Способ электрохимической струйной обработки металлов

 

СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ СТРУЙНОЙ OBPABOTiCH МЕТАЛЛОВ, В КОТО ром струю электролита формируют соплом КЗ диэлектрического материала с внутренним токоподводом-, отличающийся тем, что, с иелью повышения точности и производительности обработки путем стабилизации напряжения на оптимальном уровне, контролируют пульсация рабочего тока , вызванные кипением электролита в зоне истечения из .сопла и в фуики ции заданной средней частоты этих . пульсаций устанавливают напряжение источника питания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NMNgW

РЕСПУЬЛИК,SU„„4 А,цяп В 23 P 1 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((2), ) 3385059/25-08 (22) 22,01. 82 (46) 07 г06 ° 83. Бюл, М 21 (72) И.A.Ñîáîëåâ., В.A.Ïåðâóøèí и В.Г.Федин (54) (57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИИИЧЕСХОЙ

СТРУЙНОЙ ОБРАБОТЕИ .МЕТАЛЛОВ, в котором струю электролита формируют соп« лом из диэлектрического материала с внутренним токоподводом; отличающийся тем, что, с целью повняения точности и проиэводительности обработки путем стабилизации напряжения на оптимальном уровне, контролируют пульсации рабочего то. ка, вызванные кипением электролита в зоне истечения из .сопла и в фукнут ции эаданной средней частоты этих пульсаций устанавливают напряжение источника питания. (71) Уфимский авиационный. институт им. Орджоникидзе . (53) 621 ° 9 048 4.06 (088 ° 8) (56) 1, Патент США 9 3403084, кл. В 23 P 1/06, опублик.1970.

2, Патент Франции Н 2252901, кл. В 23 P 1/16, опт"блик. 1973 (прототип) .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

1021549

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и может быть использовано в машиностроении для изготовления отверстий малого даиметра.

Известен способ электрохимической струйной обработки, при котором анодное растворение заготовки происходит под воздействием струи электролита (СЭ), формиру.мой соплом из кварцевого .стекла. токопод- t0 вод к струе обеспечивается посредством металлической катодной втулки, причем величина постоянного технологического напряжения выбирается такой, чтобы вольтамперная характеристика процесса находилась в области Келлога, В указан.ной области наблюдается видимое свечение свободной струи электролита, что сигнализирует о выходе 20 на оптимальный, с точки зрения точности, производительности и качества поверхности, режим обработки (.1 ).

Недостатком этого способа явля- 25 ется отсутствие обратной связи между фактической скоростью анодного растворения и основными технологическими параметрами режима,например, рабочим напряжением или подачей электрода-инструмента. Это приводит к тому, что не только не ,используются возможности повышения производительйости обработки, но снижается точность формообразования и надежность прошивки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ:электрохимическогоi сверления, в котором струю электролита, 40 формируют соплом из диэлектрического материала с внутренним токоподво» .дом (2)

Недостатком данного способа является необходимость проведения большо-45 го количества предварительных экспериментов для определения оптимальных режимов обработки.

Цель изобретения — повышение точ. ности и производительности обработки,50

Поставленная цель достигается тем, что в способе электрохимической струйной обработки металлов, s котором струю электролита формируют соплом из диэлектрического материала с внутренним токоподводом, контролируют пульсации тока, вызванные кипением электролита в зоне истечений из сопла и в функции заданной средней частоты этих пульсаций устанавливают на. пряжение источника питания.

При струйной электрохимической обработке наблюдается эффект кипения электролита в зоне истечения электролита из сопла. Нестационарнасть гидродйнамического режима истечения 65 электролита проявляется в появлении пульсаций рабочего тока, причем по мере возрастания напряжения и выхода процесса обработки в оптимальные условия жастота пульсаций растет, достигая величин порядка 300-400 кГц1 Йа фиг.1 приведена примерная- вольтамперная характеристика процесса струйной электрохимической обработки и зависимость частоты пульсаций тока от напряжения на фиг. 2 — блоксхема устройства для реализации способа.

Как показано на фиг. 1 при напряже- нии источника питания ниже оптимального значения 00„,определяемого концом квазилинейного участка вольтамперной характеристики (кривая 1), усредненная частота пульсаций (кривая 2) ниже значения й. . С повышением на пряжения растет и средняя частота колебаний. Оптимальному значению напряжения для конкретного технологич ческого режима соответствует определенная усредненная частота пульсаций тока. Возникновение высокочастотной пульсации (до 300-400 кГц) рабочего тока при напряжениях, близких к UD„ объясняется интенсификацией газовйделения, ростом газопаровой фазы,частичным схлопыванием газовых пузырьков в зоне истечения рабочей жидкости из сопла. Указанные явления приводят к локальным изменениям омического сопротивления, Это, в свою очередь, приводит к пульсациям тока, амплитудно-частотная характеристика которых для конкретных технологичес-, ких режимов в течение полного цикла прошивки отверстия может быть определена заранее.

Как показано на фиг. 2 к межэлектродному промежутку 1 присоединен вход блока 2 выделения усредненного значения частоты пульсаций, к выходу которого подключен анализатор 3 частоты, управляющий работой блока управления тиристорами 4. Блок управления тиристорами 4 управляет работой истонника

5 питания.

Способ реализуется следующим образом.

При включении источника 5 питания его напряжение равно нулю.ъ,, Частота колебаний, подаваемых на вход анализатора 3 частоты, также равна: нулю. Анализатор 3 выдает команду блоку управления тиристорами 4 на повышение U источника 5 питания. По мере повышения напряжения источника 5 питания, повышается и значение частоты на выходе блока 2. При достижении источником 5 питания напряжения @,частота колебаний на выходе блока 2 становится равной час;тоте Еоя, в результатЕ чего на выхо» де анализатора 3 частоты сигнал про падает, напряжение источника пита102Р юг 4

Составитель Р.Иельдер

РеДактоР И.КасаРда ТЕхРеД Ц.Тепер Корректор A.Ôåðåíö

Заказ 3969/11 Тираж 1106. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«« ° « «

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул, Проектная,4

3 ния .перестает расти. В случае, если напряжение превышает значение 0 „ то, так как ччстота колебаний на выходе блока .2 внае частоты Х „.,ана-. лизатор.3 частоты выдает команду бло» .ку управления тиристорами и на умень- 5 юение напряжения.. Напряжение умень;мается до тех пор, пока частота колебаний на выходе блока 2 не становится равной значению f Таким

I образом, напряжение источника питания устанавливается вблизи оптимального уровня.

Использование предлагаемого. спо«« соба улучыает технологические характеристики струйной противни на ,10-15%, повиаает точность Формооб;разования Ма 5-10%, увеличивает про-. изводительность.