Диск-электрод

 

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности, к электрофизическим, электроэрозионным методам обработки, и может быть использована при разрезании крупногабаритных, труднообрабатываемых деталей. Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в сохранении плоскостности инструмента и, как следствие в устранении косины реза при разрезании крупногабаритных, труднообрабатываемых изделий. Для решения технической задачи в диске-электроде, содержащем полотно 1, на котором выполнены посадочное отверстие 2 и сквозные отверстия 3, 4, 5, равномерно расположенные на трех концентрических окружностях со смещением в шахматном порядке, причем сквозные отверстия выполнены с диаметром, уменьшающимся от периферии к центру, расстояние между сквозными отверстиями по каждой концентрической окружности выбрано из условия (0,043÷0,047)di , где di - диаметр сквозного отверстия соответствующей концентрической окружности. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет перемычкам 6 между сквозными отверстиями 3, 4, 5 свободно сжиматься и изгибаться под действием возникающих напряжений за счет своей тонкостенности, что позволяет им выполнять роль упруго-пластических шарниров и разгрузить центральную часть инструмента от действия больших термических напряжений. В виду всего перечисленного термические напряжения, возникающие в диске в процессе электроконтактной обработки, перераспределяются по всей поверхности инструмента, сохраняя при этом его плоскостность. 1 ил.

Полезная модель относится к области металлообработки, в частности, к электрофизическим, электроэрозионным методам обработки, и может быть использована при разрезании крупногабаритных, труднообрабатываемых деталей.

Известен дисковый электрод-инструмент для электроэрозионной обработки металла, выполненный двухступенчатым для совмещения черновой и чистовой операции и с наличием между двухступенчатыми секторами на периферии диска пазов, служащих для охлаждения электрода за счет прерывания электрического тока (см. авт.св. 217559, B23P 1/12, H05B 7/06).

Недостатком данного устройства является нарушение плоскостности инструмента в результате его коробления в процессе эксплуатации. Это обусловлено тем, что известный дисковый электрод-инструмент в процессе электроэрозионной обработки подвержен нагреву до высоких температур за счет подключения к источнику тока и больших скоростей вращения, что приводит к возникновению в нем больших термических напряжений, а наличие в инструменте ступеней и пазов не позволяет равномерно перераспределить возникающие напряжения и обеспечить равномерное охлаждение по всей площади поверхности инструмента.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является дисковая пила, содержащая полотно, на котором выполнены посадочное отверстие и сквозные отверстия, равномерно расположенные на трех концентрических окружностях со смещением в шахматном порядке, причем сквозные отверстия выполнены с диаметром, уменьшающимся от периферии к центру (пат. РФ 2083356, B27B 33/08).

Недостатком известного устройства является потеря плоскостности инструмента вследствие того, что расстояние между сквозными отверстиями (перемычка) по каждой концентрической окружности не позволяет равномерно перераспределить напряжения, возникаемые в процессе работы инструмента, поскольку из-за своей массивности перемычки работают только на растяжение-сжатие и срез и не могут работать на изгиб, а, следовательно, не могут выполнять роль упруго-пластических шарниров.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в сохранении плоскостности инструмента и, как следствие в устранении косины реза при разрезании крупногабаритных, труднообрабатываемых изделий.

Поставленная задача решается тем, что в известном диске-электроде, содержащем полотно, на котором выполнены посадочное отверстие и сквозные отверстия, равномерно расположенные на трех концентрических окружностях со смещением в шахматном порядке, причем сквозные отверстия выполнены с диаметром, уменьшающимся от периферии к центру, согласно изменению, расстояние между сквозными отверстиями по каждой концентрической окружности выбрано из условия (0,043÷0,047)di, где di - диаметр сквозного отверстия соответствующей концентрической окружности.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображен диск-электрод.

Диск-электрод содержит полотно 1 с посадочным отверстием 2 и сквозными отверстиями 3, 4, 5, расположенными со смещением в шахматном порядке на трех концентрических окружностях, которые предназначены для охлаждения инструмента в процессе эксплуатации. Расстояние между сквозными отверстиями по каждой концентрической окружности характеризует перемычки 6, размер которых выбирают из условия (0,043÷0,047)d i, где di - диаметр сквозного отверстия соответствующей концентрической окружности. Диаметры сквозных отверстий 3, 4, 5 зависят от диаметра каждой из концентрических окружностей, поэтому их выбирают из условия (0,082÷0,085)Diконц, где Diконц - диаметр соответствующей концентрической окружности. При этом диаметр наружной концентрической окружности составляет 0,8D, где D - диаметр диска, а диаметры последующих концентрических окружностей уменьшаются от предшествующих в 1,17-1,18 раз. Такое конструктивное выполнение заявляемого устройства позволяет перемычкам 6 упруго-пластически деформироваться под действием высоких температурных напряжений, тем самым равномерно перераспределяя их по всей поверхности инструмента.

Выбирать расстояние между сквозными отверстиями по концентрической окружности меньше, чем 0,043di, нецелесообразно, так как это приводит к нарушению целостности этих отверстий, а отсутствие достаточной части металла между сквозными отверстиями не позволит перемычкам упруго-пластически деформироваться для перераспределения возникающих напряжений.

Выбирать расстояние между сквозными отверстиями по концентрической окружности больше, чем 0,047d i, также нецелесообразно, так как в этом случае перемычки получаются массивными, что впоследствии не позволяет выполнять им роль упруго-пластических шарниров, а следовательно, разгрузить центральную часть инструмента от действия больших термических напряжений, что приводит к потере плоскостности инструмента.

Диск-электрод работает следующим образом.

Первоначально полотно 1 со сквозными отверстиями 3, 4, 5 устанавливают на шпиндель дисковой электроконтактной головки (на фиг. не показано) с натягом с помощью посадочного отверстия 2. Затем обрабатываемую деталь (на фиг. не показано) устанавливают на шпиндель станка. Далее диск-электрод и обрабатываемую деталь подключают к источнику тока, затем двигатель станка и автономный электродвигатель задают скорость вращения заготовки и инструмента соответственно. В процессе работы за счет высоких скоростей диск-электрод нагревается, поэтому при соприкосновении с деталью происходит ее предварительное плавление, а затем с минимальными механическими усилиями диск разрезает обрабатываемую деталь. Одновременно с этим в инструменте возникают большие термические напряжения, которые распространяются от периферии к центру инструмента. А благодаря заявляемому конструктивному выполнению устройства перемычки 6, размер которых выбирают из условия (0,043÷0,047)di, где di - диаметр сквозного отверстия соответствующей концентрической окружности, свободно сжимаются и изгибаются под действием возникающих напряжений за счет своей тонкостенности, что позволяет им выполнять роль упруго-пластических шарниров и разгрузить центральную часть инструмента от действия больших термических напряжений. Ввиду всего перечисленного термические напряжения, возникающие в диске в процессе электроконтактной обработки, перераспределяются по всей поверхности инструмента, сохраняя при этом его плоскостность.

Таким образом, заявляемый диск-электрод, по сравнению с прототипом, позволяет сохранить свою плоскостность и устранить косину реза в процессе разрезания труднообрабатываемых изделий.

Диск-электрод, содержащий полотно, на котором выполнены посадочное отверстие и сквозные отверстия, равномерно расположенные на трех концентрических окружностях со смещением в шахматном порядке, причем сквозные отверстия выполнены с диаметром, уменьшающимся от периферии к центру, отличающийся тем, что расстояние между сквозными отверстиями по каждой концентрической окружности выбрано из условия (0,043÷0,047)di, где di - диаметр сквозного отверстия соответствующей концентрической окружности.



 

Наверх