устройство для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения

Формула изобретения

Устройство для электрохимической обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения электродом-инструментом, отличающееся тем, что оно содержит опору для фиксации обрабатываемой детали, электрод-инструмент, профиль которого повторяет форму обрабатываемой детали, и узел ориентации электрода-инструмента вдоль вертикальной оси симметрии обрабатываемой детали, выполненный в виде устанавливаемой на обрабатываемую деталь крестовины, размер которой превышает диаметр обрабатываемой детали, и кронштейна, на котором установлен привод, на валу которого закреплен электрод-инструмент, помещаемый внутрь обрабатываемой детали.

Описание изобретения к патенту

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

Известны установки для электрохимического фрезерования тонкостенных деталей типа тел вращения, которые состоят из ванны, изготовленной из химически стойких сталей, стеклопластика или конструкционных сталей, облицованных пластмассой, керамикой или стеклом, и системы подогрева рабочей среды (Технология производства летательных аппаратов. А.Н.Кваша, Д.Н.Медведев, В.Е.Приходько и др. - М.: Машиностроение, 1981. - 232 с.). В качестве рабочей среды используют водные растворы щелочей и кислот.

К недостаткам установок можно отнести ухудшение исходной шероховатости поверхности, вследствие эквидистантного копирования профиля обрабатываемой поверхности, громоздкая конструкция, опасность для окружающей среды и работающих.

Известен станок для электрохимической обработки крупногабаритных деталей (А.с. СССР № 419354, В23Н 7/00), принятый за прототип. Станок состоит из разъемной герметичной камеры, электрода-инструмента, закрепленного на горизонтально расположенном шпинделе, привода электрода-инструмента. Обрабатываемая деталь устанавливается при помощи грузоподъемного механизма в подвижной части камеры, после чего камера закрывается и происходит обработка детали в электролите вращающимся электродом-инструментом.

Недостатком прототипа является громоздкость станка из-за необходимости герметизации камеры, наличие системы подачи электролита, состоящего из вредных и опасных веществ.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, уменьшение опасности для обслуживающего персонала и окружающей среды.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для электрохимической обработки крупногабаритных деталей электродом-инструментом согласно изобретению содержит опору для фиксации обрабатываемой детали, электрод-инструмент, профиль которого повторяет форму обрабатываемой детали, и узел ориентации электрода-инструмента вдоль вертикальной оси симметрии обрабатываемой детали, выполненный в виде устанавливаемой на обрабатываемую деталь крестовины, размер которой превышает диаметр обрабатываемой детали и кронштейна, на котором установлен привод, на валу которого закреплен электрод-инструмент, помещаемый внутрь обрабатываемой детали.

Изобретение поясняется графически.

На фиг.1 изображено устройство для электрохимической обработки крупногабаритной тонкостенной детали в виде полусферы.

На фиг.2 - устройство при обработке крупногабаритной тонкостенной детали в форме прямого усеченного конуса.

Устройство состоит из опоры 1, служащей для фиксации обрабатываемой детали 2, электрода-инструмента 3, профиль которого повторяет форму обрабатываемой детали, узла ориентации электрода-инструмента, состоящего из крестовины 4 с кронштейном 5 и электромеханического привода, включающего электродвигатель 6, муфту 7 и вал 8, на котором закреплен электрод-инструмент 3. Электродвигатель 6 установлен на кронштейне 5. Напряжение на электрод-инструмент подается через токоподвод, состоящий из графитовых щеток 9 в текстолитовом корпусе 10, медного токосъемника 11 и электрического кабеля 12. Для электроизоляции двигателя 6, опоры 1 крестовины 4, кронштейна 5 предусмотрены диэлектрические втулки и прокладки. Межэлектродный зазор обеспечивают ролики 13 из фторопласта.

Обрабатываемая деталь 2, которая может иметь форму сферы, конуса, параболоида, устанавливается в опоре 1. Электрод-инструмент помещают внутрь детали, устанавливая крестовину 4 узла ориентации на обрабатываемую деталь и перемещая ее в радиальном направлении, ориентируют электрод-инструмент вдоль вертикальной оси симметрии детали, после чего производят фиксацию крестовины на обрабатываемой детали. На электрод-инструмент подают напряжение и задают вращательное движение от электродвигателя 6. В качестве рабочей среды используют водные растворы солей. Раствор заливают во внутренний объем обрабатываемой детали.

Пример 1. При помощи заявляемого устройства проводили обработку детали, имеющей форму полусферы, внутренний диаметр которой равен 490 мм (фиг.1). Привод электрода-инструмента обеспечивает частоту вращения 2,5 об/мин. В качестве электролита использовали водный раствор азотнокислого натрия (NaNO₃) концентрацией 200 г/л. Такой раствор имеет нейтральную кислотность, т.е. рН 7. Температура электролита равна температуре окружающей среды 20 25°С. Обрабатываемый материал АМг-6, толщина заготовки до обработки 3 мм, после обработки - 2,03 мм.

Исходная шероховатость поверхности обрабатываемой детали Ra 6,3 мкм, после обработки Ra 4,2 мкм.

Пример 2. При помощи заявляемого устройства проводили обработку корпусной детали летательного аппарата, имеющей форму полого прямого усеченного конуса с максимальным внутренним диаметром Rд=252 мм из алюминиевого сплава АМг-6 (фиг.2). Рабочие параметры аналогичны параметрам из примера 1.

Исходная шероховатость обрабатываемой поверхности Ra 6,3 мкм, шероховатость после обработки Ra 4,2 мкм.

Таким образом, значительно упрощена конструкция установки для обработки крупногабаритных тонкостенных деталей типа тел вращения, уменьшена опасность для обслуживающего персонала и окружающей среды, а также повышено качество поверхности после обработки.