SU865590A1

SU865590A1 - Tool-electrode

Info

Publication number: SU865590A1
Application number: SU782693319A
Authority: SU
Inventors: Леонид Яковлевич Либов; Николай Петрович Кузнецов; Евгений Петрович Фортунатов; Евгений Иванович Влазнев; Григорий Ефимович Лапиров
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1978-12-07
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1981-09-23

Description

Изобретение относитс к размерной электрохимической обработке (ЭХО) а именно к инструментам дл нарезки наружных винтовых поверхностей, в частности дл обработки резьбовой поверхности на валу-шариковых винтовых пар качени . Известен электрод-инструмент.дл ЭХО наружных винтовых поверхностей, выполненный в виде полого.корпуса, на внутренней поверхности которого имеетс рабочий винтовой профиль Ц Однако данна конструкци ЭЙ пригодна только дл обработки заготовок , на которых предварительно вы-. полнен резьбовой профиль, и не обеспечивает услови изготовлени винтовой поверхности на цилиндрической заготовке без ее предварительной обработки . Электрод работает при неподвижной заготовке, т.е. межэлектро НБ1Й зазор в процессе обработки непре рывно возрастает. В силу этого ЭЙ не обеспечивает высокой производительности и точности. Обрабатывать резьбовую поверхност на цилиндрической заготовке при от-, носительном вращении и осевом «перемещении подобным инструментом не пре ставл етс возможным. Кроме того. данна конструкци инструмента приводит к искажению обрабатываемого профил из-за растравливани в местах перехода от резьбовой поверхности к цилиндрической, поскольку в данной зоне межэлектр9Дный зазор, образующийс в процессе обработки, существенно меньше, чем по вершинам профил Цель изобретени - повышение производительности обработки за счет использовани цилиндрической заготовки при относительном вращении и осевом перемещении и увеличение точности обработки за счет уменьшени растравлив ани . Поставленна цель достигаетс тем, что в известном электроде-инструменте , включакедем полый корпус с каналами дл подвода электролита, на внутренней поверхности которого имеетс рабоча часть в виде выпуклой в сторону оси корпуса вийтовой поверхности , рабоча винтова поверхность, ограниченна в нормальном сечении дугами окружности, выполнена так, что рассто ние между центрами ограничивающих дуг нормального сеч..ни винтовой поверхности монотонно убывает от начальной величины на заходном витке до нул на конечномThe invention relates to dimensional electrochemical machining (ECM), namely, tools for cutting external helical surfaces, in particular for machining a threaded surface on a shaft-ball screw rolling pairs. The electrode electrode is known. For the ECHO of the external helical surfaces, it is made in the form of a hollow body, on the inner surface of which there is a working screw profile C. However, this AY design is suitable only for processing workpieces on which you previously selected. The threaded profile is full, and does not provide the conditions for the manufacture of a screw surface on a cylindrical billet without prior treatment. The electrode operates with a stationary workpiece, i.e. The interelectro NB1Y gap in the process of processing increases continuously. Because of this, YO does not provide high performance and accuracy. It is not possible to handle a threaded surface on a cylindrical billet with a relative, rotational rotation and axial movement with such a tool. Besides. This tool design leads to distortion of the profile being processed due to pickling at the transition points from the threaded surface to the cylindrical one, since in this zone the interelectronic gap formed during the machining process is much less than at the top of the profile. The purpose of the invention is to increase the machining productivity by using cylindrical billet with relative rotation and axial movement and an increase in machining accuracy due to a reduction in etching. This goal is achieved by the fact that in a known electrode-tool, we include a hollow body with channels for supplying electrolyte, on the inner surface of which there is a working part in the form of a vitovoy surface convex toward the housing axis, a working screw surface, circumferentially circumscribed in a normal section by arcs so that the distance between the centers of the limiting arcs of a normal section and the helical surface monotonously decreases from the initial value at the lead-in loop to zero at the final

витке, причем геометрическим местом центров ограничивающих дуг вл етс усеченный конус с большим основанием на заходном витке.coil, with the geometric location of the centers of the limiting arcs is a truncated cone with a large base on the lead coil.

Подобное исполнение электродаинструмента исключает основные не достатки известных конструкций, обеспечивает услови ведени обработки цилиндрических заготовок без предварительной обработки профил , при относительном вращении и осевой подаче . При этом обеспечиваетс равномерный и оптимальный по величине межэлектродный зазор (МЭЗ) на всей длине обрабатываемого вала. Кроме того, данна конструкци инструмента исключает растравливание детали в местах перехода от винтовой канавки к цилиндрической поверхности. В результате достигаетс высока точность и производительность обработки.Such an electric tool design eliminates the main disadvantages of the known structures, provides the conditions for the machining of cylindrical blanks without pre-processing the profile, with relative rotation and axial flow. This ensures a uniform and optimal in size interelectrode gap (MEZ) over the entire length of the processed shaft. In addition, this tool design eliminates the etching of parts in the transition from the helical grooves to the cylindrical surface. As a result, high accuracy and processing performance is achieved.

На фиг.1 представлен общий вид электрода-инструмента в разрезе; на фиг.2 - то же, сечение А-А; на фиг.З участки реэьбового профил инструмента п увеличенном масштабе.Figure 1 presents a General view of the electrode tool in the section; figure 2 is the same, the section aa; in FIG. 3, sections of the re-instrumental profile of the tool in an enlarged scale.

Предлагаемый элект-род-инструмент содержит полый корпус 1, на внутренней поверхности которого имеетс рабоча винтова поверхность 2. На наружной поверхности корпуса 1 выполнена незамкнута кольцева канавкд 3 Из кольцевой канавки 3 в вершину резьбового профил 2 выполнены радиальные каналы 4, равномерно расположенные по всей длине резьбовой поверхности . Кроме того, в корпусе 1 имеетс сквозной паз 5, гидравлически изолированный от канавки 3.The proposed electric rod tool contains a hollow body 1, on the inner surface of which there is a working screw surface 2. On the outer surface of the body 1, an open annular groove 3 is made. Radial channels 4, evenly spaced along the entire length, are made at the apex of the threaded profile 2. threaded surface. In addition, in the housing 1 there is a through groove 5 hydraulically insulated from the groove 3.

Полый корпус 1 расположен в протоке базового корпуса б, на котором закреплен патрубки 7 и 8 соответственно дл подвода и отвода электролита . Корпус 1 - сменный и на каждый типоразмер резьбы идет отдельный корпус .The hollow body 1 is located in the duct of the base body b, on which the nozzles 7 and 8 are fixed, respectively, for the supply and removal of electrolyte. Case 1 is replaceable and there is a separate case for each thread size.

Электрод-кнструмент включает также уплотнени 9 и 10 и крышки 11 и 12.The electrode-tool also includes seals 9 and 10 and covers 11 and 12.

Корпус 1 соединен с отрицательным полюсом источника питани {не показан ) , а обрабатываема деталь 13 - с положительным полюсом источника питани . Стрелками 14 и 15 показаны направлени подвода и отвода электролита от установки подачи электролита (не показана, 16 - направление вращени детали, 17 - направление подачи инструмента.The housing 1 is connected to the negative pole of the power source (not shown), and the workpiece 13 is connected to the positive pole of the power source. Arrows 14 and 15 show the directions for the supply and removal of electrolyte from the electrolyte supply unit (not shown, 16 — direction of rotation of the part, 17 — direction of the tool supply.

Резьбовой профиль 2 в нормальном сечении ограничен дугами 18 окружности радиуса R, величина которого зависит от радиуса нарезаемой винтовой канавки на обрабатываемом валу 13 и установившегос межэлектродного зазора cf. ПрИ этом рассто ние L между центрами дуг 18 монотонно убырает от некоторой начальной величиныThe threaded profile 2 in a normal section is bounded by arcs 18 of a circle of radius R, the value of which depends on the radius of the cut helical groove on the shaft 13 being machined and the interelectrode gap cf. At the same time, the distance L between the centers of the arcs 18 monotonously decreases from some initial value

L, на заходном витке Н до нул () на конечном витке К, т.е.L, on the run loop H to zero () on the final turn K, i.e.

VL.,, L оVl. ,, l o

Кроме того, центры дуг 18 располог жены на поверхности усеченного конуса с большим основанием D со стороны заходного витка Н и меньшим основанием D, со стороны конечного витка К.In addition, the centers of the arcs 18 are located on the surface of a truncated cone with a large base D on the side of the lead loop H and a smaller base D, on the side of the end coil K.

Таким образом, резьбовой профиль 2 имеет монотонно измен ющ гюс геометрию и расположен на поьархности конуса. Размеры D, D, L подобраны таким образом, чтобы внутренний диаметр D.J заходного витка Н резьбового проS фил 2 на корпусе 1 бьш больше (на удвоенную величину МЭЭ) наружного диаметра обрабатываемой детали 13. СоответственноThus, the threaded profile 2 has a monotonously changing gus geometry and is located on the cone of the cone. Sizes D, D, L are selected so that the internal diameter D.J of the lead-in thread H of the threaded profile 2 on the housing 1 is larger (by two times the magnitude of the IEE) of the outer diameter of the workpiece 13. Accordingly

0-;, DJ+ 200-; DJ + 20

Внутренний диаметр D конечного витка К резьбового профил 2 больше (на удвоенную величину МЭЗ) внутреннего диаметра D обработанной резьбовой поверхности детали 13. СоответственноThe inner diameter D of the final turn K of the threaded profile 2 is larger (by twice the value of the MEZ) of the inner diameter D of the machined threaded surface of the part 13. Accordingly

D Dj,+ 2 оD Dj, + 2 o

Рассто ние L между центрами ограничивающих дуг 18 нормального сечени винтовой поверхности 2 выбрано так, чтобы дл 70-80% рабочих витков резьбовой поверхности профил 2 сохран лось примерное равенство величины удельного перемещени на шаг по вершине резьбового профил Вив зоне А перехода резьбового профил в цилиндрическую поверхность диаметра DJ, т.е., чтобы на 70-80% витков соблюдалось соотношениеThe distance L between the centers of the limiting arcs 18 of the normal section of the screw surface 2 is chosen so that for 70-80% of the working turns of the threaded surface of profile 2 the approximate equality of the value of the specific displacement per step at the top of the threaded profile Viv to the zone A of the transition of the threaded profile to the cylindrical surface diameter DJ, i.e., so that the ratio of 70-80% turns

, ,,,

где Д Kg - съем металла за один шагwhere D Kg - eat metal in one step

в зоне 6)in zone 6)

дВд - съем металла за один шаг в зоне А;dvd - metal removal in one step in zone A;

Электрод-инструмент работает следующим образом.The electrode tool works as follows.

Электрод-инструмент закрепл ют на суппорте токарного электрохимического станка. В центрах (или вThe electrode tool is mounted on a caliper of a lathe electrochemical machine. In the centers (or in

патроне) станка закрепл ют обрабатываемую деталь. При этом диаметр заходной шейки на детали D должен быть меньше наименьшего диаметра D4. резьбовой поверхности ЭЙ. Заходна the chuck of the machine fix the workpiece. In this case, the diameter of the lead-in neck on the part D must be less than the smallest diameter D4. threaded surface hey. Sunset

шейка детали пропускаетс через центральное отверстие в инструменте так, чтобы начатто обрабатываемой поверхности вала располагалось на рассто нии межэлектродного зазора (0,10 ,2 мм) от заходного витка электрода-инструмента .the neck of the part is passed through the central hole in the tool so that the beginning of the machined shaft surface is located at the distance of the interelectrode gap (0.10, 2 mm) from the lead-in coil of the tool electrode.

С помощью крышек 11 и 12 подт гиваютс уплотнени 9 и 10 так, чтобы обеспечить герметизацию рабочей зоны. На детали 13 закрепл ютс токоподводы (не показаны,With the help of covers 11 and 12, seals 9 and 10 are tightened so as to ensure the sealing of the working area. The current conductors (not shown,

включаетс подача электролита, рабочий ток, вращение детали и осева подача инструмента. Дальнейша обработка происходит автоматическиincludes electrolyte delivery, operating current, part rotation and axial tool delivery. Further processing takes place automatically.

Электролит от установки подачи электролита по патрубку 7 через отвс-рстйе в к.ррпусе б поступает в проточку 3 корпуса 1, откуда по каналам 4 попадает в рабочую зону, равномерно омыва весь межэлектродный промежуток. Из межэлектродного промежутка электролит через паз 5 в корпусе 1 и. отверстие в корпусе 6 попадает в патрубок 8 и сливной резервуар установки подачи электролита .The electrolyte from the electrolyte supply unit through the nozzle 7 through the IVS in the complex will enter the groove 3 of the housing 1, from where it enters the working area through the channels 4, uniformly washing the entire interelectrode gap. From the interelectrode gap electrolyte through the groove 5 in the housing 1 and. the hole in the housing 6 enters the pipe 8 and the drain tank installation of supply of electrolyte.

При вращении детали 13 и осевой подаче ЭЙ происходит постепенное формообразование резьбовой профильной поверхности на обрабатываемой детали.During the rotation of the part 13 and the axial feed of the Ey, a gradual shaping of the threaded profile surface on the workpiece occurs.

В конце обработки, по команде от соответствующего датчика, выключаетс вращение детали, осева подача инструмента, рабочий ток и подача электролита.At the end of processing, at the command of the corresponding sensor, the rotation of the part, the axial flow of the tool, the operating current and the flow of electrolyte are turned off.

Специальный профиль резьбовой поверхности на корпусе 1 инструмента при расположении резьбовой поверхности на конусе обеспечивает равномерный без растравливани в зонах А съем металла и качественное формообразование резьбы на обрабатываемой делали.The special profile of the threaded surface on the tool body 1 at the location of the threaded surface on the cone ensures uniform metal removal and qualitative shaping of the thread on the workpiece without even etching in zones A.

Таким образом, достигаетс , повышение точности и производительности обработки.Thus, an increase in the accuracy and productivity of processing is achieved.

Предложенный инструмент дает особенно значительный эффект при изготовлении шариковых ходовых витков станков с ЧПУ.The proposed tool has a particularly significant effect in the manufacture of ball coils of CNC machines.

Claims

1. Copyright sivdedelstvo USSR № 387806, cl. B 23 P 1/12, 1971.