1.16. Проектирование специальных приспособлений

Заключительным этапом проектирования технологического процесса электроэрозионной обработки является выдача технического задания на проектирование специальных приспособлений. При этом учитывают условия установки деталей в приспособлении, необходимость изоляции, защиту подвижных элементов от попадания продуктов обработки, вызывающих абразивный износ.

2. Проектирование технологического процесса электрохимической размерной обработки [1]

2.1. Технологические возможности

По схеме с неподвижными электродами можно удалять заусенцы в труднодоступных для подвода инструмента местах, например в сообщающихся каналах топливо-распределительной аппаратуры (рис. 2.1).

Рис 2.1 Схема удаления заусенцев в каналах

После механической обработки на кромках отверстий образуются заусенцы 4, которые в процессе эксплуатации детали могут оторваться и попасть в жиклеры, сопла форсунок. Их необ­ходимо устранить, а кромки скруглить. Для выполнения такой опе­рации в одно из отверстий заготовки 2 вводят электрод-инструмент 1, наружная боковая поверхность которого покрыта изоляцией 3. Процесс растворения заусенцев и скругления кромок занимает до­ли минуты. При этом снижается шероховатость поверхности, в ре­зультате чего дополнительно уменьшаются гидравлические потери. В технике применяются детали с внутренними полостями (рис.2.2) из труднодеформируемых сплавов. Диаметр рабочей части у них в несколько раз больше, чем диаметр горловины. Получить их, используя металлорежущий инструмент, невозможно. При ЭХО такие полости можно получать с помощью электрода-инструмента 1 в виде трубки. Электрод-инструмент вставляют в предварительно просверленное отверстие 5 (на рисунке показано пунктиром) внутрь заготовки 2. Часть поверхности электрода-инструмента 1 или заготовки в области горловины покрывают изоляцией 4, кото­рая предотвращает растворение этого участка детали. Электролит со скоростью V_э прокачивают через отверстия 3 в электроде-инстру­менте.

Рис 2.2 ЭХО плоскостей

При схеме прошивания можно одновременно получить несколько плавно сопряженных между собой поверхностей сложной формы (рис. 2.3).

Рис 2.3 Изготовление полостей по схеме прошивания

При этом удается достичь точного взаимного располо­жения всех участков без использования копировальных устройств. Электрод-инструмент 1 имеет од­но поступательное движение v_h к детали 2 независимо от формы обрабатываемой поверхности. Электролит поступает в межэлектродный зазор через систему ще­лей и отверстий в электроде-ин­струменте.

ЭХО позволяет изготовить межлопаточные каналы перемен­ного сечения для турбин, нагнетателей, компрессоров. На рис. 2.4,а показан закрытый канал, ограниченный бандажным коль­цом 1, лопатками 2 и ступицей 3. Схема ЭХО приведена на рис. 2.4, б. Подвод электрода-инструмента 1 возможен только с торцо­вой поверхности заготовки 2. В процессе прошивания необходимо поворачивать электрод-инструмент и менять направления его по­дачи. Скорость подачи инструмента при изготовлении таких кана­лов может достигать 0,1 мм/с.

а) б)

Рис.2.4 ЭХО межлопаточного канала в турбине

По схеме прошивания можно получить цилиндрические и кони­ческие глухие и сквозные отверстия любой формы поперечного се­чения.

Чтобы получить охлаждающие отверстия вдоль лопаток тур­бин, в процессе обработки изменяют направление подачи электро­да-инструмента в зависимости от закрутки профиля пера лопатки. Глубина таких отверстий может быть в 30...50 раз больше среднего диаметра.

При выполнении каналов для смазки в корпусных деталях, ко­ленчатых валах ЭХО позволяет соединить любые участки детали отверстием произвольного сечения с криволинейной осью (рис. 2.5). Для этого электрод-инструмент 2 подают к заготовке 3 по окружности радиусом R. Для устранения конусности отверстия электрод-инструмент 2 покрывают слоем изоляции 1. Скорость прошивания таких отверстий V_и=0,03 мм/с, глубина может в 30 раз превышать его диаметр.

Рис 2.5 Прошивание криволинейных отверстий

Схему точения можно применять при обработке части нежест­кой заготовки. На рис.2.6 показан выступ 3, например сварной шов, который необходимо сохранить.

Рис 2.6 Местная обработка заготовки

Такие заготовки при мини­мальных усилиях меняют свою форму, и обработка их возможна только с использованием электрических методов. ЭХО выполняют электродом-инструментом 1, через который подают электролит со скоростью V_э. Заготовка 2 совершает качательное движение вокруг оси так, что рабочая часть электрода-инструмента не достигает выступа на детали. Таким способом можно получать детали диа­метром до нескольких метров при толщине стенки, измеряемой до­лями миллиметров, с погрешностью не более 0,01…0,03 мм.

Схема протягивания позволяет проводить чистовую обработку отверстий любого поперечного сечения как с прямолинейной, так и с криволинейной осью, причем форма и размеры сечения могут изменяться по длине отверстия. На рис. 2.7 показан пример обра­ботки трубы с радиусом изгиба R.

Рис 2.7 ЭХО труб с изгибом оси

Электрод-инструмент 3 (рис. 2.7) выполня­ют бочкообразной формы. На его наружную поверхность наносят выступы 2 из диэлектрика и протягивают инструмент вдоль трубы 1, например тросом, со скоростью V_и. Например, при диаметре от­верстия d>7 ... 8 мм, радиусе изгиба R не менее двух диаметров трубы, припуск, кото­рый снимают в процессе ЭХО, обычно не превышает 1,5 мм на диаметр, при этом V_и = 0,3...1 мм/с. Шероховатость поверхно­сти детали R_a=0,6 ... 2,0 мкм, погреш­ность — 0,1...0,2 мм. Такие детали исполь­зуются в качестве входных патрубков дви­гателей, и снижение высоты неровностей внутренней поверхности позволяет сократить потери давления при движении по ним жидкостей, газов, повысить КПД и стабильность работы установок.