Электрод-инструмент для электроэрозионной обработки зубчатых венцов

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки зубчатых венцов методом электроэрозионной обработки на копировально-прошивных станках.
Известен «Электрод-инструмент для электроэрозионной обработки зубчатых колес» [1], характеризующийся тем, что электрод-инструмент снабжен токопроводящими пластинами, при этом инструмент выполнен из диэлектрического материала. Электрод-инструмент подходит для электроэрозионного округления острых кромок и удаления заусенцев с кромок венцов зубчатых колес после механической обработки.
Недостатком данного изобретения является необходимость точной синхронизации вращения обрабатываемой детали и электрод-инструмента при обработке методом обката, что усложняет изготовление и повышает стоимость готового изделия.
Известен «Способ восстановления изношенной поверхности зубьев каретки синхронизатора» [2], характеризующийся тем, что зубчатый венец в труднообрабатываемом материале формируется с помощью графитового электрод-инструмента, поверхность которого представляет собой копию поверхности сопряжения ответной детали.
Недостатком данного способа изготовления является сложность вывода снимаемых частичек металла обрабатываемой детали и частичек графита электрод-инструмента из зоны обработки.
Наиболее близким аналогом является «Способ электроэрозионной обработки пары соосно расположенных зубчатых венцов длинного термоупрочненного ролика» [3], характеризующийся тем, что зубчатые венцы формируются электрод-инструментом в несколько проходов. Электрод-инструмент содержит цилиндрическое базовое отверстие и согласованные по расположению с ним два фасонных отверстия под черновую и чистовую обработку, имеющие зубья, выполненные с учетом электроискрового зазора.
Недостатками данного способа обработки являются сложность вывода снимаемых частичек металла из зоны обработки, а также нагрев поверхностей электрод-инструмента и детали, приводящих к погрешностям получаемых размеров и ухудшению качества обрабатываемой поверхности.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности выхода снимаемым частичкам металла из зоны обработки, а также охлаждение электрод-инструмента и обрабатываемой детали во время работы.
Указанный технический результат достигается тем, что электрод-инструмент для электроэрозионной обработки зубчатых венцов, в котором выполнены цилиндрическое базовое отверстие и два фасонных отверстия под черновую и чистовую обработку зубчатого венца, имеющие зубья, боковые поверхности которых выполнены повторяющими форму обрабатываемого зубчатого венца с учетом электроискрового зазора, впадины зубьев фасонных отверстий выполнены с увеличенным зазором относительно вершин зубьев обрабатываемого зубчатого венца и с подводящими каналами для рабочей жидкости, которые сходятся в общем кольцевом канале, имеющем входной канал для подвода рабочей жидкости, при этом сверху все каналы герметично закрыты крышкой.
Сущность полезной модели представлена в описании и на чертежах, на которых изображены:
на фиг. 1 показан общий вид электрод-инструмент 1, включающий в себя  цилиндрическое базовое отверстие 2, фасонные отверстия 3 и 4 под черновую и чистовую обработку зубчатого венца, крышку 5, входные каналы для подвода рабочей жидкости 6.
на фиг. 2 показан продольный разрез электрод-инструмента 1, на котором изображены боковые поверхности зубьев 7 фасонных отверстий, непосредственно участвующие в обработке зубчатого венца, область во впадине зубьев 8 с увеличенным зазором, подводящие каналы 9, кольцевой канал 10.
Электрод-инструмент 1 устанавливается в рабочую голову копировально-прошивного электроэрозионного станка. Базовое отверстие 2 используется для позиционирования электрод-инструмента относительно обрабатываемой поверхности. В фасонных отверстиях 3 и 4 производится черновая и чистовая обработка зубчатых венцов.
Боковые поверхности зубьев 7 фасонных отверстий 3 и 4 повторяют форму зубчатых венцов с учетом электроискрового зазора. Область во впадине зубьев 8 выполнена с увеличенным зазором относительно вершин зубьев обрабатываемого зубчатого венца, это позволяет свободней проходить подаваемой рабочей жидкости через подводящие каналы 9 между электрод-инструментом и вершинами зубьев зубчатого венца, подхватывая частички металла из зоны обработки. Тем самым снижается риск скопления этих частичек в зоне обработки и уменьшения электроискрового зазора, что может привести к погрешностям получаемых размеров и ухудшению качества обрабатываемой поверхности.
Для одновременного подвода рабочей жидкости ко всем обрабатываемым поверхностям зубчатого венца подводящие каналы 9 сходятся в общем кольцевом канале 10, имеющем входной канал 6 для подвода рабочей жидкости из станка. Для герметичности все каналы сверху закрыты крышкой 5.
Прямой подвод жидкости из станка в зону обработки также улучшает охлаждение рабочих поверхностей электрод-инструмента и обрабатываемой детали, снижая влияние на получаемые размеры температурных деформаций материалов.
Использование предложенной полезной модели позволяет обеспечить возможность выхода снимаемых частичек металла из зоны обработки, а также охлаждение электрод-инструмента и обрабатываемой детали во время работы.
Библиографические ссылки
1. Пат. 2151033 Российская Федерация, МПК B 23 H 1/00, B 23 H 9/02, B 23 H 1/04. Электрод-инструмент для электроэрозионной обработки зубчатых колес / Селиванов К.С., Салахутдинов Р.М.; заявитель и патентообладатель Уфимский государственный авиационный технический университет. – № 97113388/02; заявл. 22.07.1997; опубл.20.06.2000, Бюл. №17.
2. Пат. 2621942 Российская Федерация, МПК B 23 P 6/00, B 23 H 9/12. Способ восстановления изношенной поверхности зубьев каретки синхронизатора / Кулаков А.Т., Денисов А.С., Калиммулин Р.Ф., Коваленко С.Ю., Грибков К.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет». – № 2015123994; заявл. 19.06.2015; опубл. 10.01.2017, Бюл. №1.
2. Пат. 2697547 Российская Федерация, МПК B 23 H 1/04, B 23 H 9/00,  B 23 H 7/22. Способ электроэрозионной обработки пары соосно расположенных зубчатых венцов длинного термоупрочненного ролика / Жуков В.А., Кочетов Д.О., Круглов А.В., Мамаев И.М., Степенькин А.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ). – № 2018119662; заявл. 28.05.2018; опубл. 15.08.2019, Бюл. №23.