Способ электроэрозионной обработки

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к электроэрозионной обработке токопроводящих материалов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей при обработке конических отверстий за счет профилирования электрода-инструмента с учетом его износа в процессе обработки. Обработку осуществляют электродом-инструментом, рабочий конец которого отогнут на величину L под углом а относительно оси вращения. При этом диаметр электрода-инструмента d. величина отгиба L его рабочей части и угол а определены из соотношений L (D0- do)/2; d do - 21: a- arcsin 3d0-2 2XD0-do)/ 2 y3ho(D0+ D0d0-2do2), где do диаметр малого основания обрабатываемого конического отверстия; Do - диаметр большого основания обрабатываемого конического отверстия; h0 - высота конической части обрабатываемого отверстия: уэ - относительный объемный износ электрода-инструмента; I - межэлектродный зазор. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 23 Н 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

Cd

Ca)

Do (о, 2

d — do 21, (21) 4801257/08 (22) 13.03.90 (46) 07,01,92. Бюл, 1чг 1 (71) Московский автомобилестроительный институт (72) Н.К. Фотеев и В.Н. Фотеев (53) 621.9.048.4,06 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1565619, кл. В 23 Н 1/04, 1988. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЭИОННОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к электроэрозион ной обработке токопроводящих материалов. Цель изобретения — расширение технологических возможностей при обработке конических отверстий за счет профилирования

Изобретение относится к машиностроению, в частности к злектроэрозионной обработке токопроводящих материалов, Цель изобретения — расширение технологических возможностей при обработке конических отверстий, На фиг.1 представлен электрод-инструмент (Э вЂ” И) до начала обработки; на фиг.2—

Э вЂ” И в процессе обработки; на фиг,3 -то же, после обработки сквозного отверстия с конической частью.

Способ электроэрозионной обработки фасонных отверстий осуществляют цилиндрическим электродом-инструментом d, вращающимся относительно оси обрабатываемого отверстия, Рабочий конец электрода-инструмента отогнут на величину L под углом а относительно оси вращения, при этом диаметр электрода-инструмента d, ве, SU ÄÄ 1703315 А1 электрода-инструмента с учетом его износа в процессе обработки, Обработку осуществляют электродом-инструментом, рабочий конец которого отогнут на величину L под углом а относительно оси вращения. При этом диаметр электрода-инструмента d. ееличина отгиба L его рабочей части и угол а определены из соотношений L = (0оdo)/2; d = do -2(; a= arcsin (Збо-21 )(Do-0о)/

2 ) эЬо(0о+ Dodo 2do )), где do -- диаметр ма2 лого основания обрабатываемого конического отверстия; D — диаметр большого основания обрабатываемого конического отверстия; ho — высота конической части обрабатываемого отверстия: y3 — относительный объемный износ электрода-инструмента; 1- межэлектродный зазор. 3 ил. личину отгиба L его рабочей части и угол а определяют из соотношений

a arcs in

Я вЂ” б,)

2 ) э ho (0 о + 0о бо — 2 d о ) где dî — диаметр малого основания обрабатываемого конического отверстия;

Do — диаметр большого основания обрабатываемого i .oíè÷åñêoão отверстия;

ho — высота конической части обрабатываемого отверстия;

) .. — относительный объемный износ электрода-инструмента;

I — межэлектродный зазор.

1703315

В основу способа положено кинематическое формообразование обрабатываемой поверхности электродом-инструментом 1, изнашивающимся в процессе обработки.

Реализуется кинематическое формообразо- 5 вание следующим образом, Для получения в сплошной заготовке 2 конического отверстия глубиной ho диаметром Do большого и диаметром do малого оснований отверстия рабочий конец электрода-инструмента 1 ди- 10 аметром d отгибают на величину L с образованием угла а относительно его оси (фиг.1), В процессе электроэрозионной обработки электрод-инструмент вращают вокруг оси, совпадающей с осью обрабатываемого 15 конического отверстия (возможно вращение заготовки, а не электрода-инструмента).

В процессе обработки, по мере внедрения электрода-инструмента 1 в заготовку 2, его рабочая часть постепенно изнашивает- 20 ся, что уменьшает диаметр окружности, описываемой отогнутым концом электрода. инструмента, способствует формированию размера конического отверстия в данном сечении. После завершения обработки ко- 25 нического отверстия вся отогнутая часть электрода-инструмента будет изношена и малое отверстие d, будет формироваться прямолинейной цилиндрической частью электрода-инструмента диаметром d, Для получения заданных размеров Do, do u ho обрабатываемого конического отверстия размеры L u d электрода-инструмента должны быть равны электрода-инструмента и заготовки, в которой обрабатывается фасонное отверстие.

При этом ЛЧр — объем рабочей отогнутой части электрода-инструмента, изнашивающейся в процессе обработки конической части отверстия;

Чм =Ч вЂ” Нц — объем заготовки, удаляемый отогнутой частью электрода, где Ч вЂ” объем конической части фасонного отверстия (объем прямого усеченного конуса).

Vö — объем цилиндра (фиг,1, 2).

Величину hVp можно определить из выражения, г

Подставляя (1) и (2) в (4), получают

hV,— (5) Объем Vk можно рассчитать с использованием формулы

Чко = Чк — Чц = (0 о + 0о бо + Г о 2

30

+ г ) >ho г лЬо (4 12

+ Do do — 2 d о ) .

Подставляя (5) и (6) в (3), получают (6) 35

d -= do — 2l, Do !о

2 а = arcsin

2 Уэ hp (D о + Dp dp 2 d о ) Р)

45 (2) Изготовляют волоку из закаленной (HRC 60 — 64) стали Х12М имеющей размеры

dp=3 мм; Dp=10 мм; hp= 7мм.

Материал электрода-инструмента—

50 медь марки М1. Для электроэрозионной обработки выбран режим с рабочим током !р =

10-11 А. частотой следования прямоугольных импульсов f 22 кГц, позволяющий получить требуемую высоту неровностей

55 профиля Я = 20 мкм обработанной поверхности, При использовании укаэанного режима обработки на станке модели 4Г721 с генератором импульсов модели ШГИ-40440 величина бокового межэлектродного зазора равна = 0,05 мм, величина где — межэлектродный зазор (между электродом-инструментом и обрабатываемой заготовкой), Его величина определяется режимами электроэрозионной обработки.

Величина угла а (фиг,1) определяется иэ уравнения

ЛV„

y3—

Чко (3) где уэ — относительный объемный износ электрода-инструмента при электроэрозионной обработке, и кроме того, определяется режимами обработки, материалом

Dp=2(!+ L + d =2!+ 2L+ d. (1)

j ý

2 г

2з!па hp(D +0pdp 2dp)

Подставляя (1), получают 0о = 2L+do, 40 откуда

1703315 относительного объемного износа y> =- 0,25 (25 $).

С помощью формул (1). (2) и (7) определяются необходимые размеры электродаинструмента 5

d = 3 — 20,05- 2,9 мм, D = =35мм

10 — 3

„ ЭЗ вЂ” 2ОБ K

2О257(10 +10 З вЂ” 2 -З ) 15

В результате электроэрозионной обработки заготовки с использованием выбранного режима и скоростью вращения электрода-инструмента вокруг своей оси п =100 об/мин получено коническое отверстие в заготовке с размерами do = 3,03 мм, Do ==

10,1 мм, ho = 7,1 мм, Предлагаемый способ имеет следующие преимущества. обработку конических и цилиндрических участков фасонного отверстия ведут за один проход: электрод-инструмент, используемый для обработки фасонных внутренних поверхностей, не имеет сложного фасонного профиля и прост в изготовлении; при обработке фасонных поверхностей не требуется дополнительных перемещений электрода-инструмента с целью компенсации его износа и устранения влияния износа на точность обработки.

Формула изобретения

Способ электроэрозионной обработки электродом-инструментом, геометрические размеры которого выбирают в соответствии с формируемым профилем и величиной относительного износа электрода-инструмента, отличающийся тем. что, с целью расширения технологических возможностей при формировании конических отверстий, обработку осуществляют вращающимся цилиндрическим электродом-инструментом с отогнутым на величину L. под углом а относительно оси вращения рабочим концом, при этом диаметр электродаинструмента d, величину отгибэ L и угол а выбирают из соотношений

Do — do

d =do — 21

3 dо — 2 а arcs ln

2 y, ho (D o + Do do — 2 d o ) где do и Оо — диаметр меньшего и большего оснований обрабатываемого конического отверстия;

ho — высота конической части обрабатываемого отверстия; уз — относительныи объемный износ электрода-инструмента; — величина межэлектродного зазора.