Ширину упоров (в) рассчитывают по формуле

, (3.10)

где R – радиус обрабатываемого отверстия;

n – число упоров.

Если в3-5 мм, то возрастает трение между заготовкой и электродом-инструментом. Тогда на рабочей части корпуса устанавливают заподлицо с профилем диэлектрические вкладыши, ширина которых берется как разница между рассчитанной по формуле (3.10) и выбранной шириной упоров.

Если отверстие имеет переменный по длине диаметр или некруглое поперечное сечение, то электрод-инструмент может быть выполнен в виде перемещаемой по трубе каретки, несущей рабочую часть 6 с упорами 4 (рис. 3.18). Ширину рабочей части определяют по формуле, аналогичной (3.9). Электролит подают через рабочую часть штанги 1. Размер межэлектродного зазора поддерживают за счет диэлектрических роликов 3. При переменном диаметре заготовки упоры 4 раздвигаются или, наоборот, сближаются, обеспечивая постоянный прижим роликов 3 к заготовке.

При изготовлении такого электрода-инструмента следует нанести диэлектрические покрытия на нерабочие участки поверхности и обеспечить геометрическое соединение деталей. В частности, штангу с корпусом можно соединить резьбой с посадкой по конусу.

Электроды-инструменты для работы по схеме протягивания. По такой схеме обрабатывают внутренние и наружные поверхности круглого и некруглого сечения с плавным переходом между сечениями. Для повышения точности круглого цилиндрического отверстия детали придают вращательное движение с частотой вращения 0,5-1,5 об/с.

Электрод-инструмент для обработки внутренних поверхностей круглых труб приведен на рис. 3.19.

Корпус 1 электрода-инструмента (рис. 3.19) выполняют обычно из латунного проката. Ток от штанги проводят через конический участок с резьбой. Конус на штанге и в корпусе притирают; площадь контакта не менее 70%. Переднюю 2 и заднюю 3 направляющие изготовляют из диэлектриков (органического стекла, эбонита, стиракрила и др.). В них делают винтовые канавки для протекания электролита, после чего обрабатывают по наружной поверхности в сборе с корпусом. Затем рабочую часть на длине полируют до зеркального блеска.

Электроды-инструменты для схемы резания рассчитывают, исходя из обеспечения требуемой жесткости, так как колебания электрода в пазе вызывают прижоги на заготовке. Электрод-инструмент выполняют в форме диска с буртиком на рабочей части.

При разрезании заготовок непрофилированным электродом-инструментом используют проволоку диаметром 0,5-2,5 мм из вольфрама, латуни. Использование латунной проволоки предпочтительнее – за счет более высокой жесткости она обеспечивает повышенную точность реза.

3.5.6. Автоматизация расчетов и выбора эи

Приведенные в разделе 3.5 материалы позволяют разработать структуру автоматизированного расчета и выбора ЭИ, алгоритм которой показан на рис. 3.20.

Выбор непрофилированного ЭИ для электрохимической размерной обработки (рис. 3.21) близок к рассмотренному на рис. 2.5.

Рис. 3.19. Электрод-инструмент для обработки круглых каналов постоянного сечения

Рис. 3.20. Алгоритм выбора ЭИ и методов их изготовления

Отличием является отсутствие в рассматриваемом случае износа инструмента, поэтому нет необходимости перематывать проволоку и расход инструмента незначителен. Вместе с тем, пониженная точность паза не позволяет рекомендовать метод для некоторых финишных операций. Практическое использование метод находит при гравировании, маркировании, нанесении рисок.

Для электрохимической размерной обработки (рис. 3.20) в большинстве случаев ЭИ приходится индивидуально рассчитывать и изготавливать. Расчеты выполняются в 3 этапа: геометрии рабочей части, проходных сечений для подвода электролита и мест их расположения, сечений электрода, необходимых для подвода тока к зоне обработки.

Для отверстий малого диаметра, получаемых в деталях из порошка, электрод-вставка должна быть из токопроводящего материала, повторять контур отверстия с учетом усадки при прессовании, иметь наружный участок для подвода тока. Величина усадки зависит от формы отверстия и не превышает 1%.

Блок-электроды для струйной обработки выполняют в форме трубки из кварцевого стекла с диаметром на 15-30% меньшим, чем диаметр прошиваемого отверстия. Длина трубок до 200 мм. Внутри устанавливают с зазором токоподвод из проволоки. Трубка должна быть прямолинейной (искривление оси на всей длине не более 2 мкм). Стойкость таких инструментов до 3000 отверстий (при прошивке отверстий диаметром 0,2-0,8 мм, глубиной до 0,8 мм).

При прошивке отверстий различного сечения используют также трубки с подачей электролита через отверстие.

Если точность отверстия может быть в пределах 0,5 мм, то используют электроды-инструменты без покрытия с наружным диаметром на 0,3-0,5 мм меньше диаметра отверстия в детали.

Рис. 3.21. Алгоритм выбора непрофилированного электрода-инструмента для электрохимической обработки

Если требуется диэлектрическое покрытие, то его наносят на наружную поверхность, оставляя у рабочего торца токопроводящий поясок высотой 0,2-0,5 мм. Толщина покрытия 0,1-0,3 мм, что следует учитывать при расчете ЭИ.

При обработке каналов и закрытых полостей, в которые не удается подвести инструмент, используют ЭИ в форме несвязанных токопроводящих гранул, подаваемых к месту обработки со струей электролита.

ЭИ жесткой конструкции рассчитывают в зависимости от формы детали и заготовки. Для каналов постоянного сечения конструктивно выбирают межэлектродный зазор, скорость подачи ЭИ, длину направляющих элементов. Далее находят длину рабочей части и рабочий диаметр ЭИ.

Если полость имеет переменное сечение, то контур разделяют на отдельные элементы (плоскости, цилиндры и др.) и рассматривают их положение относительно оси подачи ЭИ. Для элементов, расположенных под углом более 45, расчет профиля можно выполнять, принимая межэлектродный зазор постоянным. При меньших углах расчеты выполняют графоаналитическим методом с применением диаграмм или же результатов экспериментов, отражающих условия протекания процесса формообразования углубления для рассматриваемого случая.

Расчет формы и размеров ЭИ нежесткой конструкции (рабочий контур повторяет форму полости или отверстия) выполняют методом последовательных приближений с учетом изменения контура детали по мере его формообразования. Если требуется получить гарантированный наклеп поверхностного слоя после обработки, то применяют комбинированный инструмент, включающий упрочняющий элемент, перемещаемый совместно с ЭИ.