WO2014189401A1 - Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом - Google Patents
Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014189401A1 WO2014189401A1 PCT/RU2013/000410 RU2013000410W WO2014189401A1 WO 2014189401 A1 WO2014189401 A1 WO 2014189401A1 RU 2013000410 W RU2013000410 W RU 2013000410W WO 2014189401 A1 WO2014189401 A1 WO 2014189401A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- connecting rod
- electrode tool
- electrode
- tool
- vibrating electrode
- Prior art date
Links
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
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
- B23H7/30—Moving electrode in the feed direction
Definitions
- the present invention relates to technological equipment for electrochemical processing (ECM) using pulsed current, in particular dimensional processing by a vibrating electrode with a tool (EI) of the cavities of dies and molds, a pen of turbine and compressor blades, as well as electrochemical engraving.
- ECM electrochemical processing
- EI tool of the cavities of dies and molds
- pen of turbine and compressor blades as well as electrochemical engraving.
- a device for ECHO by a vibrating electrode instrument using a pulsed current, containing an eccentric-type vibrator driven by an electric motor, interacting by means of a bearing with a carrier EI column centered in two spaced membranes and making a reciprocating motion (AS USSR J 2 194510 cl .48 1/04 1967).
- the disadvantage of this device is the low stiffness of the contact of the bearing with the column, which makes it difficult to maintain a constant oscillation amplitude and minimum interelectrode gap (MEZ) during processing.
- a device for a pulsed ECHO, containing a separate feed drive for the workpiece, and the periodic change of the MEZ is provided by a vibrator containing an eccentric shaft connected by an electric motor connected by an elastic spring of the connecting rod head to a column carrying EI that performs reciprocating motion in the rolling guides (Troitsk machine tool product catalog factory, machine model 4420F1 1M).
- the disadvantage of this device is the rapid wear of the guide columns at the points of contact with the rolling bodies and, accordingly, the deterioration of the centering of the electrode of the tool.
- a device for ECHO using pulsed current, which provides a periodic change in the MEZ, comprising an EI feed drive motor, a spindle, a nut and a pin, vertically movable but guiding the portal strut, inside which an electrode holder is suspended on the centering membranes and is rigidly connected to the rod of the connecting rod driven by an eccentric a shaft, an electromechanical vibrator located on the upper end of the pinole (patent DE L ° 2903873, B23H 7/30, 1979.08.30).
- the disadvantage of this device is that the length of the connecting rod of the vibrator, which depends on the length of the pintle and can be very significant with its large strokes, increases its compliance and temperature deformations, leading to errors in the given MEZ.
- the traction device is connected to the pin by means of a cantilever bracket, and a tilting moment arises from the action of the feed force, causing the axis of the pin to skew, which reduces the accuracy of processing.
- a device for echo pulse current with a periodically changing MEZ, containing a vibrator, feed drive, consisting of an engine, a traction device in in the form of a screw-nut pair, a hollow pin, made with the possibility of vertical supply along the guides of the portal rack and a displacement sensor, the screw nut being mounted on the upper end of the hollow pin and the carrier is suspended to the lower end on the centering membranes I have an electrode holder with a flat stop covering the eccentric shaft journal bearings vibrator with the possibility of reciprocating movement in the feed direction.
- the objective of the present invention is to improve the accuracy and productivity of processing pulsed electrochemical processing with vibration of the electrode tool, by reducing elastic and temperature deformations, causing errors in the location of the electrode tool relative to the workpiece.
- a device for electrochemical processing by pulsed current using a vibrating electrode is a tool containing a feed drive consisting of a motor, a traction device in the form of a screw-nut pair, and a displacement sensor, a hollow pin made with the possibility of vertical movement along guides of the portal rack, and an electromechanical vibrator mounted on the lower end of the hollow pin
- the neck of the eccentric shaft of the electromechanical vibrator with A connecting rod head mounted on bearings is located inside the frame, suspended on centering membranes with the possibility of reciprocating movement in the direction of supply of the electrode - tool, and bearing an electrode holder and sleeve from opposite sides - a compensator with a rigidly mounted connecting rod rod. Fastening the connecting rod rod to the frame and centering membranes through a female cylindrical sleeve - the compensator provides compensation for temperature deformations.
- FIG. 1 shows a general view of a device for electrochemical processing using pulsed current with a periodically variable interelectrode gap
- FIG. 2 is an external element A of FIG. 1, FIG. 3 - section B.
- a device for electrochemical treatment by a pulsed current using a vibrating electrode of the tool contains a base 1 (Fig. 1), on which a table 3 is mounted through an insulating spacer 2, racks 4 are fastened, pulled together by a cross-member 5, on which there are guides 6 in the hollow pin 7 and the feed drive comprising a traction device in the form of a screw-nut pair 8.9, an electric motor 10 and a displacement sensor 11.
- An electromechanical vibrator is mounted on the lower end of the hollow pin 7, which comprises a vibrator connected to the electric motor 12 (FIG. 2), an eccentric shaft 13 with a neck, the bearings of which are mounted in the housing of the electromechanical vibrator 14 and the head of the connecting rod 15.
- the head of the connecting rod 15 is located inside the frame 16 (Fig.Z), to which the electrode holder 19 and the sleeve-compensator 20 are fixed through the centering membranes 17, 18 which is rigidly connected to the connecting rod rod 21 and on which the vibration sensor 22 is mounted.
- a corrugation 23 and casings 24 are used (Fig. 2).
- the invention is implemented as follows:
- Device for electrochemical processing using pulsed current with a periodically variable interelectrode gap works as follows.
- the working gap between the workpiece installed on the table 3 and the electrode fixed in the electrode holder 19 is ensured by the movement of the feed of the hollow pin 7 along the guides 6, which is carried out by the electric motor 10, by the rotation of the screw 8 in the nut 9.
- the progress of the hollow pin 7 is controlled by the displacement sensor 1 1
- Periodic variation of the interelectrode gap from the working to the flushing is provided by the rotation of the electric motor 12 of the eccentric shaft 13, which is converted by the head of the shat 15 in the reciprocating movement of the frame 16, bearing the electrode holder 19, and the sleeve-compensator 20, with which the rod of the connecting rod 21 is rigidly connected.
- the frame 16 is movably centered in the body of the electromechanical vibrator 14 using two centering membranes 17,18, the deformation of which is possible only in direction of supply of the tool electrode.
- the amplitude of the oscillations of the electrode holder 19 is controlled by the oscillation sensor 22.
- the claimed invention allows to increase the accuracy of processing with a vibrating electrode-tool by increasing the rigidity of the compact design of the connecting rod, which allows you to use the hole in the hollow pins for coaxial placement of the nut and screw of the traction drive of the feed, and thereby eliminate the possibility of a torque loading the guides of the hollow pins.
- the use of a sleeve-compensator covering the connecting rod rod reduces the influence of temperature deformations on the minimum value and amplitude of the interelectrode gap oscillations specified by the conditions of accuracy and productivity of electrochemical shaping.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимической обработки вибрирующим электродом инструментом штампов, пресс-форм, пера турбинных и компрессорных лопаток, а также для электрохимического гравирования. Устройство содержит привод подач, состоящий из двигателя, тягового устройства в виде пары винт-гайка, и датчика перемещений, полую пиноль, выполненную с возможностью вертикального перемещения по направляющим портальной стойки, и электромеханический вибратор, смонтированный на нижнем конце полой пиноли. При этом шейка эксцентрикового вала электромеханического вибратора с установленной на подшипниках головкой шатуна, размещена внутри рамки, подвешенной на центрирующих мембранах с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении подачи электрода-инструмента и несущей с противоположных сторон электрододержатель и гильзу-компенсатор с жестко закрепленным штоком шатуна, Устройство позволяет повысить точность электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом за счет снижения упругих и температурных деформаций, вызывающих погрешности расположения электрода-инструмента относительно заготовки.
Description
Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом Описание изобретения
Настоящее изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимической обработки (ЭХО) с использованием импульсного тока, в частности размерной обработки вибрирующим электродом инструментом (ЭИ) полостей штампов и пресс-форм, пера турбинных и компрессорных лопаток, а также электрохимического гравирования.
Известно устройство для ЭХО вибрирующим электродом инструментом с использованием импульсного тока, содержащее приводимый от электродвигателя вибратор эксцентрикового типа, взаимодействующий с помощью подшипника с несущей ЭИ колонкой, сцентрированной в двух разнесенных мембранах и совершающей возвратно- поступательное движение (А.С. СССР J 2 194510 кл. 48 1/04 1967).
Недостатком данного устройства является малая жесткость контакта подшипника с колонкой, затрудняющая поддерживание в процессе обработки постоянной амплитуды колебаний и минимального межэлектродного зазора (МЭЗ).
Известно устройство для импульсной ЭХО, содержащее отдельный привод подач обрабатываемой заготовки, а периодическое изменение МЭЗ обеспечивается вибратором, содержащим связанный электродвигателем эксцентриковый вал, соединенный посредством упругой рессоры головки шатуна с колонкой, несущей ЭИ, совершающей возвратно поступательное движение в направляющих качения (каталог товаров Троицкого станкостроительного завода, станок модели 4420Ф1 1М).
Недостатком данного устройства является быстрый износ направляющих колонки в точках контакта с телами качения и соответственно ухудшение центрации электрода инструмента.
Известно устройство для ЭХО с использованием импульсного тока, обеспечивающее периодическое изменение МЭЗ, содержащее двигатель привода подач ЭИ, ходовой винт, гайку и вертикально перемещаемую но направляющим портальной стойки пиноль, внутри которой на центрирующих мембранах подвешен электрододержатель, жестко соединенный со штоком шатуна, приводимого от эксцентрикового вала, электромеханического вибратора, расположенного на верхнем конце пиноли (патент DE Л°2903873, В23Н 7/30, 1979.08.30).
Недостатком данного устройства, является то, что длина шатуна вибратора, которая зависит от длины пиноли и при больших ее ходах может быть весьма значительной, увеличивает ее податливость и температурные деформации, приводя к погрешностям заданного МЭЗ. Кроме того, в приводе подач тяговое устройство соединяется с пинолыо посредством консольного кронштейна, и от действия усилия подачи возникает опрокидывающий момент, вызывающий перекос оси пиноли, что снижает точность обработки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и заявляемому является устройство (патент RU N° 2401 184. В23Н7/26, 10.10.2010) для ЭХО импульсным током с периодически изменяемым МЭЗ, содержащее вибратор, привод подач, состоящий из двигателя, тягового устройства в виде пары винт-гайка, полой пиноли, выполненной с возможностью вертикальной подачи по направляющим портальной стойки и датчика перемещения, причем гайка ходового винта смонтирована на верхнем конце полой пиноли а к нижнему концу на центрирующих мембранах подвешена несущая электрододержатель обойма с плоскими упорами, охватывающая подшипники эксцентриковой шейки вала
вибратора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи.
Недостатками данного устройства являются значительные удельные давления и повышенный износ плоских упоров в местах контакта с подшипниками эксцентриковой шейки вала бесшатунного вибратора.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности и производительности обработки импульсной электрохимической обработки с вибрацией электрода - инструмента, за счет снижения упругих и температурных деформаций, вызывающих погрешности расположения электрода - инструмента относительно заготовки.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для электрохимической обработки импульсным током с использованием вибрирующего электрода - инструмента, содержащее привод подач, состоящий из двигателя, тягового устройства в виде пары винт-гайка, и датчика перемещений, полую пиноль, выполненную с возможностью вертикального перемещения по направляющим портальной стойки, и электромеханический вибратор, смонтированный на нижнем конце полой пиноли, согласно изобретению, шейка эксцентрикового вала электромеханического вибратора с установленной на подшипниках головкой шатуна размещена внутри рамки, подвешенной на центрирующих мембранах с возможностью возвратно - поступательного движения в направлении подачи электрода - инструмента, и несущей с противоположных сторон электрододержатель и гильзу - компенсатор с жестко закрепленным штоком шатуна. Крепление штока шатуна к рамке и центрирующим мембранам через охватывающую цилиндрическую гильзу - компенсатор обеспечивает компенсацию температурных деформаций.
Существо изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид устройства для электрохимической обработки с использованием импульсного тока с периодически изменяемым межэлектродным зазором, на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1 , на фиг. 3 - разрез В.
Сущность изобретения
Устройство для электрохимической обработки импульсным током с использованием вибрирующего электрода инструмента содержит основание 1 (фиг.1), на котором через изоляционную проставку 2 установлен стол 3, закреплены стойки 4, стянутые поперечиной 5, на которой расположены направляющие 6 в полой пиноли 7 и привод подач, содержащий тяговое устройство в виде пары винт-гайка 8,9, электродвигатель 10 и датчик перемещений 11. На нижнем конце полой пиноли 7 закреплен электромеханический вибратор, который содержит соединенный с электродвигателем 12 (фиг.2), эксцентриковый вал 13 с шейкой, подшипники которого смонтированы в корпусе электромеханического вибратора 14 и головке шатуна 15. Головка шатуна 15 расположена внутри рамки 16 (фиг.З), к которой через центрирующие мембраны 17, 18 закреплены электрододержатель 19 и гильза-компенсатор 20, с которой жестко соединен шток шатуна 21 и на которой смонтирован датчик колебаний 22. Для защиты электромеханического вибратора и направляющих 6 от воздействия электролита используется гофра 23 и кожухи 24 (фиг.2).
Изобретение реализуют следующим образом:
Устройство для электрохимической обработки с использованием импульсного тока с периодически изменяемым межэлектродным зазором
работает следующим образом. Рабочий зазор между установленной па столе 3 обрабатываемой деталью и закрепленным в электрододержателе 19 электродом - инструментом обеспечивается согласованным со скоростью металлосъема движением подачи полой пиноли 7 по направляющим 6, осуществляемым электродвигателем 10 вращением винта 8 в гайке 9. Ход полой пиноли 7 контролируется датчиком перемещений 1 1. Периодическое изменение межэлектродного зазора от рабочего до промывочного обеспечивается вращением электродвигателя 12 эксцентрикового вала 13, которое преобразуется головкой шатуна 15 в возвратно поступательное движение рамки 16, несущей электрододержатель 19, и гильзу- компенсатор 20, с которой жестко соединен шток шатуна 21. Рамка 16 подвижно центрируется в корпусе электромеханического вибратора 14 с помощью двух центрирующих мембран 17,18, деформация которых возможна лишь в направлении подачи электрода инструмента. Амплитуда колебаний электрододержателя 19 контролируется датчиком колебаний 22.
Заявленное изобретение позволяет повысить точность обработки вибрирующим электродом-инструментом за счет увеличения жесткости компактной конструкции шатуна, позволяющей использовать отверстие в полой пиноли для соосного размещения гайки и винта тягового устройства привода подач, и тем самым исключить возможность появления момента, нагружающего направляющие полой пиноли. Кроме того, применение гильзы - компенсатора, охватывающего шток шатуна, уменьшает влияние температурных деформаций на заданные по условиям точности и производительности электрохимического формообразования минимальное значение и амплитуду колебаний межэлектродного зазора.
Claims
Формула изобретения
Устройство для электрохимической обработки импульсным током с использованием вибрирующего электрода - инструмента, содержащее привод подач, состоящий из двигателя, тягового устройства в виде пары винт-гайка, и датчика перемещений, полую пиноль, выполненную с возможностью вертикального перемещения по направляющим портальной стойки, и электромеханический вибратор, смонтированный на нижнем конце полой пиноли, отличающееся тем, что шейка эксцентрикового вала электромеханического вибратора с установленной на подшипниках головкой шатуна размещена внутри рамки, подвешенной на центрирующих мембранах с возможностью возвратно - поступательного движения в направлении подачи электрода - инструмента, и несущей с противоположных сторон электрододержатель и гильзу - компенсатор с жестко закрепленным штоком шатуна.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2013/000410 WO2014189401A1 (ru) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2013/000410 WO2014189401A1 (ru) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014189401A1 true WO2014189401A1 (ru) | 2014-11-27 |
Family
ID=51933841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2013/000410 WO2014189401A1 (ru) | 2013-05-20 | 2013-05-20 | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2014189401A1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104698540A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-10 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种电极位置调整装置 |
| CN107186304A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-09-22 | 山东大学 | 多工具电极同步旋转放电加工多微细孔的振动辅助装置及其应用 |
| CN112496478A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-16 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种双轴颈类静子叶片型面精密电解方法 |
| CN115138933A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-04 | 清华大学 | 电化学放电加工用柔性力反馈控制主轴头 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642830A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-06 | Inoue Japax Res Inc | Electric discharge machining apparatus |
| RU2355523C1 (ru) * | 2007-09-18 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТИТАН ЕСМ" | Устройство для электрохимической обработки |
| RU2401184C2 (ru) * | 2008-08-05 | 2010-10-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ и устройство для электрохимической обработки |
| RU2011147360A (ru) * | 2011-11-21 | 2013-05-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом |
-
2013
- 2013-05-20 WO PCT/RU2013/000410 patent/WO2014189401A1/ru active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642830A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-06 | Inoue Japax Res Inc | Electric discharge machining apparatus |
| RU2355523C1 (ru) * | 2007-09-18 | 2009-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТИТАН ЕСМ" | Устройство для электрохимической обработки |
| RU2401184C2 (ru) * | 2008-08-05 | 2010-10-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Способ и устройство для электрохимической обработки |
| RU2011147360A (ru) * | 2011-11-21 | 2013-05-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104698540A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-10 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种电极位置调整装置 |
| CN107186304A (zh) * | 2017-07-17 | 2017-09-22 | 山东大学 | 多工具电极同步旋转放电加工多微细孔的振动辅助装置及其应用 |
| CN107186304B (zh) * | 2017-07-17 | 2023-05-12 | 山东大学 | 多工具电极同步旋转放电加工多微细孔的振动辅助装置及其应用 |
| CN112496478A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-16 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种双轴颈类静子叶片型面精密电解方法 |
| CN115138933A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-04 | 清华大学 | 电化学放电加工用柔性力反馈控制主轴头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2489238C1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом | |
| WO2014189401A1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом | |
| CN108687506A (zh) | 电机轴定位套压装装置 | |
| CN105312424B (zh) | 调幅式振动模具装置 | |
| CN107876821B (zh) | 连杆大头孔整体加工装置 | |
| RU2355523C1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки | |
| ITBO20010268A1 (it) | Apparecchiatura per il controllo del diametro di porzioni eccentrichedi un pezzo meccanico durante la lavorazione su una rettificatrice | |
| CN208556576U (zh) | 电机轴定位套压装装置 | |
| CN110539043A (zh) | 一种电解加工振动进给运动实现装置 | |
| CN104325345A (zh) | 一种滚珠丝杠支撑装置 | |
| CN102672535A (zh) | 具有滑块结构的镗刀杆误差补偿装置 | |
| CN101890546A (zh) | 微细阵列电极在线卧式电火花加工的专用夹具 | |
| RU2679501C1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки осциллирующим электродом-инструментом | |
| RU2401184C2 (ru) | Способ и устройство для электрохимической обработки | |
| CN208758466U (zh) | 一种医疗器械零件成型模具 | |
| CN202192489U (zh) | 龙门机床x轴长丝杠传动托架机构 | |
| CN106311901B (zh) | 振动拉深成型模具 | |
| CN106002343B (zh) | 一种用于回转体工件的弹性支架 | |
| CN2900035Y (zh) | 轴流泵叶轮外球面的加工装置 | |
| CN204773058U (zh) | 瓷绝缘子打孔机的中孔刀驱动机构 | |
| CN204321717U (zh) | 一种滚珠丝杠支撑装置 | |
| CN104354105A (zh) | 薄壁微型轴承内孔磨床工件定位装置的压紧机构 | |
| CN102528191A (zh) | 简式立体可调电火花精密微孔倒锥加工的电极摇动机构 | |
| CN101745871B (zh) | 一种动导轨运动直线度误差的测量方法 | |
| CN208961637U (zh) | 一种用于滚磨单晶硅棒外圆的滚磨机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13885442 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13885442 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |