Устройство для электроэрозионной обработки отверстий полым электрод-инструментом

Авторы патента:

B23H7/32 - поддержание желаемого зазора между электродом и заготовкой

B23H7/00 - Способы и устройства, применимые как для электроэрозионной, так и для электрохимической обработки

B23H1/00 - Электроэрозионная обработка, т.е. удаление металла серией быстропротекающих электрических разрядов между электродом и заготовкой в среде текучего диэлектрика

Владельцы патента RU 2687525:

Публичное акционерное общество "ОДК-Сатурн" (RU)

Изобретение относится к электроэрозионной обработке отверстий полым электрод-инструментом. Устройство содержит блок коммутации с электромагнитными клапанами, электронно-вычислительную машину, датчики межэлектродного промежутка, гидравлическую магистраль низкого давления смазочно-охлаждающего технологического средства и пневматическую магистраль. Блок коммутации содержит последовательно соединенные с пневматической магистралью регулировочный дроссель, электромагнитный клапан, коммутирующий подачу воздуха во внутреннюю полость детали, и обратный клапан, и соединенный с гидравлической магистралью низкого давления смазочно-охлаждающего технологического средства электромагнитный клапан, коммутирующий подачу смазочно-охлаждающего технологического средства во внутреннюю полость детали, и последовательно соединенный с ним обратный клапан. В результате обеспечивается стабильность процесса электроэрозионной обработки. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к станкостроению и металлообработке, и может найти применение при электроэрозионной обработке отверстий малого диаметра полым электрод-инструментом на станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Известно устройство контроля выхода в полость электрод-инструмента, содержащее источник питания, подключенный к межэлектродному промежутку и двигатель подачи, управляемые сигналами блока управления, контролирующего в процессе обработки амплитуду пульсации рабочего тока (Авторское свидетельство 1473917 от 23.03.1987, опубл. 23.04.1989 бюл. №15, МПК B23H 7/00, B23H 9/16).

Недостатком данного устройства является то, что при прошивке отверстий малого диаметра (0,3 мм и менее) дестабилизация потока рабочей жидкости и низкочастотные пульсации технологического тока будут иметь крайне непродолжительную длительность и отклонение номинальной амплитуды технологического тока менее 5%, сопоставимые с отклонениями, возникающими в процессе сверления отверстия. В результате чего система ЧПУ или электронно-вычислительная машина (ЭВМ) может не распознать момент выхода в полость или сделать это ранее.

Известна система анализа выхода в полость электрод-инструмента при электроэрозионной обработке, содержащая обнаруживающий анализатор, содержащий аттенюатор напряжений, усилитель резонансной частоты, ректификатор, компаратор и процессор цифрового сигнала, а так же логическое устройство определения прорыва отверстия по напряжению в межэлектродном пространстве (US 6723942 от 06.03.2003, МПК B23H 1/02, B23H 9/14, G01N 27/00, опубл. 20.04.2004).

Недостатком данного устройства является то, что анализ процесса проводится по спектру сигнала с межэлектродного промежутка при мультиосевой обработке, в результате чего возможны ложные срабатывания в процессе обработки, особенно труднообрабатываемых материалов (с низкой проводимостью), так и ошибки при выходе в полость при использовании электродов малого диаметра.

Наиболее близкой является система анализа выхода в полость электрод-инструмента при электроэрозионной обработке отверстий полым электрод-инструментом, содержащая блок коммутации с электромагнитным клапаном, коммутирующим подачу смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) во внутреннюю полость обрабатываемой детали, управляемый сигналом от датчиков во время обработки детали (US 5004530 от 19.07.1989, МПК В23Н 3/10, В23Н 7/36, В23Н 9/14, опубл. 02.04.1991).

Недостатками данной системы является необходимость иметь полностью закрытую внутреннею полость, что крайне тяжело осуществить при мультиосевой обработке большого количества отверстий (для осуществления возможности сверления последующего отверстия необходимо заглушить предыдущее).

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является высокая достоверность регистрации выхода в полость электрод-инструмента, путем создания избыточного давления в полостях обрабатываемой детали, и как следствие снижение процента ошибок при анализе выхода в полость отверстия электрод-инструмента, стабильность процесса электроэрозионной обработки и повышение качества получаемых отверстий.

Технический результат достигается тем, что в системе анализа выхода в полость электрод-инструмента при электроэрозионной обработке отверстий полым электрод-инструментом, содержащей блок коммутации с электромагнитным клапаном, коммутирующим подачу смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) во внутреннюю полость обрабатываемой детали, управляемый сигналом от датчиков во время обработки детали, в отличие от известной входы блока коммутации соединены с гидравлической магистрали низкого давления СОТС и с пневматической магистралью, блок коммутации содержит последовательно соединенные с пневматической магистралью регулировочный дроссель, электромагнитный клапан, коммутирующий подачи воздуха во внутреннюю полость детали, и обратный клапан, и содержит соединенный с гидравлической магистралью низкого давления СОТС электромагнитный клапан, коммутирующий подачи СОТС во внутреннюю полость детали, и последовательно соединенный с ним обратный клапан, на выходе из блока коммутации установлен тройник, объединяющий магистрали СОТС и воздуха на входе, выход тройника соединен гибким соединением с внутренней полостью обрабатываемой детали, так же система содержит электронно-вычислительную машину (ЭВМ), управляющую электромагнитными клапанами подачи СОТС и воздуха по результатам обработки сигналов от датчиков межэлектродного промежутка.

На фигуре показана система анализа выхода в полость электрод-инструмента при электроэрозионной обработке отверстий.

Система анализа выхода во внутреннюю полость 1 детали 2 при электроэрозионной обработке отверстий 3 полым электрод-инструментом 4 содержит электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 5, блок коммутации и систему датчиков межэлектродного промежутка 6.

Входы блока коммутации соединены с гидравлической магистрали низкого давления 7 смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) и с пневматической магистралью 8.

Блок коммутации содержит последовательно соединенные с пневматической магистралью 8 регулировочный дроссель 9, обеспечивающий точную регулировку давления воздуха во внутренней полости 1, электромагнитный клапан 10, коммутирующий подачу воздуха во внутреннюю полость 1 детали 2 из пневматической магистрали 8, и обратный клапан 11. Так же блок коммутации содержит соединенный с гидравлической магистралью низкого давления 7 СОТС электромагнитный клапан 12, коммутирующий подачи СОТС от гидравлической магистрали низкого давления 7 во внутреннюю полость 1 детали 2, и последовательно соединенный с ним обратный клапан 13.

Обратные клапаны 11, 13 предотвращают взаимное проникновение СОТС и воздуха.

На выходе из блока коммутации установлен тройник 14, объединяющий магистрали 7, 8 СОТС и воздуха на входе, выход тройника 14 соединен гибким соединением 15 с внутренней полостью 1 обрабатываемой детали 2.

Внутренняя полость 16 электрод-инструмента 3 соединена с гидравлической магистралью высокого давления 17 СОТС. Генератор тока 18 при осуществлении процесса электроэрозионной обработки подает напряжение на электрод- инструмент 4 и на деталь 2.

ЭВМ 5 по результатам обработки сигналов с датчиков межэлектродного промежутка 6 управляет электромагнитными клапанами 12, 10 подачи СОТС и воздуха.

Система анализа выхода в полость при электроэрозионной обработке отверстий полым электрод-инструментом работает следующим образом.

При электроэрозионной обработке отверстий 3 полым электрод-инструментом 4 напряжение от генератора пота 18 подается на обрабатываемую деталь 2 и на электрод-инструмент 4. Через внутреннюю полость 16 электрод-инструмента 3 от гидравлической магистрали высокого давления 17 подается СОТС для обработки отверстия.

По команде со стойки станка с ЧПУ (не показана) включается система анализа выхода в полость. Система датчиков межэлектродного промежутка 6 подает сигналы на ЭВМ 5. После анализа сигнала ЭВМ 5 подает сигнал на электромагнитный клапан 10 подачи воздуха. Клапан 10 открывается и через обратный клапан 11, тройник 14 и гибкое соединение 15 воздух подается во внутреннюю полость 1 обрабатываемой детали 2, создавая внутри избыточное давление. При прорыве отверстия 3 резко падает скорость обработки, что регистрируется системой датчиков межэлектродного промежутка 6. Время, в течение которого регистрируется снижение скорости, выбирается на порядок больше времени, которое требуется для релаксации процесса в случае возникновения короткого замыкания при сверлении.

После анализа сигнала ЭВМ 5 подает сигнал на закрытие электромагнитного клапана 10 подачи воздуха, и на открытие электромагнитного клапана 12 подачи СОТС от гидравлической магистрали 7 низкого давления через обратный клапан 13, тройник 14 и по гибкому соединению 15 во внутреннюю полость 1 обрабатываемой детали 2. Процесс электрохимической обработки стабилизируется. Обработка отверстия 3 заканчивается, и электрод-инструмент 4 выводится из отверстия 3.

В результате работы предложенной системы анализа выхода в полость электрод-инструмента 4 достигается стабильная работа алгоритмов анализа выхода в полость во всем диапазоне диаметров отверстий 3, обрабатываемых на станке, а так же полностью автоматизированный процесс, управляемый стойкой ЧПУ станка.

Эксплуатация устройства показала, что количество ошибок, даже при работе с инструментом диаметром 0,2 мм не превысила 1%.

Благодаря тому, что в системе анализа выхода в полость электрод-инструмента при электроэрозионной обработке отверстий полым электрод-инструментом, содержащей блок коммутации с электромагнитным клапаном, коммутирующим подачу смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) во внутреннюю полость обрабатываемой детали, управляемый сигналом от датчиков во время обработки детали, в отличие от известной входы блока коммутации соединены с гидравлической магистрали низкого давления СОТС и с пневматической магистралью, блок коммутации содержит последовательно соединенные с пневматической магистралью регулировочный дроссель, электромагнитный клапан, коммутирующий подачи воздуха во внутреннюю полость детали, и обратный клапан, и содержит соединенный с гидравлической магистралью низкого давления СОТС электромагнитный клапан, коммутирующий подачи СОТС во внутреннюю полость детали, и последовательно соединенный с ним обратный клапан, на выходе из блока коммутации установлен тройник, объединяющий магистрали СОТС и воздуха на входе, выход тройника соединен гибким соединением с внутренней полостью обрабатываемой детали, так же система содержит электронно-вычислительную машину (ЭВМ), управляющую электромагнитными клапанами подачи СОТС и воздуха по результатам обработки сигналов от датчиков межэлектродного промежутка, достигается высокая достоверность регистрации выхода в полость инструмента, путем создания избыточного давления в полостях обрабатываемой детали, и как следствие снижение процента ошибок при анализе выхода в полость отверстия электрод-инструмента, стабильность процесса электроэрозионной обработки и повышение качества получаемых отверстий.

Устройство для электроэрозионной обработки отверстий полым электрод-инструментом, содержащее блок коммутации с электромагнитными клапанами, отличающееся тем, что оно снабжено электронно-вычислительной машиной, датчиками межэлектродного промежутка, гидравлической магистралью низкого давления смазочно-охлаждающего технологического средства и пневматической магистралью, которые соединены с входами блока коммутации, при этом блок коммутации содержит последовательно соединенные с пневматической магистралью регулировочный дроссель, электромагнитный клапан, коммутирующий подачу воздуха во внутреннюю полость детали, и обратный клапан, и соединенный с гидравлической магистралью низкого давления смазочно-охлаждающего технологического средства электромагнитный клапан, коммутирующий подачу смазочно-охлаждающего технологического средства во внутреннюю полость детали, и последовательно соединенный с ним обратный клапан, причем на выходе из блока коммутации установлен тройник, объединяющий гидравлическую магистраль низкого давления смазочно-охлаждающего технологического средства и пневматическую магистраль, при этом выход тройника соединен гибким соединением с внутренней полостью обрабатываемой детали, а устройство выполнено с возможностью управления посредством электронно-вычислительной машины упомянутыми электромагнитными клапанами подачи, коммутирующими подачу смазочно-охлаждающего технологического средства и воздуха, по результатам обработки сигналов от упомянутых датчиков межэлектродного промежутка.

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов и сплавов и предназначено для обработки как осесимметричных заготовок, так и заготовок пространственно сложных форм.

Способ электрохимического изготовления углублений, образующих турбулизаторы на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин, и устройство для его осуществления // 2573465

Изобретение относится к получению турбулизаторов на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин. Способ включает электрохимическую обработку канала электродом-инструментом, имеющим гибкий шаблон из эластичного материала со сквозными окнами по профилю донной части и ребер обрабатываемого канала, причем электрод-инструмент с шаблоном без зазора вводят до упора в канал, фиксируют его положение, затем к концам шаблона прикладывают растягивающие усилия до образования между шаблоном и каналом заданного зазора, фиксируют положение электрода-инструмента и шаблона, подают в образованный зазор электролит и путем электрохимической обработки в местах, противолежащих окнам шаблона, формируют углубления.

Устройство для электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом // 2489238

Изобретение относится к технологическому оборудованию для размерной электрохимической обработки вибрирующим электродом-инструментом штампов, пресс-форм, пера турбинных и компрессорных лопаток, а также для электрохимического гравирования.

Устройство для электрохимической обработки // 2355523

Изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимической обработки, в частности размерной обработки вибрирующим электродом-инструментом полостей штампов и пресс-форм, пера турбинных лопаток, а также электрохимического гравирования.

Устройство для электрической обработки металлов // 2028886

Устройство для электрохимической обработки // 1657306

Изобретение относится к электрофизическим , электрохимическим методам обработки и может быть использовано в машиностроении для изготовления сложнопрофильных деталей машин Цель изобретения - повышение точности обработки за счет стабилизации параметров импульсов давления на период подачи импульса тока.

Устройство для размерной электрической обработки // 1590238

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки металлов, и может быть использовано на электроэрозионных или электрохимических станках с разомкнутым приводом подачи электрода-инструмента.

Способ регулирования процесса электрохимической обработки // 1547981

Изобретение относится к машиностроению, в частности к размерной электрохимической обработки (ЭХО) деталей. .

Устройство для электрохимической обработки // 1540970

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрообработке, и может быть использовано для одновременной электрохимической прошивки отверстий в деталях с различным электрохимическим эквивалентом.

Способ электрохимической струйной обработки и устройство для его осуществления // 1512727

Изобретение относится к металлообработке, в частности касается способа струйной обработки и устройства для его реализации. .

Способ изготовления многоэлектродного инструмента и устройство для его осуществления // 2680327

Изобретение относится к электрохимической и эрозионнохимической групповой прошивке круглых отверстий малого диаметра, например в фильтрах. Способ изготовления многоэлектродного инструмента для групповой прошивки круглых отверстий включает получение многоэлектродного инструмента с электродами прямоугольного сечения путем электроэрозионного разрезания монолитной заготовки вдоль оси с образованием взаимно перпендикулярных пазов между электродами, в которые для дальнейшего обработки электродов прямоугольного сечения устанавливают катод, собранный в виде решетки из металлических пластин, имеющих продольные замки в виде пазов с глубиной, равной половине длины пластины, а на концевых участках каждой пластины между замками установлен по меньшей мере один диэлектрический точечный упор с высотой не более величины бокового межэлектродного зазора, причем толщина пластин равна разнице между шириной паза в заготовке и удвоенной величиной бокового межэлектродного зазора, а шаг между пластинами равен расстоянию между осями соседних прямоугольных электродов.

Способ групповой прошивки отверстий и устройство для его реализации // 2625378

Изобретение относится к электроэрозионной прошивке отверстий в металлических деталях. Способ включает одновременную прошивку группы отверстий электродами, при которой используют решетку из диэлектрического материала в виде шаблона с отверстиями, площадь сечения каждого из которых не менее минимальной площади сечения прошиваемого отверстия в детали со стороны выхода из нее электрода.

Устройство для электрохимического маркирования поверхности металлической детали под упругим диэлектрическим покрытием и способ с его применением // 2542216

Изобретение предназначено для нанесения информационных знаков на металлические детали, имеющие упругие диэлектрические покрытия. Устройство содержит инъектор для электролита с изолированными друг от друга металлическими соплами, которые индивидуальными проводами подключены к коммутатору, формирующему контур информационных знаков и соединенному с источником униполярного импульсного тока.

Устройство для электрохимической маркировки внутренней поверхности ствола оружия // 2514763

Изобретение относится к устройству для электрохимической маркировке деталей, в частности для маркировки внутренней поверхности ствола оружия. Устройство содержит корпус цилиндрической формы из диэлектрического материала, размещенный внутри него катод-инструмент, снабженный цилиндрической камерой смешения электролита, по окружности которой выполнены радиальные сверления.

Способ резки металлической заготовки дисковым электродом // 2465996

Изобретение относится к электрическим методам обработки и может быть использовано в машиностроении для обработки и резки заготовок из токопроводящих материалов. .

Устройство для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения // 2434721

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к оборудованию для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения.

Способ изготовления шаблонов // 2402746

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению контрольных шаблонов для замера геометрических параметров профиля. .

Способ разделения заготовки из токопроводящего материала // 2341358

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разделении токопроводящих материалов дисковым электродом-инструментом. .

Способ электрохимической обработки предварительно полученных отверстий малого диаметра // 2325250

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки отверстий. .

Способ автоматического управления режущей способностью абразивного круга на токопроводящей связке // 2268119

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при электрохимической правке абразивных кругов на токопроводящих связках при шлифовании различных материалов.

Способ получения порошка псевдосплава w-ni-fe методом электроэрозионного диспергирования в дистиллированной воде // 2683162

Изобретение относится к получению порошка псевдосплава W-Ni-Fe из отходов. Проводят электроэрозионное диспергирование отходов псевдосплава W-Ni-Fe в виде стружки в дистилированной воде при частоте следования импульсов 156 Гц, напряжении на электродах 100 В и емкости разрядных конденсаторов 65,5 мкФ.