RU2680792C1 - Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов - Google Patents
Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680792C1 RU2680792C1 RU2018117058A RU2018117058A RU2680792C1 RU 2680792 C1 RU2680792 C1 RU 2680792C1 RU 2018117058 A RU2018117058 A RU 2018117058A RU 2018117058 A RU2018117058 A RU 2018117058A RU 2680792 C1 RU2680792 C1 RU 2680792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- electrode
- plane
- disk
- cutting
- 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
- B23H5/00—Combined machining
- B23H5/10—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
-
- 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
- B23H7/12—Rotating-disc electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления деталей из труднообрабатываемых токопроводящих материалов комбинированным методом, преимущественно к устройствам для точной прецизионной резки, где в качестве режущего инструмента применяют преимущественно алмазные диски. Электрод-инструмент выполнен в виде диска с возможностью вращения и перемещения в направлении разрезаемой заготовки под прямым углом в зону резания, имеет электроизолирующий материал и алмазоносный слой, при этом каркас электрода-инструмента выполнен из токопроводящего материала зигзагообразного профиля, во впадинах которого в шахматном порядке выполнены отверстия для накопления электролита, при этом зигзагообразный профиль выполнен симметрично относительно плоскости вращения электрода-инструмента и расположен за плоскостью крепления, причем толщина электрода-инструмента выполнена равномерно увеличивающейся по высоте гребня зигзагообразного профиля от плоскости крепления к периферии диска. Техническим результатом изобретения является создание высокоэффективного электрода-инструмента путем расширения функциональных возможностей и повышения долговечности за счет повышения прочности и срока службы электрода-инструмента. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления деталей из труднообрабатываемых токопроводящих материалов комбинированным электроалмазным методом, преимущественно к устройствам для точной (прецизионной) резки, где в качестве режущего инструмента применяют преимущественно алмазные отрезные круги (диски).
Известно «Устройство для комбинированного разрезания токопроводящих материалов» по патенту на полезную модель RU 142793, заявка от 02.07.2013, МПК В23Н 7/12. В23Н 5/10, опубл. 10.07.2014 Бюл. №19. Сущность заключается в том, что описано устройство для комбинированного разрезания токопроводящих материалов, содержащее сборный электроабразивный электрод-инструмент, выполненный с возможностью вращения и перемещения в направлении разрезаемой заготовки под прямым углом, который состоит из эксцентрично расположенных дисков с нанесенным на его боковые и торцевые поверхности алмазным покрытием, средства для подачи электролита в зону резания, источника технологического тока, при этом на боковые и торцевые поверхности дисков сборного электрода-инструмента дополнительно нанесен электроизолирующий материал, толщина которого уменьшается от периферии к центру.
Недостатком данного устройства является то, что при больших скоростях вращения электрода-инструмента электролит может сдуваться с межэлектродного зазора, что приведет к снижению качественных показателей процесса электроалмазной резки и производительности, а в целом к снижению эффективности электрода-инструмента.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению, взятому в качестве прототипа является изобретение «Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов», патент РФ №2637868, заявка от 09.01.2017, МПК В23Н 5/10, В23Н 7/12, опубл. 07.12.2017, Бюл. №34 Сущность заключается в том, что электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов, выполненный с возможностью вращения и перемещения в направлении разрезаемой заготовки под прямым углом в зону резания, изготовленный из пучков токопроводящих углеродных волокон, размещенных в кремнийорганическом слое, имеющем алмазоносное покрытие, причем пучки углеродных волокон имеют гидрофильные свойства, плотно уложены в виде непрерывной линии, идущей в радиальном направлении с поворотами на торцах слоя с образованием выступающих сегментов.
Недостатком данного электрода-инструмента (диска) является его конструктивная особенность, благодаря которой в результате эрозионного процесса и механической обработки токопроводящие углеродные волокна могут обрываться, выпадать и вследствие чего вступать в электрический контакт и создавать электрическое поле, что может привести к разрушению боковых поверхностей обрабатываемой заготовки, а значит к снижению качества обработки. К тому же, выпадение углеродных волокон приводит к снижению доставки электролита в зону обработки, так как выступающие углеродные сегменты служат емкостями для доставки электролита в зону обработки, что снижает функциональные возможности электрода-инструмента и качество обработки, а также производительность процесса. В результате, к недостаткам данного электрода-инструмента можно отнести низкие функциональные возможности, небольшой срок службы, снижающие прочность его и долговечность, что в целом снижает эффективность электрода - инструмента.
Решаемой задачей заявленного технического решения является расширение функциональных возможностей электрода-инструмента и повышение долговечности за счет повышения прочности и срока службы электрода-инструмента.
Техническим результатом от использования изобретения является создание высокоэффективного электрода-инструмента путем расширения функциональных возможностей и повышения долговечности за счет повышения прочности и срока службы электрода-инструмента.
Технический результат достигается тем, что в электроде-инструменте для комбинированной резки токопроводящих материалов, выполненный в виде диска с возможностью вращения и перемещения в направлении разрезаемой заготовки под прямым углом в зону резания, имеющий электроизолирующий материал и алмазоносный слой, согласно которому, каркас электрода-инструмента выполнен из токопроводящего материала зигзагообразного профиля, во впадинах которого в шахматном порядке выполнены отверстия для накопления электролита, при этом зигзагообразный профиль выполнен симметрично относительно плоскости вращения электрода-инструмента и расположен за плоскостью крепления, причем толщина электрода-инструмента выполнена равномерно увеличивающейся по высоте гребня зигзагообразного профиля от плоскости крепления к периферии диска.
Заявляемое устройство позволяет создать высокоэффективный электрод-инструмент за счет следующих конструктивных особенностей:
- стальной каркас позволяет увеличить долговечность инструмента и обеспечить электрический контакт через электролит только в узком межэлектродном зазоре между торцом диска, свободного от изоляционного покрытия, и донной поверхностью канала реза, что повысит качество и точность получаемых каналов реза;
- отверстия для накопления электролита позволяют гарантированно обеспечить электролитом зону обработки, а шахматное расположение отверстий предотвращает снижение устойчивости и жесткости диска, что позволяет повысить прочность и также долговечность;
- выполнение каркаса зигзагообразного профиля обеспечивает вынос шлама с места обработки, что расширяет функциональные возможности, а равномерно увеличивающаяся толщина электрода-инструмента от плоскости крепления к периферии диска позволяет повысить срок службы и увеличить долговечность, которая в результате позволяет исключить правку и увеличить производительность.
Для пояснения технической сущности изобретения рассмотрим чертежи:
На фиг. 1 - представлен общий вид электрода-инструмента;
на фиг. 2 - представлен в развертке электрод-инструмент;
на фиг. 3 - представлен электрод-инструмент в сечении А-А,
где:
1 -каркас электрода-инструмента (диска);
2 - электроизолирующий материал;
3 - алмазоносный слой;
4 - отверстия для накопления электролита;
5 - зигзагообразный профиль;
6 - плоскость крепления.
h - высота гребня зигзагообразного профиля
Предлагаемый электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов выполнен из инструментального стального каркаса 1, боковые поверхности которого покрыты электроизоляционным материалом 2. На боковые поверхности и на торцевую часть электрода-инструмента нанесен алмазоносный слой 3. На электроде-инструменте имеются накопительные продолговатые отверстия 4 для накопления электролита. Предлагаемый каркас электрода-инструмента (диск) для комбинированной резки токопроводящих материалов имеет зигзагообразный профиль 5, высотой гребня h, равномерно увеличивающегося от плоскости крепления 6 к периферии диска.
Каркас диска изготовлен из инструментальной стали, например, Р9 или Р18.
На каркасе электрода-инструмента 1 выполнены накопительные продолговатые отверстия 4 размером 3×5 мм. Отверстия 4 необходимы для накопления электролита. В них накапливается электролит и во время вращения под воздействием центробежной силы стекает непосредственно до зоны обработки. Отверстия 4 для накопления электролита расположены в шахматном порядке на плоскостях зигзагообразного профиля 5, т.е. одно отверстие 4 находится на расстоянии 3 см от центра круга, следующее отверстие 4 находится на расстоянии 4 см от центра круга, следующее отверстие 4 находится на расстоянии 3 см от центра круга и т.д. Такое расположение отверстий 4 позволяет предотвратить снижение устойчивости и жесткости каркаса 1, т.е. повысить прочность электрода-инструмента и срок службы его.
Поверхность каркаса электрода-инструмента 1 имеет зигзагообразный профиль 5. Каркас электрода-инструмента 1 выполнен из токопроводящего материала, стали. Стальной каркас диска электрода инструмента 1 формируют горячей штамповкой, начиная от плоскости крепления 6 диска к оси вращения, и толщину каркаса равномерно увеличивают по высоте h гребня зигзагообразного профиля к периферии диска, т.е. в начальной точке толщина каркаса составляет 2 мм, а на периферии 4 мм (фиг. 3). После получения готового стального каркаса электрода-инструмента 1 на обе его стороны тонким слоем наносят электроизолирующий материал 2, затем на электроизолирующий материал 2 наносят алмазоносный слой 3. В качестве электроизолирующего материала 2 используют, например, кремнийорганический клей. Далее для отверждения электроизолирующего материала 2 производят термическую обработку и получают готовый электрод-инструмент. Режим и температура термической обработки (спекания) зависят от марки кремнийорганического клея.
Равномерное увеличение толщины диска электрода-инструмента от плоскости крепления 6 к периферии позволяет повысить прочность и срок службы его, а следовательно долговечность и исключить правку диска в процессе резки. Износ электрода-инструмента идет до толщины 2 мм, т.е. до плоскости крепления 6 диска к оси вращения. Равномерно увеличивающаяся толщина электрода-инструмента позволяет исключить его правку, что также упрощает процесс резки и увеличивает производительность процесса, что в целом повышает эффективность диска.
Зигзагообразный профиль 5 каркаса электрода-инструмента 1 и отверстия 4 выполнены в шахматном порядке для накопления электролита, которые обеспечивают гарантированную доставку электролита к зоне обработки, расширяя функциональные возможности, в результате обеспечивая электрохимическое растворение и кавитационное разрушение материала заготовки только в зазоре (в микрозазоре) между электродом-инструментом 1 и обрабатываемой заготовкой. А алмазные зерна 3 препятствуют прямому контакту электрода-инструмента с заготовкой и снимают слой металла с заготовки.
Электрод-инструмент работает следующим образом:
В зазор между электрод-инструментом 1 и заготовкой подают электролит, например, 10% NaNO3. К обрабатываемой заготовке и вращающемуся электроду-инструменту 1 подают напряжение от источника питания. При этом электрод-инструмент 1 подключен к отрицательному полюсу источника тока, а заготовка к положительному полюсу источника тока. Включают подачу вращающегося электрода-инструмента 1 под прямым углом относительно заготовки. При вращении электрода-инструмента 1 и подаче его на врезание в заготовку осуществляют комбинированную обработку вследствие совместного механического резания, электроэрозионного разрушения, электрохимического растворения и кавитационного разрушения материала обрабатываемой заготовки.
При высоких оборотах вращения электрода-инструмента 1 электролит не сдувается с зоны обработки, а накапливается в отверстиях 4 и стекает до зоны обработки, тем самым обеспечивая интенсивную и гарантированную доставку капель электролита в зону обработки, что также расширяет функциональные возможности, повышая эффективность электрода-инструмента.
В микрозазоре между электродом-инструментом 1 и заготовкой, который образуется размером алмазных зерен, протекают электрохимические, электроэрозионные, кавитационные процессы.
По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, заявляемое устройство позволяет создать высокоэффективный электрод-инструмент, благодаря введению токопроводящего стального каркаса электрода-инструмента и выполнению в виде зигзагообразного профиля с отверстиями, выполненными в шахматном порядке, позволяет повысить прочность электрода-инструмента и срок службы его, кроме того, выполнение каркаса зигзагообразного профиля, обеспечивающего вынос шлама с места обработки, расширяет функциональные возможности электрода-инструмента, а выполнение толщины электрода-инструмента равномерно увеличивающейся от плоскости крепления к периферии диска позволяет также повысить срок службы и увеличить долговечность, к тому же такая конструкция позволяет исключить правку и увеличить производительность процесса, что также позволяет в целом повысить эффективность электрода-инструмента.
Claims (1)
- Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов, выполненный в виде диска с возможностью вращения и перемещения в направлении разрезаемой заготовки под прямым углом в зону резания, имеющий электроизолирующий материал и алмазоносный слой, отличающийся тем, что он снабжен каркасом электрода-инструмента, который выполнен из токопроводящего материала зигзагообразного профиля и во впадинах которого в шахматном порядке выполнены отверстия для накопления электролита, при этом зигзагообразный профиль выполнен симметрично относительно плоскости вращения электрода-инструмента и расположен за плоскостью крепления, причем толщина электрода-инструмента выполнена равномерно увеличивающейся по высоте гребня зигзагообразного профиля от плоскости крепления к периферии диска.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117058A RU2680792C1 (ru) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117058A RU2680792C1 (ru) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2680792C1 true RU2680792C1 (ru) | 2019-02-26 |
Family
ID=65479426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117058A RU2680792C1 (ru) | 2018-05-07 | 2018-05-07 | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2680792C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224469B1 (en) * | 1997-06-05 | 2001-05-01 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Combined cutting and grinding tool |
RU142793U1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) | Устройство для комбинированного разрезания токопроводящих материалов |
RU2597843C1 (ru) * | 2015-03-30 | 2016-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
RU2637868C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-12-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
-
2018
- 2018-05-07 RU RU2018117058A patent/RU2680792C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6224469B1 (en) * | 1997-06-05 | 2001-05-01 | The Institute Of Physical And Chemical Research | Combined cutting and grinding tool |
RU142793U1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) | Устройство для комбинированного разрезания токопроводящих материалов |
RU2597843C1 (ru) * | 2015-03-30 | 2016-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
RU2637868C1 (ru) * | 2017-01-09 | 2017-12-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Han et al. | Micro-electrochemical discharge cutting of glass using a surface-textured tool | |
CN105196196A (zh) | 一种磨料有序排列的电镀金刚石砂轮 | |
JP2006103311A (ja) | スクライビングホイールカッタ | |
CN103042468B (zh) | 一种金刚石砂轮的粗修整的方法 | |
JP2016032944A (ja) | ダイ本体からハニカム押出ダイを作製する方法 | |
RU2524470C2 (ru) | Способ восстановления изношенных поверхностей металлических деталей | |
RU2680792C1 (ru) | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов | |
TW201702415A (zh) | 保護膜及其製造方法 | |
RU2588953C1 (ru) | Способ анодно-абразивного полирования отверстий | |
JP4058518B2 (ja) | 電解作用を利用した切削工具及びその製造方法 | |
RU142793U1 (ru) | Устройство для комбинированного разрезания токопроводящих материалов | |
JP2010274411A (ja) | 回転式円形ブレードを用いる放電加工デバイス | |
RU2657669C2 (ru) | Плоский шлифовальный круг и способ его изготовления | |
RU2597843C1 (ru) | Электрод-инструмент для комбинированной резки токопроводящих материалов | |
TWI571340B (zh) | Cutter wheel and its manufacturing method | |
RU2301134C2 (ru) | Способ электрохимической обработки | |
JP6343464B2 (ja) | 炭素系高硬度材の回転式放電加工用白銅電極、回転式放電加工方法及び装置 | |
TWI602667B (zh) | Scoring wheel and its manufacturing method | |
CN106891067A (zh) | 一种在回转体表面电加工锯削环状或螺旋沟槽的方法和装置 | |
RU100744U1 (ru) | Шлифовальный круг | |
JP5165171B2 (ja) | 中空パイプからパイプセグメントを製造する方法および装置 | |
ES2894745T3 (es) | Transmisión de corriente para el rectificado electroerosivo | |
RU26467U1 (ru) | Инструмент для электроконтактной обработки металла | |
RU2101145C1 (ru) | Способ электроискрового легирования и устройство для его осуществления | |
US2812626A (en) | Grinding tools for working materials of great strength and hardness |