ЭЛЕКТРОД-ЩЕТКА

Полезная модель относится к области машиностроения и может использоваться для чистовой обработки металлических изделий. Известен инструмент в форме металлической щетки [1], описанный в книге Е.В.Перепички «Очистно-упрочняющая обработка изделий щетками» М: Машиностроение, 1989. 136 с, страница 14, где используются ударные элементы, установленные на концах пучков проволоки, которые выпрямляют проволоку, позволяют обеспечить прижим ее концов к обрабатываемой поверхности.
К недостаткам известного инструмента [1] относится ненадежный контакт между концами проволоки и заготовкой, нарушение качества и точности обрабатываемой поверхности, особенно при сложной форме заготовки, обрыв грузов при обработке.
Известен электрод-инструмент [2] по авторскому свидетельству №891307 (Бюллетень изобретений №47, 1981 г.), по которому для управления величиной зазора (или прижима) он снабжен механизмом радиального перемещения пучков проволоки электрода-щетки.
К недостаткам известного устройства [2] относится сложность механизма перемещения пучков и расхождение проволоки в пучке, что усложняет регулирование зазора или прижима, снижает точность и качество обработки, особенно сложных фасонных изделий.
Предложенное устройство направлено на использование в чистовой комбинированной обработке непрофилированным электродом-щеткой, при котором съем металла с заготовки происходит за счет эрозионного, механического воздействия инструмента на заготовку и за счет анодного растворения обрабатываемой поверхности.
Предлагаемое устройство направлено на повышение точности и качества обработки, особенно изделий со сложной геометрической формой. Это достигается за счет того, что в электроде-щетке для чистовой обработки металлических изделий, содержащей закрепленные на втулке радиально расположенные проволоки в пучке, проволока имеет поверхностное покрытие из токопроводящего материала с переменной толщиной, при этом толщина покрытия на периферийной части проволоки ограничена условием сохранности целостности проволоки в корневой части от действия центробежных сил, а толщина покрытия в корневой части проволоки ограничена условием подвода тока необходимой величины к ее периферийной части.
На фиг.1 показан пучок проволок электрода-щетки, на фиг.2 показана конструкция отдельной проволоки в пучке.
Пучок (фиг.1) содержит несколько проволок 1, соединенных в корневой части 2 с втулкой 3. Проволока 1 (фиг.2) имеет на гибком стержне 4 токопроводящее покрытие 5 материала с малым омическим сопротивлением и большой плотностью. Толщина покрытия 5 на периферии 6 проволоки 1 в пучке наибольшая, ограниченная условием сохранения целостности проволоки 1 в корневой части 2 от действия центробежных сил за счет вращения 7 электрода-щетки. Толщина покрытия 5 в корневой части 2 выбирается из условия подвода к периферии электрода-проволоки от источника тока (на фиг.1 не показан) через корневую часть 2 величины тока, необходимого для удаления припуска с заготовки.
Электрод-щетка работает следующим образом: проволоки 1 из гибкого стержня 4 с покрытием 5 на периферии бив корневой части 2 закрепляют концом корневой части 2 на втулке 3, после чего электрод-щетку устанавливают на станок, включают вращение 7 со скоростью до выпрямления проволоки 1, устанавливают требуемый прижим периферии 6 проволоки 1 с заготовкой (на фиг.1, 2 не показана), подают рабочую жидкость в место прижима, ток на втулку 3 (катод) и заготовку (анод). За счет гибкого стержня 4 и покрытия 5 проволока 1 при обработке не теряет контакта с заготовкой при любой ее форме, а наличие дополнительной массы покрытия 5 на периферии 6 сохраняет плотность проволок 1 в пучке, т.е. дает возможность иметь расчетный режим обработки в течение всего процесса, что позволяет стабильно достигать высокой производительности и качественных показателей обработки заданного объекта.
a
a
В качестве примера использовалась проволока из нержавеющей стали 12Х18Н10Т диаметром 0,1 мм и длиной относительно втулки 60 мм. Покрытие из меди M1 имело толщину на периферии 0,1 мм, в корневой части 0,01 мм, частота вращения электрода-щетки 3200 об/мин. Производительность обработки литой детали возросла с 0,8 мм/мин до 3,1 мм/мин. При этом высота неровностей снизилась с R=2,5 мкм до R=0,32 мкм, а плотность проволоки в пучке возросла на 20-30%.
Предлагаемый инструмент позволяет по сравнению с аналогом обеспечить плотность проволоки в пучке, регулировать величину прижима периферии инструмента к месту обработки заготовки, что дает возможность повысить производительность, точность и качество поверхностного слоя до уровня, обеспечивающего надежную чистовую обработку изделий любого профиля.