1 (ru) | Способ механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке | |
RU2701977C1 (ru) | Способ электрохимикомеханической обработки арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес | |
US20020096497A1 (en) | Continuous wire EDM for forming blind holes | |
RU2009802C1 (ru) | Способ изготовления отверстий стержневым электродом-инструментом |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190601 |