CC BY
116
УДК 621.9.047
УДАЛЕНИЕ ЗАУСЕНЦЕВ В ПЕРЕСЕКАЮЩИХСЯ КАНАЛАХ ПОСЛЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ И СКРУГЛЕНИЕ ОСТРЫХ КРОМОК НЕПРОФИЛИРОВАННЫМ ЭЛЕКТРОДОМ - ЩЕТКОЙ
О.Н. Кириллов, К.А. Немтинов
В статье рассматриваются удаление заусенцев после предшествующей механической обработки и скругление острых кромок в пересекающихся каналах корпусов эжекторов и деталях трубопроводных гидросистем непрофилиро-ванным электродом-щеткой
Ключевые слова: электрод - щетка, заусенцы, пересекающиеся каналы
Из существующей практики современного производства известно, что удаление заусенцев от предшествующей обработки в пересекающихся каналах, особенно малого диаметра, имеющих сложную геометрическую форму и скругление острых кромок весьма затруднено
Представляет интерес использование для этих целей комбинированных технологий обработки и, в частности, комбинированной обработки непрофилированным электродом-щеткой [1].
В качестве непрофилированного инструмента используется электрод - щетка, с рабочей частью из консольно закрепленной проволоки. При таком способе обработки заготовка подвергается комбинированному воздействию эрозионной, химической и механической составляющих процесса. Их взаимное наложение позволяет осуществить производительную обработку изделий из высокопрочных и твердых материалов с высоким качеством и точностью [2].
Результаты работы были проверены в производственных условиях на Воронежском механическом заводе - филиале ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева". Данная технология была реализована на типовых изделиях со сложной геометрической формой.
По ходу технологического процесса были проведены работы по управлению формированием переходных участков: удаление заусенцев от предшествующей обработки в пересекающихся каналах корпусов эжекторов и скругле-ние кромок с заданной геометрией (рис.1).
Для обработки электродом-щеткой пересекающихся каналов изделий сложной конфигурации, применяемых в авиационной и космиче-
Кириллов Олег Николаевич - ВГТУ, д-р техн. наук, доцент, e-mail: [email protected], тел. 89081472413
Немтинов Кирилл Александрович - ВГТУ, аспирант, e-mail: [email protected]
ской технике, в ВГТУ совместно с Воронежским механическим заводом была спроектирована и изготовлена малогабаритная установка.
а)
б)
Рис. 1. Удаление заусенцев после предшествующей обработки в пресекающихся каналах корпуса эжектора: а) разрез канала малого диаметра в поперечной плоскости до обработки; б) разрез канала малого диаметра в поперечной плоскости после обработки
Рис. 2. Модернизированный для комбинированной обработки сверлильный станок с малогабаритной установкой для обработки каналов непрофилированным электродом-щеткой
Трехмерная модель малогабаритной установки представлена на рис.2. Установка крепится на шпиндель станка 1 и состоит из следующих основных элементов: 2 - оправка, 3 -коллектор, 4 - диск, 5 - электрод-щетка, 6 - траверса, 7 - пружина, 8 - крепежный болт, 9 - диэлектрическая крышка,10 - колонна, 11 - хомут.
В качестве инструмента используется электрод-щетка, которая может быть выполнена в форме торцовых, чашечных, дисковых щеток небольших размеров или щеток-кисточек.
Рис. 3. Электроды - кисточки
Для удаления заусенцев в пересекающихся каналах применяются электроды - инструменты выполнены в форме щеток-кисточек (рис.3), изготовленных из меди, латуни, стали, с диаметром проволок от 0,11 мм до 0,42 мм и длине рабочей части около 30 мм. Обработка осуществлялась на сверлильном станке, специально модернизированном для комбинированной обработки непро-филированным электродом-инструментом. Модернизированный станок 2А-125 с выпрямителем тока (например: ВУ 12/600, ИПТУ 1600/20 и др.) и установка представлены на рис. 2. В качестве рабочей среды использовалась токопроводящая смазочно-охлаждающая станочная эмульсия (97% Н2О с добавками 3% Укринола 1 или Акво-ла 6). Использование станочной эмульсии позволило значительно сократить расходы на модернизацию металлорежущего оборудования, устранить вредное влияние рабочих сред, состоящих из электролитов с добавлением масел (и других диэлектриков) на здоровье обслуживающего персонала, а также возникновение проблем при их утилизации.
Обработка выполнялась при напряжении 4-6 В, окружной скорости инструмента до 40 м/с и выше (достигалась за счет индивидуального привода), с величиной контакта между
электродом-инструментом и обрабатываемым участком корпуса эжектора 0,22-0,3 мм по длине проволоки.
Электрод - щетку, выполненную в форме кисточки, вводят внутрь канала на максимальную глубину до места пересечения каналов, после чего подают рабочую жидкость, задают вращение щетке - кисточке и накладывают электрическое поле. После этого удаляют заусенцы в месте пересечения каналов и скругляют острые кромки. Необрабатываемые части каналов защищают диэлектрическими (капроновыми) втулками. Наибольшую стойкость при обработке имеют щетки-кисточки изготовленные из меди, а наименьшую из стали.
Кроме щеток-кисточек для обработки пересекающихся каналов (в зависимости от геометрии), возможно применение дискового электрода-щетки (рис.4). Данная конфигурация инструмента позволяет скруглять с заданной геометрией переходные участки и получать при этом радиусы скругления 0,4 + 0,1 мм, удалять заусенцы от предшествующей обработки. Обработка одного канала в корпусах эжекторов в среднем занимает не более 10 секунд.
Рис. 4. Дисковая секционная электрод-щетка для обработки внутренних поверхностей
Разработанные и опробованные режимы комбинированной обработки электродом-щеткой представлены в табл.
ВГТУ совместно с НИИАСПК провел работы по удалению заусенцев в высоконагру-женных деталях. Детали относились преимущественно к типам трубопроводных гидросистем.
Режимы комбинированной размерной обработки непрофилированным электродом-инструментом
Наименование параметра Значение
Окружная скорость электрода-инструмента, м/с от 35
Величина контакта электрода-инструмента и заготовки, мм до 0,3
Напряжение, В ДО 6
Диаметр электрода-инструмента, мм (выбирается с учетом технологических характеристик оборудования) 150-350
Рабочая плотность электрода-щетки до 0,5
Диаметр проволоки рабочей части электрода-инструмента*,мм до 0,4
Движение электрода-инструмента и обрабатываемой заготовки Встречное, попутное
Скорость продольной подачи обрабатываемой заготовки, м/мин 0,1-5
Время обработки (зависит от геометрии исходного профиля и размеров обрабатываемого изделия) -
* В отдельных случаях, при черновой обработке изделий, изготовленных из материалов имеющих высокую твердость и высокую неравномерность исходного профиля, диаметр проволок электро-
дают вращение инструмента, назначают режимы и выполняют обработку.
Использование высокоскоростной комбинированной размерной обработки непрофили-рованным электродом-щеткой позволяет удалять заусенцы и скруглять острые кромки на изделиях из токопроводящих материалов, особенно из сплавов трудно поддающихся механической обработке, любой, в том числе сложной геометрической формы. Данная технология может найти применение в любой отрасли производства от самолетостроения и космонавтики до общего машиностроения.
Литература
1. Кириллов О.Н. Технология комбинированной обработки непрофилированным электродом. Воронеж: Изд-во ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» , 2010 г. 254 с.
2. Кириллов, О.Н. Механизм контактной комбинированной размерной высокоскоростной обработки непро-филированным электродом. / О.Н. Кириллов /Вестник Воронежского государственного технического университета. -2010. - Т. 6. - № 9. - С. 91-94.
Воронежский государственный технический университет
DEBURRING IN OVERLAPPING CHANNELS AFTER PRIOR TREATMENT AND ROUNDED THE SHARP EDGES PROFILED ELECTRODE - BRUSH
O.N. Kirillov, K.A. Nemtinov
The article considers deburring after previous machining and rounding sharp edges in overlapping channels corps ejectors and hydraulic piping detail profiled - brush electrode
Key words: electrode - brush, burrs, intersecting channels
да - щетки может составлять до 0,8 мм и более.
На рис. 5 показано удаление заусенцев после предшествующей обработки в деталях трубопроводных гидросистем.
ной гидросистемы непрофилированным электродом -щеткой
Электрод-инструмент, представляющий из себя щетку-кисточку, предварительно помещают в специальную трубку, после чего вводят в обрабатываемый трубопровод. Далее трубку извлекают, рабочая часть электрода-щетки при этом расправляется, подают рабочую среду, за-
