RU2797663C1 - Способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя - Google Patents

Способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя Download PDF

Info

Publication number
RU2797663C1
RU2797663C1 RU2022122670A RU2022122670A RU2797663C1 RU 2797663 C1 RU2797663 C1 RU 2797663C1 RU 2022122670 A RU2022122670 A RU 2022122670A RU 2022122670 A RU2022122670 A RU 2022122670A RU 2797663 C1 RU2797663 C1 RU 2797663C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
electrode
processing
consumption
equipment
Prior art date
Application number
RU2022122670A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Павлович Белоедов
Павел Леонидович Козлов
Леонид Борисович Нестеров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Application granted granted Critical
Publication of RU2797663C1 publication Critical patent/RU2797663C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к электроэрозионной обработке деталей топливной аппаратуры и может быть использовано для обработки направляющих отверстий в корпусах распылителей топливных форсунок двигателей внутреннего сгорания. Способ включает вращение заготовки корпуса распылителя на оправке, сообщение электроду-инструменту возвратно-поступательного перемещения вдоль оси обрабатываемого отверстия и радиальной подачи, измерение радиуса обрабатываемого отверстия относительно оси вращения измерительным наконечником, связанным с блоком управления, подачу импульсов напряжения на электрод-инструмент и стабилизацию тока в межэлектродном зазоре путем изменения скорости радиальной подачи электрода-инструмента. Во время обработки постоянно измеряют расход электрода-инструмента и с учетом измеренного фактического расхода электрода-инструмента при обработке вычисляют величину съема материала и окончание электроэрозионной обработки, при этом определяют разницу во времени между моментами прекращения обработки по достижении заданного расхода электрода-инструмента и по достижении заданной продолжительности обработки, которую используют для диагностики состояния оборудования. Техническим результатом является получение дополнительного инструмента мониторинга и диагностирования состояния оборудования, предотвращение попадания несоответствующих деталей на следующие операции. 1 пр.

Description

Изобретение относится к электроэрозионной обработке деталей топливной аппаратуры и может быть использовано для обработки направляющих отверстий в корпусах распылителей топливных форсунок двигателей внутреннего сгорания.
В производстве топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания широкое распространение получили методы электрофизической и электрохимической обработки.
Известен комбинированный способ электрохимической обработки деталей из титановых сплавов, включающий импульсно-циклическую обработку детали в несколько этапов (режимов) с помощью электрод-инструмента с периодическим контролем межэлектродного зазора, причем на одном из этапов обработку ведут при постоянной длительности импульса, а стабилизацию рабочего тока осуществляют путем изменения скорости подачи электрод-инструмента (пат. RU 2681590, опубл. 11.03.2019. Бюл. №8).
К недостаткам известного решения относится невозможность его применения для прецизионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя, что обусловлено технологическими возможностями. Так, по данным С.И. Захаркина, технологические возможности электрохимической размерной обработки ограничены некоторым критическим значением межэлектродного зазора, причем на существующем промышленном оборудовании возможна установка межэлектродного зазора до 0,02-0,03 мм, а погрешность обработки (копирования) не может быть меньше 0,03 мм (Захаркин С.И. Электрохимическая размерная обработка при сверхмалых межэлектродных зазорах: специальность 05.03.01 «Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Захаркин Сергей Иванович; Тульский государственный университет. - Тула, 2002. - 144 с. - Библиогр.: с. 129-141. - Текст: непосредственный… С. 13, 107). В то же время, требования к точности направляющих отверстий в корпусах распылителей топливных форсунок намного выше, например, допуск отклонения профиля продольного сечения направляющего отверстия составляет 0,5 мкм.
Наиболее близким, по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является способ электроэрозионной обработки внутренних цилиндрических поверхностей, включающий вращение заготовки на оправке, сообщение электроду-инструменту возвратно-поступательного перемещения и радиальной подачи, измерение радиуса обрабатываемой поверхности детали относительно оси вращения измерительным наконечником, связанным с блоком управления, и стабилизацию тока в межэлектродном зазоре путем изменения скорости радиальной подачи электрода-инструмента (A.C. SU 1407712, опубл. 07.07.1988. Бюл. №25). По мере обработки детали межэлектродный зазор увеличивается за счет увеличения радиуса обрабатываемой поверхности и, одновременно, за счет электроэрозионного износа рабочего конца электрода-инструмента. Известный способ предполагает постоянные величины подаваемого напряжения на каждом режиме обработки. Изменение межэлектродного зазора приводит к изменению его электрического сопротивления. Для поддержания стабильного тока на каждом режиме в известном способе изменяют величину скорости радиальной подачи электрода-инструмента. Величина съема металл определяется заданием продолжительности обработки на каждом режиме.
К недостаткам известного решения относится неудовлетворительная точность стабилизации тока на режимах обработки, связанная с несоответствием исходного предположения о постоянстве величин напряжения и тока в искровом промежутке. В реальных условиях, по многолетнему опыту заявителя, наблюдаются колебания напряжения и тока в искровом промежутке, обусловленные работой регулятора подачи электрода-инструмента, а так же колебания питания генератора искры источником постоянного напряжения. Указанные дестабилизирующие факторы имеют значительное влияние на величину съема металла с обрабатываемой поверхности за заданное время.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение дополнительной возможности диагностики состояния используемого оборудования при электроэрозионной обработке направляющего отверстия корпуса распылителя.
Способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя включает вращение заготовки корпуса распылителя на оправке, сообщение электроду-инструменту возвратно-поступательного перемещения вдоль оси обрабатываемого отверстия и радиальной подачи, измерение радиуса обрабатываемого отверстия относительно оси вращения измерительным наконечником, связанным с блоком управления, подачу импульсов напряжения на электрод-инструмент и стабилизацию тока в межэлектродном зазоре путем изменения скорости радиальной подачи электрода-инструмента, при этом во время обработки постоянно измеряют расход электрода-инструмента и с учетом измеренного фактического расхода электрода-инструмента при обработке вычисляют величину съема материала и окончание электроэрозионной обработки, при этом определяют разницу во времени между моментами прекращения обработки по достижению заданного расхода электрода-инструмента и по достижению заданной продолжительности обработки, которую используют для диагностики состояния оборудования.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет введения в технологический процесс обработки в качестве дополнительного контрольного параметра расхода электрода-инструмента, как показателя, пропорционального величине съема материала при воздействии вышеуказанных дестабилизирующих факторов, и применения для диагностики используемого оборудования временного промежутка между двумя событиями: окончанием электроэрозионной обработки, определяемым расходом электрода-инструмента, и временной уставкой, задаваемой для обработки детали, исходя из имеющегося припуска.
Эти признаки являются новыми, существенными, промышленно применимыми и направлены на достижение заявленного технического результата.
Предлагаемый в качестве настоящего изобретения способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия корпуса распылителя осуществляется следующим образом.
1. Обрабатываемый корпус распылителя (далее - заготовка) устанавливают на оправку.
2. Подводят измерительный наконечник к обрабатываемой поверхности.
3. Вращают заготовку.
4. Продолжительность обработки, выраженная в единицах времени, определяется, исходя из фактического размера направляющего отверстия в заготовке перед началом обработки, то есть исходя из припуска на операцию. Величина продолжительности обработки вводится в блок управления станка перед началом обработки.
5. На электрод-инструмент подают импульсы напряжения с генератора.
6. Электроду-инструменту сообщают возвратно-поступательное движение вдоль образующей обрабатываемого направляющего отверстия в заготовке и радиальную подачу в направлении к обрабатываемой поверхности.
Этапы с 1 по 6 осуществляются известным способом и не являются новыми.
7. Во время обработки постоянно измеряют расход электрода-инструмента и передают полученное значение в блок обработки информации.
Измерение расхода электрода-инструмента может быть выполнено любым способом, известным из уровня техники. Способ, примененный заявителем и описанный в примере осуществления предлагаемого способа, является только примером, не исключающим другие варианты.
8. Сигнал, преобразованный в блоке обработки информации, передают в блок управления станком, где используется для вычисления количества снятого материала для окончания обработки на текущем режиме.
9. Далее обработка ведется до ее прекращения по сигналу блока управления.
Блок управления подает сигнал при достижении одного из двух событий: достижения расхода электрода-инструмента, при котором величина съема равна величине припуска с погрешностью, допускаемой технологической документацией, и завершении заданной уставки по времени.
При нормальном осуществлении способа электроэрозионной обработки эти события наступают с временным промежутком, определяемым фактическим разбросом режимных параметров в реальных условиях и заданным в технологической документации.
Если разница между уставкой по времени и моментом наступления заданного расхода расход-электрода инструмента превышает допустимое значение, существует большая вероятность несоответствующей работы электрооборудования станка, например, отказ источника питания, генератора технологического напряжения и т.п.Таким образом, во время обработки происходит мониторинг технического состояния оборудования, а обслуживающий персонал получает первичную диагностическую информацию о состоянии оборудования без обмеров деталей, которые на этом оборудовании обрабатываются. Это позволяет существенно сэкономить время на обнаружение аварийных ситуаций и предотвратить выпуск несоответствующей продукции.
Пример осуществления предлагаемого способа. Обрабатывали распылитель 6А1-2003-60.
Использовали базовый станок ЦНИТА-8311, модернизированный для осуществления предлагаемого способа.
Заготовку вращали с частотой 60 мин-1.
Электрод-инструмент перемещали возвратно-поступательно с частотой 40 ходов в минуту. Подачу электрода-инструмента осуществляли с помощью шагового привода. При этом на вход шагового привода подавали импульсы напряжения. Частота импульсов определяет скорость подачи электрода-инструмента, а количество - расход электрода-инструмента.
Расход электрода-инструмента измеряли на всех режимах обработки в пределах от 40 мкм/мин до 900 мкм/мин.
Технические требования к направляющему отверстию, оговоренные в конструкторской документации, полностью выполнены. Разница между заданной уставкой по времени и моментом наступления заданного расхода электрода-инструмента не превысила допустимую на всех режимах обработки. Проверка после завершения обработки систем станка подтвердила соответствие их технического состояния.
Техническим результатом осуществления предлагаемого способа обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя является получение дополнительного инструмента мониторинга и диагностирования состояния оборудования, предотвращение попадания несоответствующих деталей на следующие операции.
Предлагаемый способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя внедрен в серийное производство на Алтайском заводе прецизионных изделий.

Claims (1)

  1. Способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя, включающий вращение заготовки корпуса распылителя на оправке, сообщение электроду-инструменту возвратно-поступательного перемещения вдоль оси обрабатываемого отверстия и радиальной подачи, измерение радиуса обрабатываемого отверстия относительно оси вращения измерительным наконечником, связанным с блоком управления, подачу импульсов напряжения на электрод-инструмент и стабилизацию тока в межэлектродном зазоре путем изменения скорости радиальной подачи электрода-инструмента, отличающийся тем, что во время обработки постоянно измеряют расход электрода-инструмента и с учетом измеренного фактического расхода электрода-инструмента при обработке вычисляют величину съема материала и окончание электроэрозионной обработки, при этом определяют разницу во времени между моментами прекращения обработки по достижении заданного расхода электрода-инструмента и по достижении заданной продолжительности обработки, которую используют для диагностики состояния оборудования.
RU2022122670A 2022-08-22 Способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя RU2797663C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2797663C1 true RU2797663C1 (ru) 2023-06-07

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1407712A1 (ru) * 1986-05-13 1988-07-07 Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей "ЦНИТА" Способ электроэрозионной обработки внутренних цилиндрических поверхностей
RU2162394C1 (ru) * 1999-05-11 2001-01-27 Воронежский государственный технический университет Способ доводки форсунок
JP2002254246A (ja) * 2001-02-23 2002-09-10 Denso Corp 型彫り微細放電加工による高精度孔加工方法
RU2681590C1 (ru) * 2017-10-26 2019-03-11 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Комбинированный способ электрохимической обработки деталей из титановых сплавов

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1407712A1 (ru) * 1986-05-13 1988-07-07 Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей "ЦНИТА" Способ электроэрозионной обработки внутренних цилиндрических поверхностей
RU2162394C1 (ru) * 1999-05-11 2001-01-27 Воронежский государственный технический университет Способ доводки форсунок
JP2002254246A (ja) * 2001-02-23 2002-09-10 Denso Corp 型彫り微細放電加工による高精度孔加工方法
RU2681590C1 (ru) * 2017-10-26 2019-03-11 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Комбинированный способ электрохимической обработки деталей из титановых сплавов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Precision machining of micro tool electrodes in micro EDM for drilling array micro holes
Rajurkar et al. New developments in electro-chemical machining
CN108705164B (zh) 旋转超声辅助微细电解磨削扩孔加工装置及方法
Wang et al. Micro wire electrode electrochemical cutting with low frequency and small amplitude tool vibration
CN104874876B (zh) 一种工具电极加工工艺及采用该工具电极加工微孔的方法
US20230219154A1 (en) Electrical discharge machining method for generating variable spray-hole geometry
US20070256939A1 (en) Methods and Apparatus for Electroerosion
US20130048612A1 (en) Methods and systems for monitoring and controlling electroerosion
US20070175751A1 (en) Electrochemical machining tool assembly
KR20010013485A (ko) 전기화학적인 기계가공 방법 및 장치
RU2797663C1 (ru) Способ электроэрозионной обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя
Spieser et al. Design of an electrochemical micromachining machine
US5539648A (en) Method of producing a mutli-apertured workpiece
CA2778272C (en) Tool compensation method and device
RU2305614C2 (ru) Способ электрохимической размерной обработки турбинных лопаток и устройство для его осуществления
Özerkan et al. Design and implementation of an electrode feed rate control system in the electrochemical drilling process
RU2283735C2 (ru) Способ электрохимического формообразования турбинных лопаток и устройство для его осуществления
RU2055708C1 (ru) Способ электрохимической размерной обработки
CN110640244B (zh) 一种精密电解加工实时进给控制系统及方法
RU2770397C1 (ru) Способ размерной электрохимической обработки заготовки из металла
US6103094A (en) Method for controlling electrochemical drilling
SU1301594A1 (ru) Способ экстремального регулировани процесса электроэрозионной обработки
Herzig et al. Modification of the process dynamics in micro-EDM by means of an additional piezo-control system
CN113500259B (zh) 一种回转体表面快速整平的脉动态电解加工装置及方法
EP0356063B1 (en) Method of producing a multi-apertured workpiece