ЭЛЕКТРОД-ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНОПРОФИЛЬНЫХ МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Область техники. Полезная модель относится к области машиностроения, где имеется большая номенклатура деталей, относящихся к классу мелкоразмерных, с высокой точностью изготовления внутренних сложнопрофильных поверхностей. Данная полезная модель используется для изготовления деталей тел вращения для малогабаритного и прецизионного контрольно-измерительного и металлообрабатывающего оборудования методом обработки материалов концентрированными потоками энергии.
Уровень техники. Известен электрод-инструмент, выполненный в виде трубы с рабочей торцевой поверхностью, на которой выполнены каналы для электролита убывающей глубины от центра к периферии. Каналы выполнены в радиальном направлении, имеют параболическую форму, а их глубина на периферии равна нулю (см. патент РФ на изобретение №2086367 С1, В23Н 3/04, В23Н 7/22).
Известное устройство не удовлетворяет геометрическим параметрам обрабатываемых деталей.
Известен также электрод-инструмент для электроэрозионной обработки сквозных отверстий, который включает державку и элементарный электрод, поперечное сечение которого выполнено в соответствии с профилем обрабатываемого отверстия (US 4698543 А, МПК В23Н 1/04, опубл. 06.10.1987). Он принят за прототип.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции.
Раскрытие полезной модели.
Технический результат выражается в обеспечении возможности производить обработку сложнопрофильных мелкоразмерных поверхностей с повышенными показателями точности и качества, за счет применения электрода-инструмента простой конструкции с винтовым профилем.
Данный результат достигается применением для изготовления сложно-профильных мелкоразмерных внутренних поверхностей тел вращения электрода-инструмента, состоящего из жестко медного цилиндра с винтовым профилем, повторяющим профиль внутренней поверхности обрабатываемой детали с занижением размера на межэлектродный зазор δ.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами.
На фиг.1 схематично изображен чертеж сечения формообразующей поверхности детали представителя; на фиг.2 - схема процесса операции электроэрозионной прошивки с указанием необходимой длинны рабочей части электрода-инструмента (1) и номинальной длинны обрабатываемой детали (2); на фиг.3 - фотореалистическое изображение готового электрода-инструмента, полученное с использованием системы автоматизированного проектирования.
Устройство состоит из жестко медного цилиндра (3) с винтовым профилем (4), повторяющим профиль внутренней поверхности обрабатываемой детали с занижением размера на межэлектродный зазор, рассчитываемый по формуле:
cp
x.x
где k - коэффициент, учитывающий сочетание материала электрода-инструмента и заготовки; I - средняя сила тока, А.; f - частота, Гц; q - скважность; U - амплитудное напряжение холостого хода, В; j - плотность тока, А/см2); h - длина вертикальной трассы удаления шламов, мм.
Изготавливается данная модель на токарном обрабатывающем центре с применением управляющей программы созданной средствами автоматизированного проектирования.
Устройство работает следующим образом. Обработка данным электродом (1) производится на электроэрозионном прошивном станке с числовым программным управлением в среде рабочей жидкости путем вращательно поступательного движения по спирали (4), при этом обработка всей поверхности внутренней резьбы сложнопрофильных мелкоразмерных внутренних поверхностей тел вращения (2), включая доводочную операцию, производится без смены технологических баз, то есть за один установ.
Результатом разработки высокоинтенсивных методов поверхностной обработки малоразмерных деталей на примере пары винт гайка при использовании концентрированных импульсных потоков энергии имеет ряд преимуществ перед классическими методами поверхностной (механической, химической и термической) обработки. Облучение деталей импульсными потоками энергии обеспечивает формирование уникального физико-химического состояния материала в поверхностном слое, достижение точности изготовления и шероховатости поверхности, соответствующей Ra=0,05…0,06 мкм, а также высокую экологическую чистоту производства.