Вибратор для электрохимической обработки

 

Изобретение относится к электрохимической обработке, в частности к устройствам для электрохимической размерной обработки вибрирующим электродом. Цель изобретения - повышение точности и производительности обработки вибрирующим электродом-инструментом при больших площадях обработки за счет увеличения длительности поддержания оптимального межэлектродного зазора. Вибратор для электрохимической обработки, содержащий эксцентриковый вал 4, соединенный посредством рессоры 8 со штосселем 9, несущим электрод-инструмент 11, связанный с валом электродвигателя 12, закрепленного на корпусе 1 вибратора кронштейнами 16 и 17. Вал 4 соединен с валом электродвигателя 12 универсальным шарниром, включающим вилки 13, 14 и крестовину 15. С помощью кронштейнов 16 и 17 вал электродвигателя 12 разворачивается относительно вала 4 на различные углы α. Вилка 13, закрепленная на валу электродвигателя 12, вращается равномерно с угловой скоростью ω. Ведомая вилка 14 и связанный с ней вал 4 вращаются неравномерно и их движение описывается уравнением tgϕ_в= tgω·t/cosα, где ϕ_в - угол поворота эксцентрикового вала вибратора 4 от исходного положения (эксцентриковая шейка вала в крайней верхней точке); α - угол между осями вала вибратора 4 и электродвигателя 12. Движение штосселя, а соответственно и инструмента, описывается уравнением Z = e·cosϕ_в, где e - эксцентриситет вала 4. При этом скорость перемещения штосселя на расстоянии 0,2 мм от крайней нижней точки, в рабочей зоне уменьшается, уменьшается потребное усилие на вытеснение электролита из межэлектродного промежутка, уменьшается деформация конструкции, межэлектродный промежуток, увеличивается время удержания электрода-инструмента на расстоянии менее 0,02 мм от крайней точки, что позволяет увеличить время пропускания технологического тока. При этом увеличивается производительность и точность обработки. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнической обработке, в частности к устройствам для электрохимической размерной обработки вибрирующим электродом. Цель изобретения повышение точности и производительности электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом при больших площадях обработки. На фиг.1 дана конструкция вибратора; на фиг.2 графики движения штосселя вибратора при различных углах между осями вала вибратора и вала электродвигателя. Вибратор содержит корпус 1, в котором в подшипниковых узлах 2 и 3 установлен эксцентриковый вал 4. На эксцентричной шейке 5 вала 4 на подшипниках 6 закреплена обойма 7, жестко связанная рессорой 8 со штосселем 9, установленным в напpавляющей 10; к штосселю 9 крепится электрод-инструмент 11. Вал 4 соединен с валом электродвигателя 12 универсальным шарниром, включающим вилки 13 и 14 и крестовину 15. Электродвигатель 12 крепится к корпусу вибратора кронштейнами 16 и 17, позволяющими разворачивать вал электродвигателя 12 относительно вала 4 вибратора на различные углы α. Вилка 13, закрепленная на валу электродвигателя 12, вращается равномерно с угловой скоростью ω. Неравномерность вращения ведомой вилки 14 универсального шарнира и связанного с ней эксцентрикового вала 4 вибратора описывается уравнением tgϕ_o tgωt где ϕ_o угол поворота эксцентрикового вала вибратора от исходного положения (в исходном положении эксцентриковая шейка вала в крайней верхней точке); α угол между осями вибратора и вала электродвигателя; ω угловая скорость вала электродвигателя. Движение штосселя описывается уравнениями: Z=ecos ϕ_o; tgϕ_o tgωt Графики такого движения при α45^о и α=60^о показаны на фиг.2. Из графиков видно, что скорость перемещения штосселя на расстоянии 0,02 от крайней нижней точки уменьшается по сравнению с прототипом при α=45^о на 15%
при α60^о на 28%
Пропорционально уменьшается потребное усилие на вытеснение электролита из межэлектродного промежутка, уменьшится деформация конструкции и межэлектродный промежуток. Одновременно увеличивается время удержания электрода-инструмента на расстоянии менее 0,02 мм от крайней точки. Это время составляет
при α= 0 14%
при α= 45^о 19%
при α60^о 24-от времени двойного хода штосселя. При частоте колебаний 50 Гц это время равно соответственно 0,0028 с. 0,0038 с и 0,0048 с. Время пропускания технологического тока может быть увеличено по сравнению с прототипом соответственно в 1,36 и 1,7 раза, это позволит увеличить производительность процесса. Кроме этого, увеличение времени выдержки штосселя в нижнем положении позволит за счет работы сил упругости деталей конструкции станка уменьшить фактический рабочий межэлектродный промежуток и повысить точность обработки. Изменяя взаимное угловое положение вала вибратора и вилки 14, также можно изменять форму графика движения штосселя. Например, их взаимным разворотом на 90^о относительно положения, изображенного на фиг.1, можно увеличить скорость подхода электрода-инструмента к крайней нижней точке. При обработке малых площадей порядка 1-5 см², когда гидравлическое сопротивление вытеснению электролита из межэлектродного промежутка мало, увеличение скорости подхода электрода к нижней точке повысит давление электролита в момент прохождения импульса технологического тока, что также ведет к повышению точности и производительности процесса.

Формула изобретения

ВИБРАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий эксцентриковый вал, соединенный посредством рессоры со штосселем, несущим электрод-инструмент, и связанный с валом электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, вибратор снабжен универсальным шарниром, а вал электродвигателя расположен под углом к эксцентриковому валу и соединен с ним с помощью универсального шарнира.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2