WO2016089246A1 - Способ электрохимической вырезки и устройства для его осуществления - Google Patents

Способ электрохимической вырезки и устройства для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
WO2016089246A1
WO2016089246A1 PCT/RU2015/000110 RU2015000110W WO2016089246A1 WO 2016089246 A1 WO2016089246 A1 WO 2016089246A1 RU 2015000110 W RU2015000110 W RU 2015000110W WO 2016089246 A1 WO2016089246 A1 WO 2016089246A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
tool
voltage
electrolyte
angle
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000110
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Сергей Викторович БЕЗРУКОВ
Александр Николаевич ЗАЙЦЕВ
Тимур Рашитович ИДРИСОВ
Тимофей Владимирович КОСАРЕВ
Ринат Мияссарович САЛАХУТДИНОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Семат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Семат" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Семат"
Publication of WO2016089246A1 publication Critical patent/WO2016089246A1/ru

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
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits
    • 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
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/04—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
    • B23H7/02—Wire-cutting
    • B23H7/04—Apparatus for supplying current to working gap; Electric circuits specially adapted therefor
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the field of electrochemical processing (ECHO), mainly to cutting parts, cutting narrow curved grooves and slots, and can be used, for example, in the manufacture of die cutting dies and patterns from high strength and hard steels and alloys.
  • ECHO electrochemical processing
  • a known method of wire electrochemical cutting (US patent N ° 4052274 MKI 2 V 23 P 1/12, 10/04/1977), in which the billet and cathode are installed opposite each other in a bath with electrolyte and a pulse current is passed between them. In this case, the part moves relative to the electrode-tool.
  • a thin wire is used as the cathode, the end sections of which are fixed in the support device.
  • the disadvantage of this method is that it does not provide control and management of the distribution of the intensity of electrochemical dissolution along the length of the electrode tool. Unevenness in the distribution of current density can occur due to significant gradients of gas filling and electrolyte temperature. Increasing the pause between pulses and reducing the pulse duration to reduce gradients is associated with a loss of performance.
  • the disadvantage of this method is that, firstly, the high resistivity of the material of the electrode-tool will cause a significant ohmic voltage drop with a corresponding change in current density along the length of the processed surface; secondly, quite it is problematic to make such an electrode with a small diameter, for example, less than 200 microns; the use of low current densities is unacceptable for a number of materials, because able to cause passivation and does not provide the required surface quality and performance.
  • the width of the processing groove, the corresponding feedrate of the electrode-tool for a given height of the EM and the operating voltage are controlled so that, at the processing speed of the arcuate section for a given height of the EM, the working voltage provides the same width of the groove of the processing as in the straight section.
  • the disadvantage of this method is that it does not consider such important processing parameters as a non-profiled cylindrical EI, such as the EI rotation frequency. It does not allow to control and manage cavitation processes and changes in gas filling of the electrolyte along the length of EI. Does not contain functionality to reduce the width of the slotted groove.
  • the closest in technical essence and the achieved result to the claimed method is a method of electrochemical treatment with a rotating non-profiled rod electrode - a tool along the outer surface of which a continuous flow of electrolyte moves (AS USSR N Q 327752 MKI 2 V 23 P 1/04, 05.07 .1976), in which, in order to increase productivity and processing accuracy, the electrolyte flow is forcibly formed using a nozzle - nozzle into a high-speed jet, coaxial to the electrode.
  • the speed of the electrolyte stream is selected depending on the thickness of the workpiece, but not less than 5 m / s, and to control the technological parameters and change the cutting width, the diameter of the stream, the speed of the electrode and the voltage across the electrode gap are changed.
  • the disadvantage of this method is that achieving a continuous stream of electrolyte around the electrode-tool over a length of more than 20 mm is very problematic, and secondly, temperature gradients and gas filling of the electrolyte will inevitably arise along the length of the stream, which reduce the technological parameters of the processing as a whole.
  • the issue of reducing the taper or the angle of inclination of the walls of the slot to be cut at the inlet and outlet of the electrode - tool from the interelectrode gap has not been resolved either.
  • the known methods of electrochemical processing cannot provide stable and high-performance electrochemical cutting of narrow grooves and crevices in parts of large thickness. Since they do not provide for effective evacuation of products electrochemical reactions and alignment of the physicochemical properties of the interelectrode medium in the entire volume of the interelectrode space.
  • a known machine for electrochemical processing with a non-profiled electrode is an instrument (Japanese patent N ° 54-146100, 23 N 7/02, 08.05.77), which contains an electrode tool, forming an electrode gap (MEP) with the electrode-blank. MEP is filled with a working fluid and an electric current is passed through it, cutting EZ. EI and EZ move relative to each other, while there is a processing of EZ along a given path.
  • the machine contains two reservoirs with working fluids having a relatively high and relatively low resistivity, as well as a third reservoir with a mixture of these fluids, so as to obtain a fluid with the desired resistivity.
  • the machine contains pumps connected to the respective tanks and a valve that is connected to the third tank and the exhaust pump. The valve changes the direction of fluid flow. There is also a program-controlled regulator that controls the pumps, the valve and changes the position of the EZ.
  • the disadvantage of this machine is that, firstly, the problem of efficiently updating the interelectrode medium when cutting narrow and deep grooves is not solved; secondly, the high cost and complexity of the design; thirdly, a significantly different rate of updating the interelectrode medium at the inlet, in the middle and at the outlet of the electrolyte from the slot to be cut. The latter affects the intensity of the anodic dissolution and the shape of the groove.
  • the electrolyte jet and the electrode is equipped with a mutual alignment system of the guide nozzle and the electrode, made in the form of a movable upper and lower electrode supports carrying mounted cones and adjustment mechanisms.
  • the mechanism The adjustment is made in the form of spring-loaded levers with slots constantly pressed to the set screws through which an electrode is passed.
  • the disadvantage of this machine is that the electrolyte stream formed in the working head retains its continuity over a relatively short length, which does not allow for efficient evacuation of products of electrochemical reactions with a groove thickness of more than 20 mm and does not allow to cut narrow (less than 0.5 mm) grooves.
  • Known tool head for electrochemical processing with a non-profiled electrode-tool containing two brackets and a nozzle for forming an electrolyte stream (a.s. of the USSR Ns 621521 MKI 2 V 23 P 1/04, 08/30/78), in which, in order to eliminate pulsations and spraying the electrolyte jet, the outlet end of the nozzle is made in the form of a diverging cone, and on the lower bracket there is a chamber with holes for the inlet and outlet of the electrolyte, the inlet being equal to 1, 2-2.0 of the diameter of the jet, and the outlet o located on the side wall of the chamber miles, it provides an incomplete filling of electrolyte.
  • the disadvantage of this device is that the nozzle forming the electrolyte stream does not allow for the efficient evacuation of products of electrochemical reactions along the entire length of the tool electrode, especially when cutting narrow and deep grooves.
  • Known electrochemical machine for shaped cutting with an electrode - wire or rod containing an electrolyte supply system, a direct current source, mechanisms for longitudinal and transverse movement of the table with the workpiece located on the bed, a working head mounted inside the working chamber in the form of a bracket with two mutually centered supports intended for fastening electrode - tool.
  • the upper support with a cone-shaped or conically converging nozzle forms an electrolyte stream coaxially with the electrode - the tool.
  • the tension of the electrode - tool is regulated.
  • the working head mounted on the vertical part of the bed, ensures the installation of the electrode - the tool perpendicularly or at an angle of at least 75 ° relative to the working plane of the table (Electrochemical machine model MA4429. Electrophysical and electrochemical machines. Catalog of domestic machines. M., NIIMASH, 1969). This machine is the closest to the claimed and adopted by us as a prototype.
  • the disadvantage of this machine is that the electrolyte stream formed in the working head does not allow for efficient evacuation of sludge with a workpiece thickness of more than 20 mm.
  • a known unipolar pulse generator for electrochemical processing (RF patent Ns 2203785, V23N1 / 02, V23NZ / 02, 05/10/2003), consisting of a single-phase transformer, the primary winding of which is connected to the mains voltage, the secondary power winding through the power thyristor is connected to the interelectrode gap, shunted diode in the opposite direction.
  • an LC circuit from a series-connected capacitor and inductance is connected through a switching thyristor.
  • a transformer recharge winding is connected through a recharge thyristor and a two equal circuit connected in opposite-series, recharge and commutation transformer windings through a shunt thyristor.
  • Such a generator can generate one or two pulses synchronously with the frequency of the network with an inclined peak of the pulse, and the amplitude of the pulse is controlled by shifting the phase of the pulse.
  • the disadvantage of the analogue is limited functionality due to the lack of regulation of the duration and phase of the pulse.
  • the generator is not able to work both in constant voltage mode and in pulse current mode with good voltage stabilization.
  • a known power source containing a stabilized voltage source and an electronic key (“Physicochemical processing methods in the production of gas turbine engines” edited by B.P. Savushkin, M. 2002. S.Z.). This power source is the closest to the claimed and adopted by us as a prototype.
  • the disadvantage of the prototype is the limited functionality due to the lack of regulation of the duration and phase of the pulse.
  • the task to which the invention is directed is the expansion of functionality, improving the accuracy of processing and surface quality.
  • the technical result is the provision of a large depth of the slotted groove, the possibility of complex contour cutting with variable angles of inclination of the generatrix.
  • the problem is solved, and the technical result is achieved by the method of electrochemical cutting with a rotating rod non-profiled electrode - a tool with an electrolyte supply to the treatment zone through a nozzle, according to which, according to the invention, the cutting is carried out by multi-axis movement in one or more successive transitions by an electrode - a tool made in the form of elastic plate of constant cross section with a significantly different ratio of overall dimensions in the direction of the axis symmetry rotating around the longitudinal axis, the first transition depending on the technical requirements for accuracy and performance is carried out either at constant voltage, and to ensure a more intense exchange of electrolyte along the entire length of the interelectrode space, the axis of the initial and final cross sections of the same name rotate relative to each other , around the longitudinal axis, at a certain angle of shift y, providing the creation of a helical twist of the plate, or the first transition is carried out on it pulse voltage, the plate is not twisted around the longitudinal axis at a shear angle of
  • they can change the width of the slot to be cut by adjusting the angle of inclusion of the voltage pulse ⁇ , since, as the angle ⁇ increases, the width of the groove b increases, and when the angle of inclusion ⁇ decreases, the width of the groove b decreases.
  • the supply of the electrode-tool is stopped for a period of revolution.
  • the rotation frequency and the twist angle can be changed in such a way that, with an increase in the thickness of the part, the twist and the number of revolutions are increased without exceeding the threshold for cavitation in the interelectrode space along the entire length of the tool electrode, and with a decrease in the thickness of the part, the twist is increased and reduce the rotational speed, while ensuring sufficient conditions for the evacuation of products of electrochemical reactions from the interelectrode space, and avoiding a critical increase in the lawn filling or boiling electrolyte.
  • the occurrence of cavitation in the interelectrode space can be controlled by a sharp, higher than an empirically determined setting, increase in the electrical resistance of the interelectrode gap along the leading edge of the pulse.
  • a critical increase in gas filling of the electrolyte can be controlled by a sharp, higher than an empirically determined set point, increase in electrical resistance of the interelectrode gap along the trailing edge of the pulse.
  • the inclination of the axis of the electrode of the tool can be adjusted in accordance with the magnitude and sign of the difference in the velocities of the feed vectors of the electrode of the tool in its initial and final section, so that if the magnitude of the difference in the velocities of the supply vectors, the slope of the axis of the electrode of the tool with respect to the vertical axis of the machine is increased, and if negative - reduced.
  • a machine for electrochemical cutting with a rod or wire electrode - a tool for complex-contour parts with a normal and / or inclined generatrix containing an electrolyte supply system, a technological current source, a mechanism for moving the workpiece located on the bed, a working chamber and a working a head - a bracket carrying two mutually centered supports for fixing the electrode-tool, of which the upper one is made with a nozzle-nozzle, about providing coaxiality of the electrolyte stream and the electrode-tool, and the lower one with a mechanism regulating its tension, in which, according to the invention, the supports for fixing the electrode-tool are made with the possibility of synchronous and / or independent rotation from individual drives.
  • the movement mechanism of the workpiece contains a table driven by a two-axis plenary servomotor in the form of two spaced support strips.
  • the working head-bracket is mounted on a cardanic suspension with the possibility of independent tilting of the longitudinal axis of the tool electrode in two mutually perpendicular planes, with a single center of rotation located at the level of the working surface of the table support strips.
  • low-inertia servomotors can be used as rotation drive motors for supporting the electrode-tool, with the ability to control the torsion angles of the electrode-tool and limit the occurring torque on the motor shaft.
  • the electrical insulation and kinematic connection of the engines with supports for fixing the electrode tool can be provided by a belt-gear transmission.
  • electrical insulation and centering of the supports for securing the electrode-tool can be provided in pairs with duplexed angular contact bearings with ceramic rolling bodies with the possibility of compensating for the runout of the supports when fixing the electrode-tool.
  • slip rings can be mounted on each support to secure the tool electrode.
  • the mechanism of tension of the electrode-tool of the lower support can be equipped with an electromechanical drive and a sensor for monitoring the tension force.
  • the supply of electrolyte to the upper support can be provided using a rotary coupling.
  • compressed air is supplied by means of a rotary coupling.
  • the -the tool may not coincide with the axis of rotation parallel to it.
  • a power source for electrochemical cutting with a rotating non-profiled rod electrode - a tool containing a stabilized voltage source and an electronic switch into which, according to the invention, a high-speed analog-to-digital converter and a voltage setting correction circuit are inserted, which combines yourself and key management functions, and the inputs of the analog-to-digital converter are directly connected to the load in the form of m of the electrode gap, and the output is to the input of the voltage setting correction circuit, while the outputs of the voltage setting correction circuit are connected to the input of the controlled voltage source, to the key control input and to the measurement start input of the analog-to-digital converter.
  • the invention is illustrated by drawings.
  • Figure 1 shows the oscillograms of changes in current and voltage on the interelectrode gap with a surge of voltage along the leading edge of the pulse.
  • Figure 2 shows the waveforms of changes in current and voltage on the interelectrode gap with a surge of voltage on the trailing edge of the pulse.
  • Fig.3 presents a diagram of a slot groove in direct current with a displacement (relative rotation) of the initial and final cross section of the electrode-tool.
  • FIG 4. a groove slotting diagram without displacement of the initial and final cross sections (without twisting the plate) with the inclusion of the operating voltage pulse is shown in the phase depending on the direction of the electrode's velocity vector V.
  • Figure 5 presents a diagram of the implementation of slotting a groove in a pulsed mode.
  • Figure 6 presents a diagram of the implementation of the second pass in a pre-cut groove.
  • Figure 9 shows the lower support of the electrode-tool.
  • FIG. 10 shows a diagram of a power source.
  • FIG. 11 shows a diagram of an electronic key.
  • Cavitation phenomena arise for reasons related to the nature of the movement of the electrolyte flow in the MEP sections having small radii of curvature of the streamlined surfaces at relatively high fluid velocities. For example, this is possible with a high frequency of rotation of the electrode - tool, or a high inlet pressure and a large MEZ, etc. Cavitation cavities (cavities) are filled with electrolyte vapor and gas and, as As a rule, they occur before a current pulse is applied, at relatively large gaps. With a decrease in the rate of relative movement of the electrolyte, for example, by reducing the MEZ, reducing the inlet pressure, etc. action - cavitation cavities may disappear.
  • the electrical resistance of the MEA leads to an increase in the electrical resistance of the MEA, which can be detected by analyzing the shape of the current pulses and the voltage on the MEA. So, for example, the occurrence of cavitation is controlled by a sharp, higher empirically defined setpoint - R cav , an increase in the electrical resistance of the interelectrode gap along the leading edge of the pulse (Fig. 1).
  • the MEP electrical resistance at the leading edge of the pulse can be taken at low electrolyte pumping rates. Those. at pumping speeds at which the change in speed does not affect the MEP resistance along the leading edge of the pulse.
  • the measurement of the MEP resistance is performed after the completion of transient electrical processes in the power circuit of the power source.
  • the angle of inclination of the helix is set so as to ensure the angle of inclination of the longitudinal patterns on the side surface to the axis of the electrode - tool in the range of 50..70 degrees.
  • An increase in gas filling or boiling of an electrolyte is a consequence of the passage of current through the electrolyte in the MEP.
  • the intensity of these processes increases at the stage of an increase in the MEZ.
  • Their consequence is also an increase in the electrical resistance of the MEA, which can be detected by analyzing the shape of the current pulses and the voltage on the MEA. So, for example, the occurrence of the limiting gas filling and boiling of the electrolyte is controlled by a sharp, higher empirically determined Rags setting, increase in the electrical resistance of the interelectrode gap along the trailing edge of the pulse (Fig. 2).
  • the limitation of the helix inclination angle and the limitation of the largest EI rotation frequency and the minimum MEZ value can be determined by an indirect parameter - the electric resistance of the MEA at the leading and trailing edges of the pulse.
  • the processing process is carried out at the optimum angle of inclination of the helix of the risks, the maximum possible feed rate and the frequency of rotation of the EI, at which no electrical resistance MEP on the leading and trailing edges of pulses exceeding the specified ones.
  • the MEP resistance can be taken as the setting, at which the operating current decreases by more than 80%, which corresponds to the maximum permissible gas filling of the MEP.
  • the initial and final cross section of the electrode-tool are displaced relative to each other by an angle ⁇ , providing screw twist of the plate.
  • the electrolyte is supplied along the longitudinal axis of the electrode-tool, after which the rotation of the electrode-tool is started, a constant operating voltage is applied and the electrode-tool is moved along a predetermined path with a given speed.
  • the presence of a screw twist of the plate contributes to a more intensive movement of the electrolyte along the axis of the electrode-tool, due to which the conditions for the evacuation of dissolution products from the interelectrode gap are improved.
  • the value of the twist angle ⁇ can be rapidly changed to correct the hydrodynamic conditions of the environment of the interelectrode gap, for example, when the thickness of the cut workpiece is changed.
  • a working voltage pulse is supplied synchronously with the rotation of the tool electrode, made in the form of a plate of rectangular or oval cross-section, without creating a twist.
  • One of the two narrow edges of the electrode-tool is accepted as working.
  • the interelectrode medium is updated and reaction products are evacuated.
  • the operating voltage pulse is switched on in the phase ⁇ 0 + 2 ⁇ ⁇ ⁇ , see FIG.
  • the value of the angle ⁇ determines the intensity of the dissolution process and affects the accuracy and width of the groove at a given speed of movement of the electrode-tool.
  • the width of the slot to be cut increases, while decreasing the value of the angle ⁇ , the groove becomes narrower.
  • the limits for changing the values of the angle of inclusion of the voltage are limited by the interval from 0 to 90 degrees, since with the values of the angle of inclusion of large 90 degrees, the effects associated with this processing method disappear.
  • two pulses can be supplied, in the first and second half-cycles of rotation, due to the symmetry of the electrode (in this case, both narrow edges of the electrode are accepted by the workers), also, under too unfavorable conditions for updating the interelectrode medium, it is possible to apply one pulse to a few revolutions.
  • the width of the slot to be cut may be equal to the length of the diagonal section, in this case, when turning in a phase close to ⁇ 2 , the contact of the electrodes will occur, while supply of the electrode-tool, which resumes if there is no contact during the next revolution.
  • the operating voltage pulses are applied synchronously with the rotation of the tool electrode, as well as when grooving the groove in a pulsed mode, but with a shift of the on phase ⁇ 0 and off phase ⁇ 90 degrees relative to the feed rate vector in the direction to the surface of the groove that is being cleaned.
  • the state of the interelectrode medium and the efficiency of the process of evacuation of dissolution products from the interelectrode gap are monitored by changing the conductivity, for which the processing is interrupted, namely, the operating voltage pulses are turned off and the electrode stops (without stopping its rotation) for the time necessary to completely update the interelectrode environment , after which, the operating voltage pulses are turned on, the current is measured in each pulse and the average conductivity is calculated, from pulse to pulse rovodimost reduced to its stabilization, to minimize the difference in the conductivity of pure and sliming interval change-speed tool electrode and / or electrolyte velocity jets exiting the nozzle.
  • the machine (Fig. 7) contains a frame 1, on which a two-axis planar servo drive 2 of the cantilever table 3 moving mechanism is mounted for mounting and securing the workpiece 4.
  • a frame 8 is mounted on which the support 9 , the working head-clamp 10, bearing the electrode-tool 1 1.
  • the location of the supports 6, 7 and 9 correspond to the gimbal, and the change in the angle of the longitudinal axis of the electrode-tool in a vuh of mutually perpendicular planes is provided by the corresponding rotation of the half-frame 8 and the working head-clamp 10, carried out by servomotors 12, 13.
  • the upper 14 and lower 15 supports for fastening the electrode-tool located at the ends of the working head-clamp 10 are made with the possibility of synchronous or independent rotation from individual drives with servomotors 16, 17.
  • the upper support of the electrode-tool (Fig. 8) contains a hollow spindle 19 rotated by the pulley 18, mounted on two spaced apart duplex angular contact bearings 20 with ceramic, for electrical insulation, rolling elements.
  • An eccentric sleeve 21 is installed in the spindle bore with a collet clamp at the end providing fastening and the required centering of the electrode-tool.
  • the system of mounting holes at the end of the eccentric sleeve 21 and the nozzle 22 allows you to change their relative angle of rotation and to form the electrolyte supplied through the rotary coupling 23 into a stream coaxial with the electrode - the tool.
  • the current supply to the spindle or rather the support of the electrode-tool is provided by a rotating contact device 24.
  • the lower support of the electrode-tool (Fig. 9) consists of a hollow spindle 26 driven by a gear belt drive 25 mounted on angular contact bearings 27 with ceramic rolling bodies.
  • the electrode-tool is mounted in the spindle with a collet clamp 28.
  • the housing of the spindle assembly 29 is axially movable in the guide sleeve 30, which is carried out and controlled by the electromechanical actuator 31 through the lever 32 according to the magnitude of the tension force.
  • compressed air is supplied to the hollow spindle 26 through the rotary coupling 33. Excessive pressure is also created under the protective cover 34.
  • the current supply to the spindle of the lower support of the electrode-tool is provided by a rotating contact device 35.
  • a new power source is also proposed (Fig. 10), capable of operating both in constant voltage mode and in pulsed current mode with good voltage stabilization and with the ability to control the duration and phase of the pulse.
  • the power supply with the specified properties is built on the basis of an adjustable voltage regulator with a transistor switch.
  • Such power sources are used in electrochemical processing.
  • the stabilized voltage source 36 maintains a constant predetermined voltage across the capacitor 37.
  • the electronic switch 38 opens at the right time and creates a voltage pulse at the load 39.
  • the advantage of such a power source is full controllability both in voltage and pulse duration and in the phase of pulse supply. It is worth noting that the creation of such a power source does not constitute a difficult technical task up to a current that does not exceed the permissible current of one transistor (up to several hundred amperes), which is quite sufficient for the proposed method.
  • a transistor 40 is used as a switching element, for example, a MOS transistor.
  • the driver 42 is designed to convert the control signal into a signal of the required level to control the transistor 40 and controls the current, preventing it from exceeding the permissible value.
  • the voltage drop across the resistor at the maximum current can range from 0.2 to 0.7 V.
  • Transistor 40 is also not an ideal switch and voltage from a few millivolts at the minimum current to 2-ZV at the maximum can drop on it. current.
  • the voltage at the load may differ from the set by an amount unacceptable for the proposed method (up to 4 volts). Moreover, this value depends on the current and cannot be taken into account and compensated in advance.
  • a voltage setpoint correction circuit 43 is added to the circuit, which combines the electronic key control functions and a high-speed analog-to-digital converter (ADC) 44 moreover, the inputs of the analog-to-digital converter are connected directly to the load (interelectrode gap), and the output is to the input of the voltage setting correction circuit 43.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the outputs of the circuit rektsii voltage setpoint 43 are connected to the input of a controlled source of stabilized voltage to the control input of the electronic switch 38 and to the input of the measurement start analog-to-digital converter 44.
  • the machine operates as follows.
  • a technological hole is provided, the center of which by repositioning the table 3 is aligned with the intersection of the axis of the supports 6.7 half frames 8 and supports 9 of the working head 10. Passed through the technological hole and fixed in the upper 14 and lower 15 supports of the working heads 10 electrode - tool 1 1 controlled by relative rotation of the spindles 19, 26 is twisted (if necessary) by a given angle, and by moving the housing of the spindle unit 29 with an actuator 31 axis estvlyaetsya its tension.
  • the power source operates as follows. At the right time, the voltage setpoint correction circuit 43 gives a signal to turn on the electronic key 38, and after a while the signal to start the ADC 44. After a signal is sent to turn off the electronic key 38, the voltage setpoint correction circuit 43 compares the measured value of the voltage at the load with the set value voltage and changes the setting of the stabilized voltage source by the value of the difference between the specified voltage and measured. By the beginning of the next pulse, the stabilized voltage source 36 maintains the voltage across the capacitor 37 higher than that set on the load by the magnitude of the voltage drop across the electronic switch 38 and the wires. Each pulse takes a new measurement, and the value of the stabilized voltage is adjusted depending on the changing current.
  • the proposed power source generates at its output a stabilized constant voltage or voltage pulses, consistent with the phase of rotation of the electrode - the tool.
  • the proposed method of electrochemical processing is implemented on a universal copy-stitching EDM machine, equipped with: a device for mounting and rotating the EI with a working chamber, an electrolyte supply and regeneration system, a switching power supply and a control system made according to this invention.
  • the feed drive of the machine made it possible to provide both the working feed and the oscillation of EI with the necessary frequency and amplitude.
  • the electrode tool is made of chromium-nickel stainless wire with a diameter of 0.2 mm.
  • the billet electrode (part) was a plate made of 10 mm thick Stavax chrome steel.
  • As an electrolyte a 10% aqueous solution of Na 0 3 was used .
  • the temperature of the electrolyte is 20 ° C.
  • the electrolyte pressure at the inlet to the nozzle is 10 bar.
  • the claimed invention allows to expand the functionality, improve the accuracy of processing and surface quality, as well as provide greater depth of the groove cut, the possibility of complex contour cutting with variable angles of inclination of the generatrix.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Изобретение относится к относится к области электрохимической обработки, преимущественно к вырезке деталей, прорезке узких криволинейных пазов и щелей и может быть использовано, например, при изготовлении матриц вырубных штампов и шаблонов из высокопрочных и твердых сталей и сплавов. Техническим результатом изобретения является обеспечение большой глубины прорезаемого паза, возможность сложноконтурной вырезки с переменными углами наклона образующей. Станок для электрохимической вырезки стержневым или проволочным электродом-инструментом сложноконтурных деталей с нормальной и/или наклонной образующей содержит систему подачи электролита, источник технологического тока, расположенные на станине, механизм перемещения обрабатываемой детали, рабочую камеру и рабочую головку - скобу, несущую две взаимоцентрируемые опоры для закрепления электрода-инструмента, из которых верхняя с насадкой-соплом, обеспечивающим соосность струи электролита и электрода-инструмента, а нижняя - с механизмом, регулирующим его натяжение. При этом опоры для закрепления электрода-инструмента выполнены с возможностью синхронного и/или независимого вращения от отдельных приводов.

Description

Способ электрохимической вырезки и устройства
для его осуществления
Изобретение относится к области электрохимической обработки (ЭХО), преимущественно к вырезке деталей, прорезке узких криволинейных пазов и щелей и может быть использовано, например, при изготовлении матриц вырубных штампов и шаблонов из высокопрочных и твердых сталей и сплавов.
Известен способ проволочной электрохимической резки (патент США N° 4052274 МКИ2 В 23 Р 1/12, 04.10.1977), при котором заготовка и катод устанавливаются противоположно друг другу в ванне с электролитом и между ними пропускается импульсный ток. При этом деталь перемещается относительно электрода-инструмента. В качестве катода используется тонкая проволока, концевые участки которой закреплены в опорном устройстве.
Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает контроль и управление распределением интенсивности электрохимического растворения по длине электрода-инструмента. Неравномерность в распределении плотности тока может возникнуть, вследствие значительных градиентов газонаполнения и температуры электролита. Увеличение паузы между импульсами и сокращение длительности импульсов для снижения градиентов сопряжено с потерей производительности.
Известен также способ электрохимической обработки поверхности металла в проточном электролите с использованием перемещаемого относительно обрабатываемой поверхности электрода - инструмента, состоящего из элементарных нитевидных электродов (а. с. СССР Ne 1035902, В 23НЗ/00, 15.05.1986), при котором, с целью повышения качества обработки, снижения расхода электролита и улучшения санитарно- гигиенических условий труда, процесс ведут при плотностях тока 2-8 А/см2 , скорости перемещения электрода-инструмента 1-40 см/мин, давлении прижима электродом- инструментом 0,05-1 кг/см2, нитевидные электроды которого выполнены из углеродного волокнистого материала с удельным электросопротивлением 0,01 - 0,25 Ом см.
Недостатком данного способа является то, что, во- первых, высокое удельное сопротивление материала электрода-инструмента вызовет значительное омическое падение напряжения с соответствующим изменением плотности тока по длине обрабатываемой поверхности; во-вторых, весьма проблематично изготовить такого рода электрод с малым диаметром, например, менее 200мкм; использование малых плотностей тока неприемлемо для целого ряда материалов, т.к. способно вызвать пассивацию и не обеспечивает требуемого качества поверхности и производительности.
Известен также способ электрохимической обработки непрофилированным электродом-инструментом, движущимся вдоль своей оси (а. с. СССР NQ513824, В 23 Р 1/04, 15.05.1976), при котором, с целью повышения точности обработки, на электроде-инструменте создают пленку электролита равномерной толщины, постоянного состава и концентрации путем его извлечения из водного раствора электролита со скоростью 1- 20 м/с.
Недостатком данного способа является то, что требуется постоянная перемотка электрода- проволоки, который должен иметь значительную длину; для реализации требуется также достаточно сложные механические устройства для натяжения и перемотки проволоки с высокой скоростью. Также весьма сомнительно, что тонкая водная пленка способна обеспечить эффективное обновление межэлектродной среды, весьма возможно, что при относительно большой толщине узкого прорезаемого паза она будет разрушена механически, либо вследствие процессов газонаполнения и нагрева.
Известен также способ электрохимической обработки непрофилированным электродом (патент Японии Ns 54-137196, В 23 Н 7/02, 7/04, 17.04.77г.), при котором непрофилированный электрод-инструмент (ЭИ) располагают наклонно по отношению к электроду-заготовке (ЭЗ). При этом обработку дугообразного участка конической поверхности ЭЗ производят, начиная с прямолинейного участка конической поверхности. При реализации способа на дугообразных участках поддерживают постоянную ширину паза обработки, обеспечивающую требуемую точность размеров. Для этого ширину паза обработки, соответствующую ей скорость подачи электрода-инструмента для заданной высоты ЭЗ и рабочее напряжение регулируют таким образом, чтобы при скорости обработки дугообразного участка для заданной высоты ЭЗ рабочее напряжение обеспечивало такую же ширину паза обработки, как у прямолинейного участка.
Недостатком данного способа является то, что только изменение скорости подачи ЭИ и изменение напряжения не гарантируют равномерность съема металла по всей длине ЭИ и достижение минимальных боковых зазоров. Известен также способ электрохимической обработки (патент США Ns 4213834 МКИ3 В 23 Р 1/14 , 22.07.1980), при котором процесс осуществляют на импульсном токе с вибрацией электрод - инструмента. При этом подачу импульсов тока осуществляют преимущественно в фазе наибольшего сближения электродов, а подачу ЭИ регулируют путем сравнения с уставкой абсолютной величины второй производной электрического сопротивления МЭП.
Недостатком данного способа является то, что он не рассматривает такие важнейшие параметры обработки непрофилированным цилиндрическим ЭИ, как частота вращения ЭИ. Не позволяет контролировать и управлять кавитационными процессами и изменением газонаполнения электролита по длине ЭИ. Не содержит функциональных возможностей снижения ширины прорезаемого паза.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ электрохимической обработки вращающимся стержневым непрофилированным электродом - инструментом, вдоль наружной поверхности, которого движется непрерывный поток электролита (а.с. СССР NQ327752 МКИ2 В 23 Р 1/04, 05.07.1976г), при котором с целью повышения производительности и точности обработки поток электролита принудительно формируют с помощью насадки - сопла в высокоскоростную струю, соосную электроду. По данному способу скорость движения струи электролита выбирают в зависимости от толщины обрабатываемого изделия, но не менее 5 м/с, также для управления технологическими показателями и изменения ширины реза изменяют, диаметр струи, скорость перемещения электрода и напряжение на межэлектродном промежутке.
Недостатком данного способа является то, что достижение сплошной струи электролита вокруг электрода-инструмента на длине более 20 мм весьма проблематично, во- вторых, по длине струи неминуемо возникнут градиенты температуры и газонаполнения электролита, снижающие технологические показатели обработки в целом. В способе-прототипе также не решен вопрос снижения конусности или углов наклона стенок прорезаемого паза на входе и выходе электрод - инструмента из межэлектродного промежутка.
Таким образом, известные способы электрохимической обработки не могут обеспечить стабильную и высокопроизводительную электрохимическую прорезку узких пазов и щелей в деталях большой толщины. Так как они не предусматривают действий для эффективной эвакуации продуктов электрохимических реакций и выравнивания физико-химических свойств межэлектродной среды во всем объеме межэлектродного пространства.
Известен станок для электрохимической обработки непрофилированным электродом - инструментом (патент Японии N° 54-146100, В 23 Н 7/02 , 08.05.77г.), который содержит электрод- инструмент, образующий с электродом- заготовкой межэлектродный промежуток (МЭП). МЭП заполняют рабочей жидкостью и пропускают через него электрический ток, осуществляя резание ЭЗ. ЭИ и ЭЗ перемещают друг относительно друга, при этом происходит обработка ЭЗ по заданному контуру. По данному изобретению станок содержит два резервуара с рабочими жидкостями, имеющими относительно высокое и относительно низкое удельное сопротивление, а также третий резервуар со смесью указанных жидкостей, так, чтобы получить жидкость с требуемым удельным сопротивлением. Станок содержит насосы, подключенные к соответствующим резервуарам и вентиль, который подключен к третьему резервуару и выпускному насосу. Вентиль меняет направление подачи жидкости. Имеется также управляемый по программе регулятор, который управляет насосами, вентилем и изменяет положение ЭЗ.
Недостатком данного станка является то, что, во-первых, не решается проблема эффективного обновления межэлектродной среды при прорезке узких и глубоких пазов; во-вторых, высокая стоимость и сложность конструкции; в- третьих, существенно различная скорость обновления межэлектродной среды на входе, в середине и на выходе электролита из прорезаемого паза. Последнее влияет на интенсивность анодного растворения и форму паза.
Известен также станок для электрохимического вырезания цилиндрическим электродом, содержащий расположенные на станине механизмы перемещения изделия и (или) инструмента, камеру с рабочей головкой - скобой и электродом и систему подачи электролита в рабочую зону (а. с. СССР N° 342748 МКИ2 В 23 Р 1/04, 05.07.76), в котором с целью обеспечения точности обработки путем формирования плотно сомкнутой струи электролита, рабочая головка снабжена коноидальным насадком, внутри которого, по его оси, размещен электрод- инструмент. Для обеспечения соосности струи электролита и электрода, он снабжен системой взаимной центровки направляющего сопла и электрода, выполненной в виде подвижной верхней и нижней опор электрода, несущих установленные конусы и механизмы регулировки. При этом механизм регулировки выполнен в виде постоянно поджатых к установочным винтам подпружиненных рычагов с прорезями, сквозь которые пропущен электрод.
Недостатком данного станка является то, что формируемая в рабочей головке струя электролита сохраняет свою сплошность на относительно небольшой длине, что не позволяет обеспечить эффективную эвакуацию продуктов электрохимических реакций при толщине паза более 20мм и не позволяет прорезать узкие (менее 0,5мм) пазы.
Известна инструментальная головка для электрохимической обработки непрофилированным электродом- инструментом, содержащая два кронштейна и сопло для формирования струи электролита (а. с. СССР Ns 621521 МКИ2 В 23 Р 1/04, 30.08.78), в которой, с целью исключения пульсаций и разбрызгивания струи электролита, выходной торец сопла выполнен в виде расходящегося конуса, а на нижнем кронштейне размещена камера с отверстиями для входа и выхода электролита, причем входное отверстие равно 1 ,2-2,0 диаметра струи, а расположенное на боковой стенке камеры выходное отверстие, обеспечивающее неполное ее заполнение электролитом.
Недостатком данного устройства является то, что сопло, формирующее струю электролита, не позволяет обеспечить эффективную эвакуацию продуктов электрохимических реакций по всей длине электрода-инструмента, в особенности при прорезке узких и глубоких пазов.
Известен электрохимический станок для фасонного вырезания электродом - проволокой или стержнем, содержащий систему подачи электролита, источник постоянного тока, расположенные на станине механизмы продольного и поперечного перемещения стола с заготовкой, смонтированную внутри рабочей камеры рабочую головку в форме скобы с двумя взаимоцентрируемыми опорами, предназначенными для крепления электрода - инструмента. Верхняя опора с конусоидальным или конически сходящимся соплом формирует струю электролита соосно с электродом - инструментом. В нижней опоре вращением шестерни - валика регулируется натяжение электрода - инструмента. Рабочая головка, закрепляемая на вертикальной части станины, обеспечивает установку электрода - инструмента перпендикулярно или под углом не менее 75° относительно рабочей плоскости стола (Электрохимический станок модели МА4429. Электрофизические и электрохимические станки. Каталог отечественных станков. М. , НИИМАШ, 1969г.). Данный станок является наиболее близким к заявляемому и принят нами в качестве прототипа.
Недостатком данного станка является то, что формируемая в рабочей головке струя электролита не позволяет обеспечить эффективную эвакуацию шлама при толщине заготовки более 20 мм. Отсутствие механизма изменения угла наклона продольной оси электрода - инструмента относительно рабочей плоскости стола в процессе вырезки ограничивает технологические возможности станка. Кроме того, отсутствует возможность непрерывной регулировки натяжения электрода - инструмента, устраняющей искривление его оси под действием сил, возникающих в межэлектродном промежутке, изменении его температуры или угла закрутки.
Известен генератор униполярных импульсов для электрохимической обработки (патент РФ Ns 2203785, В23Н1/02, В23НЗ/02, 10.05.2003), состоящий из однофазного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сетевому напряжению, вторичная силовая обмотка через силовой тиристор связана с межэлектродным промежутком, шунтированным диодом в обратном направлении. Параллельно силовому тиристору через коммутирующий тиристор подключена LC-цепь из последовательно соединенных конденсатора и индуктивности. Параллельно LC-цепи подключены перезарядная обмотка трансформатора через перезарядный тиристор и цепь из двух равных, включенных встречно-последовательно, перезарядной и коммутационной обмоток трансформатора через шунтирующий тиристор. Такой генератор может формировать один или два импульса синхронно с частотой сети с наклонной вершиной импульса, причём амплитуда импульса регулируется путём смещения фазы импульса.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием регулирования длительности и фазы импульса. Кроме того, генератор не способен работать как в режиме постоянного напряжения, так и в режиме импульсного тока с хорошей стабилизацией напряжения.
Известен источник питания, содержащий стабилизированный источник напряжения и электронный ключ («Физико-химические методы обработки в производстве газотурбинных двигателей» по редакцией Б. П. Савушкина, М.2002г. с.ЗО). Данный источник питания является наиболее близким к заявляемому и принят нами в качестве прототипа.
Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные отсутствием регулирования длительности и фазы импульса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей, повышение точности обработки и качества поверхности.
Техническим результатом является обеспечение большой глубины прорезаемого паза, возможность сложноконтурной вырезки с переменными углами наклона образующей.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается способом электрохимической вырезки вращающимся стержневым непрофилированным электродом - инструментом с подачей электролита в зону обработки через сопло, по которому, согласно изобретению, вырезку осуществляют многокоординатным перемещением в один или несколько последовательных переходов электродом - инструментом, выполненным в виде длинной упругой пластины постоянного поперечного сечения с существенно различным соотношением габаритных размеров в направлении осей симметрии, вращающейся вокруг продольной оси, при этом первый переход в зависимости от технических требований к точности и производительности осуществляют либо на постоянном напряжении, причем для обеспечения более интенсивного обмена электролита по всей длине межэлектродном пространства оси начального и конечного одноименных поперечных сечений пластины поворачивают друг относительно друга, вокруг продольной оси, на определенный угол сдвига у, обеспечивая создание винтовой закрутки пластины, либо первый переход осуществляют на импульсном напряжении, нескрученной вокруг продольной оси пластиной при угле сдвига у=0, изменяя фазу подачи импульса напряжения или группы импульсов напряжения в каждом обороте пластины в зависимости от направления вектора подачи таким образом, что момент включения импульса или группы импульсов выбирают, когда ось симметрии параллельная длинной стороне поперечного сечения электрода образует с вектором подачи заданный угол φ, меньший 90 градусов, выключают напряжение после поворота электрода инструмента на угол 2φ от момента включения, последующие переходы осуществляют в пазе, предварительно полученном на первом переходе, изменяя фазу подачи импульса напряжения в каждом обороте пластины в зависимости от направления вектора подачи таким образом, чтобы импульс напряжения включался, когда ось симметрии параллельная длинной стороне поперечного сечения электрода образовывала с направлением перпендикулярном вектору подачи электрода угол заданный а, и выключался после поворота электрода инструмента на угол заданный а' от момента включения при проходе узкой длинной гранью пластины минимального межэлектродного зазора с обрабатываемой начисто поверхностью паза, причем значение углов а и а' зависит от величины снимаемого припуска.
Кроме того, согласно изобретению, могут изменять ширину прорезаемого паза, регулируя угол включения импульса напряжения φ, так как, при увеличении угла φ ширина паза b увеличивается, а при уменьшении угла включения φ ширина паза b уменьшается.
Кроме того, согласно изобретению, в случае уменьшения ширины паза до величины длинной стороны поперечного сечения электрода-инструмента при возникновении контакта электрода-инструмента и заготовки приостанавливают подачу электрода-инструмента на период оборота.
Кроме того, согласно изобретению, частоту вращения и угол закрутки могут изменять таким образом, что с увеличением толщины детали уменьшают закрутку и увеличивают число оборотов, не переходя порога возникновения кавитации в межэлектродном пространстве по всей длине электрода - инструмента, а при уменьшении толщины детали увеличивают закрутку и уменьшают частоту вращения, обеспечивая при этом достаточные условия эвакуации продуктов электрохимических реакций из межэлектродного пространства, и не допуская критического увеличения газонаполнения или вскипания электролита.
Кроме того, согласно изобретению, возникновение кавитации в межэлектродном пространстве могут контролировать по резкому, выше эмпирически определенной уставки, возрастанию электрического сопротивления межэлектродного промежутка по переднему фронту импульса.
Кроме того, согласно изобретению, критическое увеличение газонаполнения электролита могут контролировать по резкому, выше эмпирически определенной уставки, возрастанию электрического сопротивления межэлектродного промежутка по заднему фронту импульса. Кроме того, согласно изобретению, при вырезке деталей с наклонной образующей для получения заданного размера детали наклон оси электрода - инструмента могут корректировать в соответствии с величиной и знаком разности скоростей векторов подачи электрода - инструмента в его начальном и конечном сечении, таким образом, что при положительной величине разности скоростей векторов подачи наклон оси электрода инструмента по отношению к вертикальной оси станка увеличивают, а при отрицательной - уменьшают.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается также станком для электрохимической вырезки стержневым или проволочным электродом - инструментом сложноконтурных деталей с нормальной и/или наклонной образующей, содержащим систему подачи электролита, источник технологического тока, расположенные на станине механизм перемещения обрабатываемой детали, рабочую камеру и рабочую головку - скобу, несущую две взаимоцентрируемые опоры для закрепления электрода-инструмента, из которых верхняя выполнена с насадкой-соплом, обеспечивающим соосность струи электролита и электрода-инструмента, а нижняя - с механизмом, регулирующим его натяжение, в котором, согласно изобретению, опоры для закрепления электрода - инструмента выполнены с возможностью синхронного и / или независимого вращения от отдельных приводов.
Кроме того, согласно изобретению, механизм перемещения обрабатываемой детали содержит приводимый двухкоординатным пленарным сервомотором стол в виде двух разнесенных опорных планок.
Кроме того, согласно изобретению, рабочая головка - скоба смонтированана карданной подвеске с возможностью осуществления независимого наклона продольной оси электрода- инструмента в двух взаимно- перпендикулярных плоскостях, при этом единый центр поворотов расположен на уровне рабочей поверхности опорных планок стола.
Кроме того, согласно изобретению, в качестве двигателей привода вращения опор для закрепления электрода - инструмента могут быть использованы малоинерционные серводвигатели, с возможностью контроля углов закручивания электрода-инструмента и ограничения возникающего крутящего момента на валу двигателей. Кроме того, согласно изобретению, электрическая изоляция и кинематическая связь двигателей с опорами для закрепления электрода- инструмента, может быть обеспечена зубчато-ременной передачей.
Кроме того, согласно изобретению, электрическая изоляция и центрация опор для закрепления электрода-инструмента может быть обеспечена попарно с дуплексированными радиально-упорными подшипниками с керамическими телами качения с возможностью компенсации биения опор при закреплении электрода-инструмента.
Кроме того, согласно изобретению, контактные кольца токоподвода могут быть смонтированы на каждой опоре для закрепления электрода- инструмента.
Кроме того, согласно изобретению, механизм натяжения электрода- инструмента нижней опоры может быть оснащен электромеханическим приводом и датчиком контроля усилия натяжения.
Кроме того, согласно изобретению, подвод электролита к верхней опоре может быть обеспечен с помощью поворотной муфты.
Кроме того, согласно изобретению, для защиты нижней опоры от проникновения электролита подают сжатый воздух с помощью поворотной муфты.
Кроме того, согласно изобретению, продольная ось пластины электрода
-инструмента может не совпадать и с параллельной ей осью вращения.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается также источником питания для электрохимической вырезки вращающимся стержневым непрофилированным электродом - инструментом, содержащим стабилизированный источник напряжения и электронный ключ, в который, согласно изобретению, введены быстродействующий аналого-цифровой преобразователь и схема коррекции уставки напряжения, которая совмещает в себе и функции управления ключом, причём входы аналого-цифрового преобразователя подключены непосредственно нагрузке в виде межэлектродного промежутка, а выход ко входу схемы коррекции уставки напряжения, при этом выходы схемы коррекции уставки напряжения подключены ко входу управляемого источника стабилизированного напряжения, к входу управления ключом и к входу запуска измерения аналого- цифрового преобразователя. Существо изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 показаны осциллограммы изменения тока и напряжения на межэлектродном промежутке с выбросом напряжения по переднему фронту импульса.
На фиг.2 показаны осциллограммы изменения тока и напряжения на межэлектродном промежутке с выбросом напряжения по заднему фронту импульса.
На фиг.З представлена схема прорезки паза на постоянном токе со смещением (относительным поворотом) начального и конечного поперечного сечение электрода-инструмента.
На фиг.4. представлена схема прорезки паза без смещения начального и конечного сечений (без закрутки пластины) с включением импульса рабочего напряжения осуществляется в фазе зависящей от направления вектора скорости перемещения электрода V.
На фиг.5 представлена схема осуществления прорезки паза в импульсном режиме.
На фиг.6 представлена схема осуществления второго прохода в предварительно прорезанном пазе.
На фиг.7 изображен общий вид станка.
На фиг.8 изображена верхняя опора электрода- инструмента.
На фиг.9 изображена нижняя опора электрода- инструмента.
На фиг. 10 изображена схема источника питания.
На фиг.11 изображена схема электронного ключа.
Сущность способа состоит в следующем.
Для обеспечения точности обработки необходимо обеспечить стабильность свойств межэлектродной среды по длине МЭП, которое может быть вызвано увеличением газонаполнения или вскипанием электролита, либо возникновением кавитационных полостей.
Кавитационные явления возникают по причинам связанным с характером движения потока электролита на участках МЭП, имеющих малые радиусами кривизны обтекаемых поверхностей при относительно высоких скоростях движения жидкости. Например, это возможно при высокой частоте вращения электрод - инструмента, либо высоком входном давлении и большом МЭЗ и т.д. Кавитационные полости (каверны) заполнены парами электролита и газом и, как правило, возникают до подачи импульса тока, на относительно больших зазорах. С уменьшением скорости относительного движения электролита, например, за счет уменьшения МЭЗ, уменьшения входного давления и т.п. действиям - кавитационные полости могут исчезнуть. Их появление приводит к увеличению электрического сопротивления МЭП, которое может быть зарегистрировано в результате анализа формы импульсов тока и напряжения на МЭП. Так, например, возникновение кавитации контролируют по резкому, выше эмпирически определенной уставке - Rcav, возрастанию электрического сопротивления межэлектродного промежутка по переднему фронту импульса (фиг.1). В качестве уставки Rcav может быть принято электрическое сопротивление МЭП на переднем фронте импульса при малых скоростях прокачки электролита. Т.е. на скоростях прокачки, на которых изменение скорости не влияет на сопротивление МЭП по переднему фронту импульса. При этом следует учитывать, что измерение сопротивления МЭП производится после завершения переходных электрических процессов в силовой электрической цепи источника питания. При прорезке пазов в деталях постоянной толщины угол наклона винтовой линии устанавливают таким, чтобы обеспечить угол наклона продольных рисок на боковой поверхности к оси электрод - инструмента в диапазоне 50..70 градусов.
Повышение газонаполнения или вскипание электролита является следствием прохождения тока через электролит в МЭП. Интенсивность этих процессов возрастает в стадии увеличения МЭЗ. Следствием их также является повышение электрического сопротивления МЭП, которое может быть зарегистрировано в результате анализа формы импульсов тока и напряжения на МЭП. Так, например, возникновение предельного газонаполнения и вскипание электролита контролируют по резкому, выше эмпирически определенной уставки Rags, возрастанию электрического сопротивления межэлектродного промежутка по заднему фронту импульса (фиг.2).
Таким образом, ограничение угла наклона винтовой линии и ограничение наибольшей частоты вращения ЭИ и минимальной величины МЭЗ, (определяемой скоростью подачи), может быть определено по косвенным параметру - электрическому сопротивлению МЭП на переднем и заднем фронте импульса. При этом процесс обработки ведут на оптимальном угле наклона винтовой линии рисок, максимально возможной скорости подачи и частоте вращения ЭИ, при которых не возникает значений электрического сопротивления МЭП по переднему и заднему фронтам импульсов, превышающих заданные. В качестве уставки может быть принято сопротивление МЭП, при котором рабочий ток снижается более чем на 80%, что соответствует предельно допустимой величине газонаполнения МЭП.
В ряде случаев может оказаться удобным использовать не абсолютные значения уставок сопротивления, а относительные эквивалентов, например, отношения сопротивлений по переднему (заднему) фронту к минимальному сопротивлению МЭП в импульсе.
При осуществлении прорезки паза в режиме постоянного рабочего напряжения (фиг. 3) начальное и конечное поперечное сечение электрода- инструмента, выполненного в виде пластины, смещаются относительно друг друга на угол γ, обеспечивая винтовую закрутку пластины. Электролит подается вдоль продольной оси электрода-инструмента, после чего, запускают вращение электрода-инструмента, подают постоянное рабочее напряжение и перемещают электрод-инструмент по заданной траектории с заданной скоростью. Наличие винтовой закрутки пластины способствует более интенсивному движению электролита вдоль оси электрода-инструмента, за счет чего улучшаются условия эвакуации продуктов растворения из межэлектродного промежутка. В процессе обработки значение угла закрутки γ может оперативно изменяться для коррекции гидродинамических условий среды межэлектродного промежутка, например, при изменении толщины прорезаемой заготовки.
При осуществлении прорезки паза в импульсном режиме (фиг. 4) подача импульса рабочего напряжения осуществляется синхронно с вращением электрода-инструмента, выполненным в виде пластины прямоугольного или овального поперечного сечения, без создания закрутки. Одна из двух узких граней электрода-инструмента принимается рабочей. В периоды времени, свободные от подачи рабочего напряжения, за счет вращения электрода- инструмента обновляется межэлектродная среда и эвакуируются продукты реакции. Включение импульса рабочего напряжения осуществляется в фазе φ0+2ττ·η см. фиг. 5 (п - число оборотов), зависящей от направления вектора скорости перемещения электрода V, выключение производится в фазе φι+2π (η+1), причем выполняется условие 2π-φ0=φι, за нулевое угловое положение принимается положение электрода, когда ось симметрии поперечного сечения, параллельная большей стороне, совпадает с вектором скорости, при этом рабочая грань электрода образует с поверхностью детали минимальный межэлектродный зазор Sm\n.
Таким образом, включение импульса рабочего напряжения осуществляется в момент, когда ось симметрии поперечного сечения, параллельная большей стороне, образует с вектором подачи электрода-инструмента угол φ=2ττ-φ0=φι, названный углом включения импульса, выключение происходит после поворота инструмента на угол 2·φ (относительно момента включения), соответственно, длительность импульса напряжения зависит от скорости вращения электрода- инструмента: tM = φ/ττ ω, где ω- угловая скорость. Значение угла φ определяет интенсивность процесса растворения и влияет на точность и ширину паза, при заданной скорости перемещения электрода-инструмента. При увеличении значений угла φ ширина прорезаемого паза увеличивается, при уменьшении значения угла φ паз становиться уже. Пределы изменения значений угла включения напряжения ограничиваются интервалом от 0 до 90 градусов, поскольку при значениях угла включения больших 90 градусов эффекты, связанные с данным методом обработки исчезают. За один оборот электрода- инструмента может подаваться два импульса, в первом и во втором полупериодах вращения, что обусловлено симметрией электрода (в этом случае обе узких грани электрода принимаются рабочими), также, при слишком неблагоприятных условиях обновления межэлектродной среды, возможно подавать один импульс на несколько оборотов.
При определенных значениях скорости подачи электрода-инструмента, соотношении сторон его поперечного сечения и угла включения напряжения φ, ширина прорезаемого паза может оказаться равной длине диагонали сечения, в этом случае при повороте, в фазе близкой к φ2, возникнет контакт электродов, при этом приостанавливается подача электрода-инструмента, которая возобновляется, если при следующем обороте контакт отсутствует.
При осуществлении второго прохода в предварительно прорезанном при высокопроизводительных режимах пазе (фиг. 6), импульсы рабочего напряжения подаются синхронно с вращением электрода-инструмента, так же как и при прорезки паза в импульсном режиме, но со смещением фазы включения φ0 и фазы выключения φι на 90 градусов относительно вектора скорости подачи в направлении к обрабатываемой начисто поверхности паза. Осуществляется контроль состояния межэлектродной среды и эффективности процесса эвакуации продуктов растворения из межэлектродного промежутка по изменению проводимости, для чего процесс обработки прерывается, а именно, выключаются импульсы рабочего напряжения, и останавливается подача электрода (без остановки его вращения) на время необходимое для полного обновления межэлектродной среды, после чего, включаются импульсы рабочего напряжения, в каждом импульсе измеряется ток и вычисляется средняя проводимость, от импульса к импульсу проводимость снижается до ее стабилизации, для минимизации разности проводимости чистого и зашламленного промежутка изменяют частоту вращения электрода-инструмента и/или скорость струи электролита выходящей из сопла.
Для реализации способа предложена новая конструкция станка. Станок (фиг. 7) содержит станину 1 , на которой смонтирован двухкоординатный планарный сервопривод 2 механизма перемещения консольно расположенного стола 3 для установки и закрепления обрабатываемого изделия 4. В рабочей камере 5 на одноосных опорах 6, 7 установлена полурама 8, на которой расположена опора 9, рабочей головки-скобы 10, несущей электрод-инструмент 1 1. Расположение опор 6, 7 и 9 соответствуют карданному подвесу, и требуемое для вырезки изделия с наклонной образующей изменение угла расположения продольной оси электрода-инструмента в двух взаимно перпендикулярных плоскостях обеспечивается соответствующим поворотом полурамы 8 и рабочей головки-скобы 10, осуществляемым серводвигателями 12, 13. Расположенные на концах рабочей головки-скобы 10 верхняя 14 и нижняя 15 опоры для крепления электрода-инструмента выполнены с возможностью синхронного или независимого вращения от отдельных приводов с серводвигателями 16, 17.
Верхняя опора электрода-инструмента (фиг. 8) содержит вращаемый шкивом 18 полый шпиндель 19, смонтированный на двух разнесенных сдуплексированных радиально-упорных подшипниках 20 с керамическими, для электроизоляции, телами качения. В отверстие шпинделя установлена эксцентриковая втулка 21 с цанговым зажимом на конце обеспечивающая закрепление и требуемую центрацию электрода-инструмента. Система установочных отверстий на торце эксцентриковой втулки 21 и сопла 22 позволяет изменять их относительный угол поворота и формировать подаваемый через поворотную муфту 23 электролит в соосную с электродом - инструментом струю. Токоподвод к шпинделю верней опоры электрода-инструмента обеспечивается вращающимся контактным устройством 24.
Нижняя опора электрода-инструмента (фиг. 9) состоит из приводимого во вращение зубчатой ременной передачей 25 полого шпинделя 26 смонтированного на радиально-упорных подшипниках 27 с керамическими телами качения. Крепление электрода-инструмента в шпинделе осуществляется цанговым зажимом 28. С целью обеспечения требуемого натяжения электрода-инструмента корпус шпиндельного узла 29 выполнен с возможностью осевого перемещения в направляющей втулке 30, осуществляемого и контролируемого электромеханическим актуатором 31 через рычаг 32 по величине усилия натяжения. Для защиты от протечки электролита через прорези цангового зажима 28 в полый шпиндель 26 через поворотную муфту 33 подается сжатый воздух. Избыточное давление создается и под защитным кожухом 34. Токоподвод к шпинделю нижней опоры электрода-инструмента обеспечивается вращающимся контактным устройством 35.
Для реализации способа предложен также новый источник питания (фиг.10), способный работать как в режиме постоянного напряжения, так и в режиме импульсного тока с хорошей стабилизацией напряжения и с возможностью регулировать длительность и фазу импульса. Источник питания с заданными свойствами построен на основе регулируемого стабилизатора напряжения с транзисторным ключом. Такие источники питания используются в электрохимической обработке. Стабилизированный источник напряжения 36 поддерживает постоянное заданное напряжение на конденсаторе 37. Электронный ключ 38 в нужный момент открывается и создаёт импульс напряжения на нагрузке 39. Достоинством такого источника питания является полная управляемость и по напряжению и по длительности импульса и по фазе подачи импульсов. Стоит отметить, что создание такого источника питания не представляет собой сложной технической задачи до тока, который не превышает допустимый ток одного транзистора (до нескольких сот ампер), что является вполне достаточным для предлагаемого способа.
Недостатком такого источника питания является то, что напряжение контролируется до электронного ключа, вариант (частный случай) схемы которого приведён на фиг. 1 1. В качестве коммутирующего элемента используется транзистор 40, например МОП-транзистор. Для защиты транзистора 40 от перегрузки в силовую цепь установлен датчик тока 41 , например резистор. Драйвер 42 предназначен для преобразования сигнала управления в сигнал необходимого уровня для управления транзистором 40 и контролирует ток, не допуская его превышения допустимого значения. В зависимости от схемы драйвера падение напряжения на резисторе при максимальном токе может составлять от 0,2 до 0,7 В. Транзистор 40 тоже не является идеальным ключом и на нём может падать напряжение от нескольких милливольт при минимальном токе и до 2-ЗВ при максимальном токе. Также существует падение напряжения на проводах, соединяющих источник питания с нагрузкой. Таким образом, напряжение на нагрузке может отличаться от установленного на величину недопустимую для предлагаемого способа (до 4-х вольт). Причём эта величина зависит от тока и не может быть учтена и скомпенсирована заранее.
С целью повышения точности стабилизации напряжения импульсного источника питания, состоящего из стабилизированного источника питания 36 и электронного ключа 38, в схему дополнительно введены схема коррекции уставки напряжения 43, которая совмещает в себе и функции управления электронным ключом и быстродействующий аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 44, причём входы аналого-цифрового преобразователя подключены непосредственно нагрузке (межэлектродному промежутку), а выход ко входу схемы коррекции уставки напряжения 43. Выходы схемы коррекции уставки напряжения 43 подключены ко входу управляемого источника стабилизированного напряжения, к входу управления электронным ключом 38 и к входу запуска измерения аналого- цифрового преобразователя 44.
Станок работает следующим образом.
Для вырезки замкнутого контура в заготовке обрабатываемого изделия 4 предусматривается технологическое отверстие, центр которого перепозиционированием стола 3 совмещается с точкой пересечения оси опор 6,7 полурамы 8 и опоры 9 рабочей головки 10. Пропущенный сквозь технологическое отверстие и закрепленный в верхней 14 и нижней 15 опорах рабочей головки 10 электрод - инструмент 1 1 контролируемым относительным поворотом шпинделей 19, 26 закручивается (при необходимости) на заданный угол, а перемещением корпуса шпиндельного узла 29 актуатором 31 осуществляется его натяжение. После включения синхронизированного вращения шпинделей 19, 26 кинематически связанных с серводвигателями 16, 17, подачи электролита с помощью поворотной муфты 23 сквозь сопло 22 и подвода технологического тока через контактные кольца 24, 35, программно - управляемым перемещением стола 3 и изменением угла наклона продольной оси электрода - инструмента 1 1 в двух взаимноперпендикулярных плоскостях осуществляется процесс вырезки,
Источник питания работает следующим образом. В нужный момент времени схема коррекции уставки напряжения 43 даёт сигнал на включение электронного ключа 38, а через некоторое время сигнал на запуск АЦП 44. После подачи сигнала на выключение электронного ключа 38, схема коррекции уставки напряжения 43 сравнивает измеренное значение напряжения на нагрузке с заданным значением напряжения и изменяет уставку стабилизированного источника напряжения на величину разницы заданного напряжения и измеренного. К началу следующего импульса стабилизированный источник напряжения 36 поддерживает напряжение на конденсаторе 37 выше, чем задано на нагрузке на величину падения напряжения на электронном ключе 38 и на проводах. Каждый импульс происходит новое измерение, и значение стабилизированного напряжения корректируется в зависимости от изменяющегося тока.
Таким образом, предлагаемый источник питания формирует на своём выходе стабилизированное постоянное напряжение или импульсы напряжения, согласованные с фазой вращения электрода - инструмента.
Пример конкретной реализации
Предлагаемый способ электрохимической обработки реализован на универсальном копировально-прошивочном электроэрозионном станке, снабженным: устройством для крепления и вращения ЭИ рабочей камерой, системой подачи и регенерации электролита, импульсным источником питания и системой управления, изготовленными по данному изобретению. Привод подачи станка позволял обеспечить как рабочую подачу, так и осцилляцию ЭИ с необходимой частотой и амплитудой.
Электрод-инструмент выполнен из хромоникелевой нержавеющей проволоки диаметром 0,2мм.
Электрод- заготовка (деталь) представляла собой пластину из хромистой закаленной стали марки Stavax толщиной 10мм. В качестве электролита использовался 10% водный раствор Na 03. Температура электролита 20°С.
Давление электролита на входе в сопло 10 бар.
К межэлектродному промежутку периодически, синхронно с фазой наибольшего сближения электродов, в соответствии с предлагаемым способом, прикладывались импульсы напряжения амплитудой 12В и длительностью ЮООмкс.
В этих условиях, при электрохимической прорезке паза была достигнута скорость подачи 0,2ммк мин, погрешность формы 20 мкм, и шероховатость поверхности Ra0,4 мкм.
Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности, повысить точность обработки и качества поверхности, а также обеспечить большую глубину прорезаемого паза, возможность сложноконтурной вырезки с переменными углами наклона образующей.

Claims

Формула изобретения
Способ электрохимической вырезки вращающимся стержневым непрофилированным электродом - инструментом с подачей электролита в зону обработки через сопло, отличающийся тем, что вырезку осуществляют многокоординатным перемещением в один или несколько последовательных переходов электродом - инструментом, выполненным в виде длинной упругой пластины постоянного поперечного сечения с существенно различным соотношением габаритных размеров в направлении осей симметрии, вращающейся вокруг продольной оси, при этом первый переход в зависимости от технических требований к точности и производительности осуществляют либо на постоянном напряжении, причем для обеспечения более интенсивного обмена электролита по всей длине межэлектродном пространства оси начального и конечного одноименных поперечных сечений пластины поворачивают друг относительно друга, вокруг продольной оси, на определенный угол сдвига γ, обеспечивая создание винтовой закрутки пластины, либо первый переход осуществляют на импульсном напряжении, нескрученной вокруг продольной оси пластиной при угле сдвига γ=0, изменяя фазу подачи импульса напряжения или группы импульсов напряжения в каждом обороте пластины в зависимости от направления вектора подачи таким образом, что момент включения импульса или группы импульсов выбирают, когда ось симметрии параллельная длинной стороне поперечного сечения электрода образует с вектором подачи заданный угол ср, меньший 90 градусов, выключают напряжение после поворота электрода инструмента на угол 2φ от момента включения, последующие переходы осуществляют в пазе, предварительно полученном на первом переходе, изменяя фазу подачи импульса напряжения в каждом обороте пластины в зависимости от направления вектора подачи таким образом, чтобы импульс напряжения включался, когда ось симметрии параллельная длинной стороне поперечного сечения электрода образовывала с направлением перпендикулярном вектору подачи электрода угол заданный а, и выключался после поворота электрода инструмента на угол заданный а' от момента включения при проходе узкой длинной гранью пластины минимального межэлектродного зазора с обрабатываемой начисто поверхностью паза, причем значение углов а и а' зависит от величины снимаемого припуска.
2. Способ по п.1 , отличающийся тем, что изменяют ширину прорезаемого паза, регулируя угол включения импульса напряжения φ, так как, при увеличении угла φ ширина паза b увеличивается, а при уменьшении угла включения φ ширина паза b уменьшается.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в случае уменьшения ширины паза до величины длинной стороны поперечного сечения электрода-инструмента при возникновении контакта электрода-инструмента и заготовки приостанавливают подачу электрода-инструмента на период оборота.
4. Способ по п.1 , отличающийся тем, что частоту вращения и угол закрутки изменяют таким образом, что с увеличением толщины детали уменьшают закрутку и увеличивают число оборотов, не переходя порога возникновения кавитации в межэлектродном пространстве по всей длине электрода - инструмента, а при уменьшении толщины детали увеличивают закрутку и уменьшают частоту вращения, обеспечивая при этом достаточные условия эвакуации продуктов электрохимических реакций из межэлектродного пространства, и не допуская критического увеличения газонаполнения или вскипания электролита.
5. Способ по п.З, отличающийся тем, что возникновение кавитации в межэлектродном пространстве контролируют по резкому, выше эмпирически определенной уставки, возрастанию электрического сопротивления межэлектродного промежутка по переднему фронту импульса.
6. Способ по п.З, отличающийся тем, что критическое увеличение газонаполнения электролита контролируют по резкому, выше эмпирически определенной уставки, возрастанию электрического сопротивления межэлектродного промежутка по заднему фронту импульса.
7. Способ по п.1 , отличающийся тем, что при вырезке деталей с наклонной образующей для получения заданного размера детали наклон оси электрода - инструмента корректируют в соответствии с величиной и знаком разности скоростей векторов подачи электрода - инструмента в его начальном и конечном сечении, таким образом, что при положительной величине разности скоростей векторов подачи наклон оси электрода инструмента по отношению к вертикальной оси станка увеличивают, а при отрицательной - уменьшают.
8. Станок для электрохимической вырезки стержневым или проволочным электродом-инструментом сложноконтурных деталей с нормальной и/или наклонной образующей, содержащий систему подачи электролита, источник технологического тока, расположенные на станине механизм перемещения обрабатываемой детали, рабочую камеру и рабочую головку - скобу, несущую две взаимоцентрируемые опоры для закрепления электрода-инструмента, из которых верхняя с насадкой-соплом, обеспечивающим соосность струи электролита и электрода-инструмента, а нижняя с механизмом, регулирующим его натяжение, отличающийся тем, что опоры для закрепления электрода- инструмента выполнены с возможностью синхронного и /или независимого вращения от отдельных приводов.
9. Станок по п. 8, отличающийся тем, что механизм перемещения обрабатываемой детали содержит приводимый двухкоординатным планарным сервомотором стол в виде двух разнесённых опорных планок.
10. Станок по п. 8, отличающийся тем, что рабочая головка-скоба смонтирована на карданной подвеске с возможностью осуществления независимого наклона продольной оси электрода-инструмента в двух взаимно- перпендикулярных плоскостях, при этом единый центр поворотов расположен на уровне рабочей поверхности опорных планок стола.
11. Станок по п. 8, отличающийся тем, что в качестве двигателей привода вращения опор для закрепления электрода - инструмента использованы малоинерционные серводвигатели, с возможностью контроля углов закручивания электрода-инструмента и ограничения возникающего крутящего момента на валу двигателей.
12. Станок по п. 8, отличающийся тем, что электрическая изоляция и кинематическая связь двигателей с опорами для закрепления электрода- инструмента, обеспечена зубчато-ременной передачей.
13. Станок по п. 8, отличающийся тем, что электрическая изоляция и центрация опор для закрепления электрода-инструмента обеспечена попарно с дуплексированными радиально-упорными подшипниками с керамическими телами качения с возможностью компенсации биения опор при закреплении электрода-инструмента.
14. Станок по п. 8, отличающийся тем, что контактные кольца токоподвода смонтированы на каждой опоре для закрепления электрода-инструмента.
15. Станок по п. 8, отличающийся тем, что механизм натяжения электрода- инструмента нижней опоры оснащен электромеханическим приводом и датчиком контроля усилия натяжения.
16. Станок по п. 8, отличающийся тем, что подвод электролита к верхней опоре обеспечен с помощью поворотной муфты.
17. Станок по п. 8, отличающийся тем, что для защиты нижней опоры от проникновения электролита подается сжатый воздух с помощью поворотной муфты.
18. Станок по п. 8, отличающийся тем, что продольная ось пластины электрода - инструмента может не совпадать и с параллельной ей осью вращения.
19. Источник питания для электрохимической вырезки вращающимся стержневым непрофилированным электродом - инструментом, содержащий стабилизированный источник напряжения и электронный ключ, отличающийся тем, что введены быстродействующий аналого-цифровой преобразователь и схема коррекции уставки напряжения, которая совмещает в себе и функции управления ключом, причём входы аналого-цифрового преобразователя подключены непосредственно нагрузке в виде межэлектродного промежутка, а выход ко входу схемы коррекции уставки напряжения, при этом выходы схемы коррекции уставки напряжения подключены ко входу управляемого источника стабилизированного напряжения, к входу управления ключом и к входу запуска измерения аналого- цифрового преобразователя.
PCT/RU2015/000110 2014-12-03 2015-02-20 Способ электрохимической вырезки и устройства для его осуществления WO2016089246A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014148843 2014-12-03
RU2014148843A RU2014148843A (ru) 2014-12-03 2014-12-03 Способ электрохимической вырезки и устройства для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016089246A1 true WO2016089246A1 (ru) 2016-06-09

Family

ID=56092070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000110 WO2016089246A1 (ru) 2014-12-03 2015-02-20 Способ электрохимической вырезки и устройства для его осуществления

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2014148843A (ru)
WO (1) WO2016089246A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108723529A (zh) * 2018-05-23 2018-11-02 广东工业大学 一种电解电火花同步复合线切割加工装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU430980A1 (ru) * 1971-12-24 1974-06-05 Д. Л. Ройтман , В. С. Хворов Станок для электроискрового вырезанияотверстий
SU327752A1 (ru) * 1964-07-11 1976-07-05 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Электрической Обработки Материалов Способ электрохимической обработки
SU342748A1 (ru) * 1966-03-14 1976-07-05 Эксперментальный Научно-Исследовательский Институт Металлорежущих Станков Станок дл электрохимического вырезани цилиндрическим электродом
US4052274A (en) * 1975-04-05 1977-10-04 Agency Of Industrial Science & Technology Electrochemical wire cutting method
SU661527A1 (ru) * 1977-05-10 1979-05-05 Предприятие П/Я А-3759 Источник стабильного посто нного тока
EP2295180A2 (en) * 2009-09-11 2011-03-16 Fanuc Corporation Wire electric discharge machining method, apparatus therefor, wire electric discharge machining program creating device, and computer-readable recording medium in which program for creating wire electric discharge machining program is stored

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU327752A1 (ru) * 1964-07-11 1976-07-05 Центральная Научно-Исследовательская Лаборатория Электрической Обработки Материалов Способ электрохимической обработки
SU342748A1 (ru) * 1966-03-14 1976-07-05 Эксперментальный Научно-Исследовательский Институт Металлорежущих Станков Станок дл электрохимического вырезани цилиндрическим электродом
SU430980A1 (ru) * 1971-12-24 1974-06-05 Д. Л. Ройтман , В. С. Хворов Станок для электроискрового вырезанияотверстий
US4052274A (en) * 1975-04-05 1977-10-04 Agency Of Industrial Science & Technology Electrochemical wire cutting method
SU661527A1 (ru) * 1977-05-10 1979-05-05 Предприятие П/Я А-3759 Источник стабильного посто нного тока
EP2295180A2 (en) * 2009-09-11 2011-03-16 Fanuc Corporation Wire electric discharge machining method, apparatus therefor, wire electric discharge machining program creating device, and computer-readable recording medium in which program for creating wire electric discharge machining program is stored

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108723529A (zh) * 2018-05-23 2018-11-02 广东工业大学 一种电解电火花同步复合线切割加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014148843A (ru) 2016-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1593449B1 (en) Distributed arc electroerosion
US4673787A (en) Electroerosion method of wire-cutting a desired contour in a workpiece
US4134807A (en) Process and apparatus for electrical machining of an electrode workpiece by an electrode tool, using EDM and ECM
CN102240835B (zh) 一种柴油发动机喷油嘴喷孔的电解加工方法及装置
CN107214387B (zh) 径向超声振动辅助微织构滚蚀电解加工方法及装置
CN1212214C (zh) 微细缝槽电解加工工艺及其装置
US3338808A (en) Method and apparatus for electrical stock removal
WO2016089246A1 (ru) Способ электрохимической вырезки и устройства для его осуществления
WO2002040208A1 (fr) Procede et dispositif d'usinage par etincelage
JPS62255013A (ja) 電解加工装置
RU2647413C2 (ru) Способ электрохимической обработки непрофилированным электродом-инструментом и устройства для его осуществления
JPS61103725A (ja) ワイヤカツト放電加工方法
RU2401184C2 (ru) Способ и устройство для электрохимической обработки
US4458130A (en) Immersion-type traveling-wire electroerosion machining method
CN108941813A (zh) 一种用电化学处理金属工件的设备
WO2002102538A1 (en) Wire electric-discharge machining method and device
CN108655522B (zh) 一种提高大电流电弧放电铣削加工精度的方法
RU2622075C1 (ru) Способ электрохимической размерной обработки вращающимся электродом с эксцентриситетом рабочей поверхности
JP5488889B2 (ja) 電解加工装置、電解加工方法、および電解加工装置を備えた工作機並びに組み立て機
CN106984885B (zh) 一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统
JP2008000834A (ja) ワイヤー電極線によるｎｃ穿孔放電加工方法
CN213969384U (zh) 一种整体叶盘的振动式电解成型加工装置
RU2776570C1 (ru) Способ электроэрозионного формирования радиусного профиля на алмазно-шлифовальном круге
RU2389588C2 (ru) Способ электрохимической обработки поверхностей малой кривизны секционным электродом-инструментом и устройство для его осуществления
CN103157859A (zh) 往复走丝电火花线切割加工电极丝单边松丝消除方法

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: 15865810

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: 15865810

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1