SU848236A1 - Способ электроабразивного внутреннегошлифОВАНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к электроабразивному внутреннему шлифованию отверстий в детал х из труднообрабатываемых электропроводных материалов .

Известен способ электроабразивного внутреннего шлифовани  цилиндрической поверхности электродом-инструментом , ось которого расположена параллельно оси детали. К обрабатываемой детали подвод т плюс от источника посто нного тока,а ко всем секци м шлифовального круга - минус. Плотность технологического тока не менее 1000 А на один квадратный дюйм (160 ) . Шлифование встречное, возможно и попутное. Скорость вращени  инструмента значительно больше скорости вращени  детали ПЗ.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что он обладает недостаточно высокой производительностью из-за необходимости ограничивать силу прижати  круга вследствие большого отжима инструмента.

Цель изобретени  - повышение производительности при обработке по схе ме шлифовани , в которой ось электрода-инструмента смещена по отношению к оси детали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что на секции, не контактирующие с обрабатываемой, поверхностью, подают напр жение, величину, которого выбирают из услови  обеспечени  посто нной и равной плотности тока на этих секци х.

10

На фиг,1 показано одно из возможных устройств дл  осуществлени  способа; на фиг.2 - графики зависимости глубины растравлива1Й1Я от плотности , технологического тока при

15 пол ризации образцов импульсами технологического . тока длительностью .... на фиг.З - графики зависимости величины производительности обработки (величины поперечной подачи в

20 мм/мин на диаметр), от величины максимального зазора, и от напр жени  на секци х инструмента.

Устройство дл  реализации данного способа состоит из шпиндел  1,

25 на котором закреплено.приспособление 2 дл  зажима обрабатываемой детали 3, например трехкулачковый патрон . Дл  подачи электролита в зону обработки в шпиндель издели  встроена втулка 4, котора  плотно прижата

к детали 3, Внутри втулки находитс  трубопровод 5, который может вращатс  совмеетно со шпинделем или быть неподвижным, На шпинделе 6 закрепле абразивный круг 7 на токопровод щей св зке.

Поверхность круга состоит из изолированных друг от друга секций. Токоподвод осуществл етс  коллектором 8 и щетками 9 и 10, расположенными диаметрально противоположно друг к другу. Инструмент введен в обрабатываемое отверстие и шлифование ведут методом поперечной подачи.

Дл  осуществлени  обработки детали инструменту придают вращение со скоростью 10000-30000 об/мин. Скорость вращени  выбирают в зависимости от диаметра обрабатываемого отверсти . Подачу осуществл ют вращением детали со скоростью 200400 об/мин и перемещением инструмента перпендикул рно оси обрабатываемого отверстрг . К секци м инструмента , касаюишмс  поверхности детали , подвод т технологический ток с напр жением 6-8 В, а к ceKTOpaMj противоположным зоне касани  - технологический ток плотностью не менее 7-8 А/см. В обоих случа х деталь  вл етс  анодом, а инструменткатодом . Электролит подвод т таким образом, чтобы обеспечить хорошее заполнение зазора.

При осуществлении процесса шлифовани  обработка производитс  в двух зонах.

В первой зоне, совпадающей с зоной абразивного съема, материал детали удал етс  как за счет микрорезани  абразивными зернами, так и за счет интенсивного электрохимического растворени . Плотность тока в этой зоне достигает величины 100200 А/см, а в некоторых случа х и выше. Во второй зоне происходит толко электрохимическое растворение. Плотность тока в этой зоне в основном зависит от приложенного напр жени , величины зазора между инструментом и деталью, а также от качества заполнени  электролитом междуэлектродного зазора.

В образцах, изготовленных из сплава,ВК8 и из нержавеющей стали Х18Н81, При длительност х электрохимического воздействи  до энерги  воздействи  направл етс  не на линейный объем материала, а на создание в местах наибольшей электрохимической активности углублений (питтингов), напоминающих по всему строению микротрегдины. При этом поверхностный слой приобретает пониженные прочностные свойства и легко удал етс  абразивными зернами

Как видно из графиков на фиг.2, при плотности тока меньше 5-7 А/см глубина растравливани  резко уменьшаетс . Эта закономерность характерна практически дл  всех гетерогенных материалов.

Максимальна  глубина растравливани  дл  различных материалов достигаетс  при различных плотност х тока. Дл  твердого сплава ВК8 оптимальна  плотность тока в среде нит .ратно-нитритного электролита при температуре достигаетс  при 68 А/см, нержавеющей стали Х18Н91 при 15-20 А/см . При повышении плотности тока свыше оптимального значени  у большинства материалов 6-8 А/см, дл  нержавеющей стали Х18Н91 при 15-20 А/см. При повышении плотности тока свыше оптимального значени  у большинства материалов наблюдаетс  уменьшение глубины растравливани . Последнее объ сн етс  действием выравнивающего эффекта вследствие повышени  напр женности электрического пол  на выступающих участках поверхности.

При внутреннем электроалмазном шлифовании растравливание поверхности возможно производить только во второй зоне, так как длительность электрохимического воздействи  между двум  актами микрорезани  в зоне абразивного объема зависит от скорости вращени  круга и не превышает обычно . Но при напр жени х 6-7 В, которые примен ютс  в процессе шлифовани , плотность тока во второй зоне не достигает требуемой величины.Поэтому желательно подавать разные напр жени  в эти зоны, осуществл   тем самым оптимальные услови  в каждой зоне.

Достижение поставленной цели может быть доказано проведенными экспериментами .

В процессе шлифовани  обрабатывалась высадочна  матрица высотой 60 ММ; диаметр отверсти  которойизмен лс  от 6,0 до J,0 мм.

Марка твердого сплава матрицы ВК8 Примен лс  однослойный алмазный инструмент на гальванической св зке. Марка алмазов АСР 120/100. Скорость вращени  детали 200 об/мин. Скорость вращени  шлифовального шпиндел  12000 об/мин. Эксперименты проводились при посто нном усилии прижати  круга к детали. Величина отжима инструмента в процессе-шлифовани  не превышала 0,02 мм.

Вли ние разности диаметров инструмента и детали на величину производительности при напр жени х на все секци х, равных 6 В,соответствует обработке несекционным инструментом (фиг.З). Как видно из графика, повышение производительности достигаетс  только в случа х приближени  диаметра инструмента к диаметру заготовки, т.е. при небольших зазорах, когда плотность тока во второй зоне достаточно велика, чтобы производить растравливание поверхности. При увеличе НИИ зазора производительность резко уменьшаетс , что св зано с уменьшением плотности тока во второй зоне.

Производительность обработки возрастает при повышении напр жени  подаваемого на секции, не касающиес  непосредственно с деталью7таккак плотность тока также возрастает. Повышение напр жени  свыше 18 В не дает существенного повышени  производительности из-за того, что дальнейшее возрастание плотности тока не приводит к увеличению глубины растравливани  , а на оборот, в некоторых случа х даже уменьшает ее. Кроме повышени  производительности, способ позвол ет повысить стойкость инструмента .

Это происходит как вследствие снижени  времени на обработку матрицы, так и вследствие того, что алмазный инструмент снимает во втором случае предразрушенный слой.

Claims (1)

1. Патент Англии 962656, кл. С 7 В, опублик. 1967.

3.0

f

to

5;0 5 2025 L а/смг

xwwr

Фиг.2