143730. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berndezés fémek szikraforgácsolással történő megmunkálására

Megjelent: 1957. október hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.730. SZÁM 21. h. 29—32. OSZTÁLY — VA—473. ALAPSZÁM Eljárás és berendezés fémek szikra forgácsolással történő megmunkálására A Magyar Állam, mint a feltaláló Vágó Ferenc jogutódja, Budapest A bejelentés napja: 1954. január 25. Ismeretes, hogy a villamos szikraforgácsolás gazdaságosan alkalmazható igen kemény anyagok (pl. keményfém és edzett acél) megmunkálásánál, alakos lyukak fúrásánál és kisátmérőjű furatok készítésénél. A megmunkálás az 1. ábra szerinti alapvető kapcsolásban történik. A C kondenzátor az R ellenállásom keresztül feltöltődik, majd mikor feszültsége eléri a vele párhuzamosan kapcsolt szikraköz átütési feszültségét, kisül. A kisülés igen rövid idő alatt folyik le — mivel a kisütőkör ellenállása és induktivitása kicsi a töltőköréhez képest. A kisüléskor fellépő nagy áramcsúcs hatására az elektróda (1) és a munkadarab (2) felületén is részecskék megolvadnak, elpárolognak s a környező olajban (3) lecsapódnak. Az egy kisülés alkalmával leválasztható anyagmennyiség a kondenzátor energiájával arányos: y = 8 - CU2 2 ahol á

az anyagminőségtől függő állandó. A leváló összes anyagmennyiség (y) az anódról (yo) és a katódról (y&) leváló anyag együttvéve: y = 7a + Yk A katód fogyásának mértéke az anódról leválasztott anyagmennyiséghez viszonyítva: . Ya Az elektróda (katód) anyagát úgy kell megválasztani, hogy fogyása (Ay-k) a legkisebb legyen. Irodalmi adatok szerint a katód fogyásának mértéke (Afk) annál kisebb, minél jobb az anyagának hővezetőképessége és minél nagyobb az ol-, vadáshője. Ezen szempontok, valamint a megmunkálhatóság figyelembevételével az irodalomban a sárgarezet javasolják elektróda anyagul. Feltaláló e tárgyban végzett kísérletei azt mutatták, hogy az elektróda (katód) fogyásának mértéke (Ayk) — adott munkadarab és elektródanyag esetén — az alkalmazott teljesítménynek is függvénye. Nagy teljesítmény esetén a hővezetőképesség, kis teljesítmény esetén pedig az olvadáshő befolyása a döntő. (Teljesítmény alatt az 1. ábra jelölései szerint az Uo. z sorozat értendő.) A kísérletek eredménye szerint kisebb teljesítmény esetén célszerűbb acél elektródát használni, melynek az olvadáspontja magasabb, de hővezetőképessége rosszabb, mint a sárgarézé. E felismerés praktikusan felhasználható bonyolult kivágószerszámok megmunkálására a következőképpen: A vágólapot edzetlen állapotban elő kell fúrni, esetleg marni, majd edzés után szikraforgácsolással méretre lehet munikálni. E szikraforgácsolási munkához — minthogy kis teljesítményt igénylő simító műveletről van szó — acél elektróda használható, mert ennek kisebb mértékű lesz a kopása, mint a réz elektródának. Kis teljesítmény esetén a nyert felület simasága is megfelelő. Acél elektróda alkalmazása lehetővé teszi, hogy a vágólapot saját bélyegével munkálják meg — szikraforgácsolás útján. A bélyeget — a szikraiorgácsolás alatt bekövetkező fogyása inertekének előzetes megállapítása alapján — hosszabbra kell készíteni. A szikraforgácsolási művelet befejeztével a bélyeget síkra köszörülés után lyukasztásra lehet felhasználni. Ezt az eljárást a keményfémből készült vágólapok megmunkálásánál is lehet alkalmazni. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy kivágószerszámok méretre munkálása lényegesen gazdaságosabbá válik, mint réz elektróda esetén. A fenti eljárás csak akkor valósítható meg eredményesen, ha a megfelelő felületi simaság mellett biztosítani lehet az elektróda és a munkadarab között a megfelelő, ún. robbantási légrést. Például 0,5 mm vastag sziliciumos lemeznél a szükséges robbantási légrés 0,02 mm; 0,25 mm vastag sárgaréz vagy lágy acéllemeznél 0,01 mm. Szükségessé válik tehát a robbantási légrés csökkentése 10 mikronig. A légrés — egy adott szigetelőközeg esetén — a feszültséggel és a kapacitással egyenesen arányos. Így tehát a robbantási légrés csökkenthető lenne például a feszültség csökkentésével, azonban nern minden következmény nélkül. Például 220 V tápláló feszültség mellett 10 mikronos robbantási légrés már nem állítható be, ezért