Настоящее изобретение относится к технологическому оборудованию для электрохимической обработки (ЭХО) с использованием импульсного тока, в частности размерной обработки вибрирующим электродом инструментом (ЭИ) полостей штампов и пресс-форм, пера турбинных и компрессорных лопаток, а также электрохимического гравирования.

Известно устройство для ЭХО вибрирующим электродом инструментом с использованием импульсного тока, содержащее приводимый от электродвигателя вибратор эксцентрикового типа, взаимодействующий с помощью подшипника с несущей ЭИ колонкой, сцентрированной в двух разнесенных мембранах и совершающей возвратно- поступательное движение (А.С. СССР J 2 194510 кл. 48 1/04 1967).

Недостатком данного устройства является малая жесткость контакта подшипника с колонкой, затрудняющая поддерживание в процессе обработки постоянной амплитуды колебаний и минимального межэлектродного зазора (МЭЗ).

Известно устройство для импульсной ЭХО, содержащее отдельный привод подач обрабатываемой заготовки, а периодическое изменение МЭЗ обеспечивается вибратором, содержащим связанный электродвигателем эксцентриковый вал, соединенный посредством упругой рессоры головки шатуна с колонкой, несущей ЭИ, совершающей возвратно поступательное движение в направляющих качения (каталог товаров Троицкого станкостроительного завода, станок модели 4420Ф1 1М). Недостатком данного устройства является быстрый износ направляющих колонки в точках контакта с телами качения и соответственно ухудшение центрации электрода инструмента.

Известно устройство для ЭХО с использованием импульсного тока, обеспечивающее периодическое изменение МЭЗ, содержащее двигатель привода подач ЭИ, ходовой винт, гайку и вертикально перемещаемую но направляющим портальной стойки пиноль, внутри которой на центрирующих мембранах подвешен электрододержатель, жестко соединенный со штоком шатуна, приводимого от эксцентрикового вала, электромеханического вибратора, расположенного на верхнем конце пиноли (патент DE Л°2903873, В23Н 7/30, 1979.08.30).

Недостатком данного устройства, является то, что длина шатуна вибратора, которая зависит от длины пиноли и при больших ее ходах может быть весьма значительной, увеличивает ее податливость и температурные деформации, приводя к погрешностям заданного МЭЗ. Кроме того, в приводе подач тяговое устройство соединяется с пинолыо посредством консольного кронштейна, и от действия усилия подачи возникает опрокидывающий момент, вызывающий перекос оси пиноли, что снижает точность обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и заявляемому является устройство (патент RU N° 2401 184. В23Н7/26, 10.10.2010) для ЭХО импульсным током с периодически изменяемым МЭЗ, содержащее вибратор, привод подач, состоящий из двигателя, тягового устройства в виде пары винт-гайка, полой пиноли, выполненной с возможностью вертикальной подачи по направляющим портальной стойки и датчика перемещения, причем гайка ходового винта смонтирована на верхнем конце полой пиноли а к нижнему концу на центрирующих мембранах подвешена несущая электрододержатель обойма с плоскими упорами, охватывающая подшипники эксцентриковой шейки вала вибратора с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении подачи.

Недостатками данного устройства являются значительные удельные давления и повышенный износ плоских упоров в местах контакта с подшипниками эксцентриковой шейки вала бесшатунного вибратора.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности и производительности обработки импульсной электрохимической обработки с вибрацией электрода - инструмента, за счет снижения упругих и температурных деформаций, вызывающих погрешности расположения электрода - инструмента относительно заготовки.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для электрохимической обработки импульсным током с использованием вибрирующего электрода - инструмента, содержащее привод подач, состоящий из двигателя, тягового устройства в виде пары винт-гайка, и датчика перемещений, полую пиноль, выполненную с возможностью вертикального перемещения по направляющим портальной стойки, и электромеханический вибратор, смонтированный на нижнем конце полой пиноли, согласно изобретению, шейка эксцентрикового вала электромеханического вибратора с установленной на подшипниках головкой шатуна размещена внутри рамки, подвешенной на центрирующих мембранах с возможностью возвратно - поступательного движения в направлении подачи электрода - инструмента, и несущей с противоположных сторон электрододержатель и гильзу - компенсатор с жестко закрепленным штоком шатуна. Крепление штока шатуна к рамке и центрирующим мембранам через охватывающую цилиндрическую гильзу - компенсатор обеспечивает компенсацию температурных деформаций.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид устройства для электрохимической обработки с использованием импульсного тока с периодически изменяемым межэлектродным зазором, на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1 , на фиг. 3 - разрез В.

Сущность изобретения

Устройство для электрохимической обработки импульсным током с использованием вибрирующего электрода инструмента содержит основание 1 (фиг.1), на котором через изоляционную проставку 2 установлен стол 3, закреплены стойки 4, стянутые поперечиной 5, на которой расположены направляющие 6 в полой пиноли 7 и привод подач, содержащий тяговое устройство в виде пары винт-гайка 8,9, электродвигатель 10 и датчик перемещений 11. На нижнем конце полой пиноли 7 закреплен электромеханический вибратор, который содержит соединенный с электродвигателем 12 (фиг.2), эксцентриковый вал 13 с шейкой, подшипники которого смонтированы в корпусе электромеханического вибратора 14 и головке шатуна 15. Головка шатуна 15 расположена внутри рамки 16 (фиг.З), к которой через центрирующие мембраны 17, 18 закреплены электрододержатель 19 и гильза-компенсатор 20, с которой жестко соединен шток шатуна 21 и на которой смонтирован датчик колебаний 22. Для защиты электромеханического вибратора и направляющих 6 от воздействия электролита используется гофра 23 и кожухи 24 (фиг.2).

Изобретение реализуют следующим образом:

Устройство для электрохимической обработки с использованием импульсного тока с периодически изменяемым межэлектродным зазором работает следующим образом. Рабочий зазор между установленной па столе 3 обрабатываемой деталью и закрепленным в электрододержателе 19 электродом - инструментом обеспечивается согласованным со скоростью металлосъема движением подачи полой пиноли 7 по направляющим 6, осуществляемым электродвигателем 10 вращением винта 8 в гайке 9. Ход полой пиноли 7 контролируется датчиком перемещений 1 1. Периодическое изменение межэлектродного зазора от рабочего до промывочного обеспечивается вращением электродвигателя 12 эксцентрикового вала 13, которое преобразуется головкой шатуна 15 в возвратно поступательное движение рамки 16, несущей электрододержатель 19, и гильзу- компенсатор 20, с которой жестко соединен шток шатуна 21. Рамка 16 подвижно центрируется в корпусе электромеханического вибратора 14 с помощью двух центрирующих мембран 17,18, деформация которых возможна лишь в направлении подачи электрода инструмента. Амплитуда колебаний электрододержателя 19 контролируется датчиком колебаний 22.

Заявленное изобретение позволяет повысить точность обработки вибрирующим электродом-инструментом за счет увеличения жесткости компактной конструкции шатуна, позволяющей использовать отверстие в полой пиноли для соосного размещения гайки и винта тягового устройства привода подач, и тем самым исключить возможность появления момента, нагружающего направляющие полой пиноли. Кроме того, применение гильзы - компенсатора, охватывающего шток шатуна, уменьшает влияние температурных деформаций на заданные по условиям точности и производительности электрохимического формообразования минимальное значение и амплитуду колебаний межэлектродного зазора.