В авиационной, машиностроительной, приборостроительной, горно-нефтяной и металлургической областях промышленности важным этапом производства ответственных изделий является изготовление и обработка отверстий, пазов и других поверхностей. Для этого применяют электроэрозию — один из самых высокоэффективных и перспективных способов, который позволяет обрабатывать материал с помощью импульсов электрического тока. На производстве получение качественного продукта включает в себя проведение нескольких методов обработки изделия и его очистки. Но сейчас для каждой технологической операции используется свое оборудование, из-за чего весь процесс занимает много времени и ресурсов. Ученые Передовой инженерной школы Пермского Политеха разработали роботизированное устройство для электрофизической прошивки отверстий, которое позволяет проводить комплексную обработку изделия на одном оборудовании.
На изобретение выдан патент (№ 2824368). Исследование выполнено при поддержке гранта Правительства Пермского края, исследовательский проект № С-26/644.
Известные электроэрозионные станки для прошивки отверстий не всегда обеспечивают нужное качество обработки материала. Установка изделия на них производится вручную, чаще всего они ограничены использованием только одного метода обработки, а очистка детали от продуктов эрозии и рабочей жидкости требует отдельной технологической операции. На все эти процессы тратится много сил и времени, поэтому актуален вопрос повышения эффективности процесса для упрощения и ускорения производства.
Ученые Передовой инженерной школы ПНИПУ разработали первый роботизированный комплекс, который автоматизирует процесс электроэрозионной и электролитно-плазменной обработки изделия благодаря вспомогательным модулям и совмещению трех технологических операций на одном оборудовании.
— При электроэрозионной прошивке отверстия в поверхностном слое материала возникают структурные дефекты и остаточные напряжения, поэтому требуется дополнительная технологическая операция для удаления дефектного слоя. Кроме того, обработанное изделие нуждается в очистке от рабочей жидкости в виде трансформаторного масла и продуктов электроэрозии. Наше устройство способно последовательно выполнять каждую из этих технологических операций, обеспечивая при этом высокое качество работы, — объясняет директор Высшей школы авиационного двигателестроения ПНИПУ Тимур Абляз.
Роботизированное устройство сочетает в себе три модуля: для электроэрозионной, электролитно-плазменной обработки и ультразвуковой очистки, которые электрически связанны с программным блоком управления. Согласно управляющей программе, захват, установленный на роботе-манипуляторе, автоматически закрепляет и перемещает обрабатываемое изделие между модулями. Электролитно-плазменная обработка обеспечивает финишную шлифовку отверстий после их прошивки. А модуль для ультразвуковой очистки удаляет элементы рабочей жидкости, электролита и остатки от прошлых операций. Колебания ультразвука очищают даже глубокие глухие отверстия.
Политехники отмечают, что изобретение полезно для прошивки отверстий в деталях любой сложности, с поверхностями из различных материалов, полностью или ограниченно проводящих электрический ток.
Уникальная разработка ученых Передовой инженерной школы ПНИПУ расширяет возможности электроэрозионной обработки, значительно упрощает и ускоряет процесс прошивки отверстий в ответственных изделиях для различных промышленных отраслей.