[go: up one dir, main page]

RU2699367C2 - Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано - Google Patents

Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано Download PDF

Info

Publication number
RU2699367C2
RU2699367C2 RU2016146991A RU2016146991A RU2699367C2 RU 2699367 C2 RU2699367 C2 RU 2699367C2 RU 2016146991 A RU2016146991 A RU 2016146991A RU 2016146991 A RU2016146991 A RU 2016146991A RU 2699367 C2 RU2699367 C2 RU 2699367C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
workpiece
relative
specified
closed shape
Prior art date
Application number
RU2016146991A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016146991A3 (ru
RU2016146991A (ru
Inventor
Кристоф ВАНГЕНХАЙМ
Гуннар МИКАЭЛИС
Виталий ХУБЕР
Томас УЛЕНБЕРГ
Ганс Х. УОЛТЕРС
Original Assignee
Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бейкер Хьюз Инкорпорейтед filed Critical Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Publication of RU2016146991A publication Critical patent/RU2016146991A/ru
Publication of RU2016146991A3 publication Critical patent/RU2016146991A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2699367C2 publication Critical patent/RU2699367C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/14—Etching locally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/003—Making screw-threads or gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/005—Machining elongated bodies, e.g. rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/006—Cavity sinking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/04—Treating surfaces of rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F04C2/1073—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
    • F04C2/1075—Construction of the stationary member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/10—Manufacture by removing material
    • F04C2230/101—Manufacture by removing material by electrochemical methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к электрохимической обработке вытянутых деталей. Электрохимический способ производства вытянутых изделий включает обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки; подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита; обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза. Электрохимическое производственное устройство для осуществления вышеописанного способа содержит: по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки; систему питания для указанного электрода; систему подачи электролита, подающую электролит возле указанного электрода для выполнения указанного по меньшей мере одного разреза; средства для перемещения по меньшей мере одного из указанных электрода и заготовки, так что обеспечивается продвижение электрода в указанный разрез. Другой вариант электрохимического производственного устройства для осуществления указанного электрохимического способа содержит: по меньшей мере один электрод, причем обеспечивается перемещение этого электрода и заготовки для изделия относительно друг друга; система питания для электрода; системы подачи электролита для подачи электролита возле электрода; причем электрод выполнен с возможностью создания разреза в заготовке при подаче электролита посредством системы подачи электролита, так что разрез образует обработанную заготовку и по меньшей мере один лишний кусок от заготовки, и электрод содержит несколько сегментов, которые являются полыми и соединены впритык для образования полого электрода замкнутой формы. Технический результат – значительное снижение энергопотребления. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Область применения данного изобретения - электрохимическая обработка (ЭХО) и, в частности, электрохимическая обработка вытянутых деталей. Вытянутые детали могут быть деталями машин для преобразования энергии, таких как, помимо прочего, насосы или роторы. Эти машины могут содержать вытянутые роторы или статоры сложной формы. ЭХО позволяет производить такие детали с соблюдением требований к точности таких сложных форм.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Устройство ЭХО, описанное в патенте US 7479214, включает в себя неподвижный катодный инструмент с каналом и приводной механизм для перемещения заготовки в форме стержня по каналу катодного инструмента с одновременным вращением заготовки. Электролит течет из коллектора с одного конца катодного инструмента в коллектор на другом конце через канал, между стенками канала и заготовкой. Одновременно в электролите возникает электрический ток между стенками канала и заготовкой. Внутренняя форма катодного инструмента имеет постепенный переход от круглого входного отверстия к выходному отверстию с кулачками, а кулачки, сформированные в стенке инструмента, имеют такую форму, что они вращаются в направлении вращения заготовки, чтобы образовать спиральные кулачки в заготовке.
Проблемой проектирования является высокая мощность, которая напрямую связана с количеством металла, который нужно растворить, чтобы получить финальную форму заготовки из исходной болванки. Используя идею из US 7479214, весь металл снаружи окончательной формы следует растворить. Необходимость в растворении такого большого количества металла не только приводит к высоким требованиям к питанию, но также влияет на скорость, при которой заготовку можно подавать через электрод.
В настоящем изобретении используется процесс ЭХО, похожий на описанный в US 7479214, но требования к питанию снижаются различными способами. Основной способ, за счет которого достигается такой результат, это использование электрода с гораздо меньшей толщиной, чем максимальная толщина детали, которую нужно вырезать из заготовки. Электроду можно придавать различные формы, включая замкнутые или разомкнутые формы, например, кольца. Электрод может быть полым или иметь, как минимум, каналы, через которые электролит подается через отверстия в электроде, которые могут находиться на переднем конце в направлении движения электрода по отношению к обрабатываемой заготовке. В качестве альтернативы, выходные отверстия для электролита могут находиться на других поверхностях электрода, в них или возле них, или электролит может направляться уплотнениями или другими подходящими средствами на часть электрода для растворения и удаления узкой полосы металла для врезки в заготовку. Электрод может вращаться или иным способом перемещаться относительно заготовки, чтобы создавать требуемую форму разреза по мере его осевого движения, например, чтобы получить требуемый шаг. Кулачки электрода могут иметь такую форму, при которой они будут наклонены для требуемого шага. Используя электрод с кулачками, требуемый профиль кулачка на обрабатываемой заготовке зависит от управления осевой скоростью и скорость вращения.
С ЭХО также связаны патенты US 6250340; 6413407; 7192260; 5310468; 5244548; 5149405 и 6309195.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предлагается электрохимический способ производства вытянутых изделий, включающий:
обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности (наиболее удаленной от центра) исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше (по наиболее дальнему от центра контуру/периметру) исходной крайней внешней поверхности заготовки; или
обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок. наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности (наиболее близкой к центру) исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше (по наиболее ближнему к центру контуру/периметру) исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или
обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки;
подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита;
обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза.
В вариантах осуществления способ включает выполнение ротора или статора для эксцентрикового винтового насоса или забойного турбинного двигателя из указанной заготовки.
Способ также может включать поддержку указанного электрода посредством полых опор; и подачу питания к указанным полым опорам; и выполнение указанного электрода из двух или более сегментов, выполненных с возможностью обработки/вырезания кулачков в указанной заготовке.
В вариантах осуществления способ включает выполнение нескольких проходов относительного перемещения между указанной заготовкой и указанным электродом.
В вариантах осуществления способ включает придание формы указанному электроду для обработки кулачков в указанной заготовке; и производство кулачков статора или ротора, а также ориентацию линий на указанном электроде, соединяющих максимумы радиусов вдоль отдельных кулачков, либо параллельно, либо с наклоном к оси указанного движения.
В вариантах осуществления способ включает создание ротационно симметричного ротора или статора при помощи указанного электрода.
Способ может также включать выполнение по меньшей мере одного из указанных сегментов полым; и соединение впритык указанных сегментов для создания сегментированного электрода; поддержку указанного электрода посредством полых опор; выполнение электрода полым; подачу электролита на указанный полый электрод через полые опоры, выступающие из вала, расположенного внутри держателя электрода; герметизацию между частью заготовки, подлежащей обработке, и указанным валом или держателем электрода для удержания указанного электролита для рециркуляции.
В вариантах осуществления способ включает удаление по меньшей мере части лишнего куска до завершения указанного разреза.
Способ может также включать выполнение нескольких проходов относительного перемещения между указанными заготовкой и электродом для выполнения указанной обработки заготовки.
Способ может обеспечивать производство деталей машин для преобразования энергии потока в механическую энергию и наоборот, посредством указанного электрода.
В настоящем изобретении также предлагается электрохимическое производственное устройство для осуществления выше описанного электрохимического способа производства вытянутых изделий, содержащее:
по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем обеспечивается возможность относительного вращения электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением, приводящие к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что обеспечивается относительное вращение и относительное осевое перемещение электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности, производящее непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или
по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем обеспечивается возможность относительного вращения электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением, приводящие к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по исходной крайней внутренней поверхности заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки; или
по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем обеспечивается возможность относительного вращения электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением, приводящие к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное перемещение электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки;
систему питания для указанного электрода;
систему подачи электролита, подающую электролит возле указанного электрода для выполнения указанного по меньшей мере одного разреза;
средства для перемещения по меньшей мере одного из указанных электрода и заготовки, так что обеспечивается продвижение электрода в указанный разрез.
В вариантах выполнения указанный электрод выполнен с возможностью движения относительно неподвижной заготовки.
Указанный электрод выполнен с возможностью создания указанного разреза в форме волнистой линии.
Указанный электрод имеет по меньшей мере один сквозной канал для электролита.
Указанный электрод состоит из нескольких сегментов.
Длина указанного электрода в направлении его перемещения относительно заготовки имеет такой же порядок величины, что и толщина указанного разреза, создаваемого электродом.
Перемещение указанного электрода относительно заготовки является одним из поступательного перемещения, вращательного перемещения или их сочетания.
По меньшей мере один выход электролита в указанном электроде, находящийся у торца заготовки, или на внутренней или наружной поверхности указанного электрода.
Указанное устройство содержит по меньшей мере одну полую опору для поддержки указанного электрода, функционально связанную с системой подачи электролита и системой питания и содержащую по меньшей мере один выход электролита.
В указанном устройстве обеспечивается движение указанного электролита вдоль внутренней или наружной поверхности указанного электрода в указанный разрез в заготовке, созданный посредством электрода.
В указанном устройстве обеспечивается поддержка электрода посредством по меньшей мере одной полой опоры и создание указанного разреза в заготовке при перемещении полой опоры относительно заготовки и подаче электролита посредством системы подачи электролита.
В настоящем изобретении также предлагается электрохимическое производственное устройство для осуществления описанного электрохимического способа производства вытянутых изделий, содержащее:
по меньшей мере один электрод, причем обеспечивается перемещение этого электрода и заготовки для изделия относительно друг друга;
система питания для электрода;
системы подачи электролита для подачи электролита возле электрода;
причем электрод выполнен с возможностью создания разреза в заготовке при подаче электролита посредством системы подачи электролита, так что разрез образует обработанную заготовку и по меньшей мере один лишний кусок от заготовки, и
электрод содержит несколько сегментов, которые являются полыми и соединены впритык для образования полого электрода замкнутой формы.
В вариантах выполнения указанные сегменты содержат по меньшей мере одну полую опору, выступающую из вала, расположенного внутри держателя электрода.
Устройство дополнительно содержит уплотнение между частью заготовки и держателем электрода для удержания электролита для рециркуляции.
Таким образом, предлагаемый способ ЭХО включает в себя использование электрода с относительно небольшим профилем с подачей электролита через отверстия в поверхности электрода или возле нее, который движется относительно заготовки. Профиль электрода, который является относительно малым по сравнению с удаляемой частью заготовки, приводит к минимальному растворению металла при формировании желаемого разреза. Относительно небольшой профиль электрода обеспечивает значительное уменьшение энергопотребления или увеличение скорости обработки при заданном питании по сравнению с известным уровнем техники. Электрод может представлять собой единичную замкнутую фигуру или быть выполнен из сегментов. Сегменты электродов могут находиться рядом друг с другом, чтобы вырезать непрерывную фигуру. Однако не все детали требуется вырезать за один проход. Сегменты электродов могут использоваться для последовательного создания деталей требуемой формы за отдельные проходы. Части электрода могут быть наклонены относительно направления движения, чтобы получить желаемую форму, или они могут быть параллельны направлению движения. Желаемый шаг может достигаться путем комбинации поступательного и вращательного движения. Получаемые профили могут иметь любую форму. В частности, им необязательно быть осесимметричными.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 показан вид в перспективе переднего конца электрода и держателя для производства ротора;
На ФИГ. 2 показан вид в перспективе заднего конца электрода и держателя по ФИГ. 1;
На ФИГ. 3 показан разрез электрода и держателя по ФИГ. 1, чтобы продемонстрировать каналы для электролита;
На ФИГ. 4 показан электрод по ФИГ. 1 без держателя;
На ФИГ. 5 показан подробный вид части электрода по ФИГ. 1 с одной из опор;
На ФИГ. 6 показан вид в перспективе узла для электрода для производства статоров;
На ФИГ. 7 показан вид ФИГ. 6, где направляющая извлечена из вала;
На ФИГ. 8 представлен вид на электрод по ФИГ. 6 со входами электролита от вала;
На ФИГ. 9 показан частичный вырез, где видно вырезаемый статор;
На ФИГ. 10 крупно показан участок ФИГ. 9, где электролит подается на электрод;
На ФИГ. 11 представлен вид заготовки по ФИГ. 9, где показан получившийся статор и лишний материал, отрезанный от заготовки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА
В примерах и на иллюстрациях, показанных в данном документе, обсуждаются устройства и способы электрохимической обработки деталей с уменьшенным энергопотреблением по сравнению с текущим уровнем техники электрохимической обработки. Данные идеи, в частности, полезны при производстве вытянутых деталей. Вытянутые детали определяются тем, что их первый размер значительно длинней двух других, перпендикулярных первому. Примеры и иллюстрации, приведенные в данной патентной заявке, относятся к производству ротора и статора гидравлического двигателя или эксцентрикового винтового насоса, которые являются примерами вытянутых деталей сложной формы. Наружная или внутренняя форма ротора или статора может содержать симметрично или несимметрично закрученные кулачки, которые сложно изготовить с требуемой точностью традиционными способами (например, фрезерование). Однако эти примеры не накладывают никаких ограничений. Специалисты в данной области техники оценят, что изложенные здесь идеи можно использовать для производства других деталей с иным назначением, нежели роторы или статоры, которые описываются здесь для иллюстрации изобретения.
На ФИГ. 1 держатель электрода 10 имеет круглую входную направляющую 12 для ввода заготовки, которая не показана, таким образом, чтобы держатель 10 можно было перемещать по оси и иным образом по мере подачи электролита, указанного стрелкой 16 (ФИГ. 3), через входы 14 (ФИГ. 3). На ФИГ. 3 электролит движется от входов 14 через опоры 18 и в электрод 20 и выходит из переднего конца электрода 20, что показано стрелкой 22. Уплотнение 24 входит в зацепление с заготовкой, которая не показана, по мере вырезания формы электрода в заготовке, чтобы в конце концов отрезать одну или несколько лишних частей для производства удлиненных деталей, таких как ротор или статор. Хотя это не показано на рисунках, части электрода 20 могут иметь гальваническую развязку с целью управлять электрическим полем так, чтобы энергопотребление оставалось низким, и чтобы избежать растворения в местах, где это не требуется. Основной способ ЭХО хорошо известен, но отличие предлагаемого способа в производстве вытянутых деталей, таких как ротор или статор, включает в себя использование относительно тонкого профиля для электрода 20, который предпочтительно должен быть полым, чтобы направить поток электролита на выход из переднего конца 28, что лучше всего видно на ФИГ. 5. В рамках данной заявки на патент относительно тонкий электрод 20 определяется электродом 20 с толщиной 26 (ФИГ. 1), которая меньше максимальной толщины детали, которую следует отрезать от заготовки. Хотя это не показано на рисунках, длина электрода в направлении относительного движения между электродом и заготовкой может находиться в том же диапазоне, что и толщина 26 электрода. Это может иметь значительные преимущества с точки зрения управляемости электрода во время относительного движения между электродом и заготовкой. Термин "полый", используемый в данной заявке, включает в себя любой тип канала через электрод, который позволяет подавать электролит возле электролита. Поэтому полый электрод включает в себя отверстия в электроде, электроды из пористого материала, зазоры между двумя крыльями электрода и пр. В предпочтительном варианте поперечное сечение электрода 20 имеет форму, похожую на контур поверхности, которая получится при помощи электрода 20. В случае с ротором или статором электрод 20 может иметь несколько кулачков 30 (ФИГ. 2). Можно понимать, что кулачки обладают переменным радиусом вдоль окружности заготовки. Линии, соединяющие максимумы радиуса большей частью вдоль отдельного кулачка наклонены по отношению к оси поступательного движения электрода 20 так, что осевой движение электрода 20 вместе с вращением приводит к производству непрерывных кулачков, которые имеют желаемый шаг вокруг оставшейся части заготовки. Хотя на рисунках показан такой наклоненный электрод, электрод также может иметь конструкцию без определенного направления. Например, электрод может иметь по большей части цилиндрическое поперечное сечение или другое поперечное сечение в плоскости, перпендикулярной движению заготовки. Ширина зазора, создаваемого металлом, который растворяется и удаляется, примерно равна толщине 26 электрода 20, поэтому электрод 20 может двигаться относительно заготовки.
Хотя электрод 20 можно двигать и вращать по оси относительно заготовки, необходимо понимать, что заготовку также можно двигать и вращать относительно неподвижного электрода 20, чтобы выполнить нужный разрез. Также возможно, что либо один из них будет вращаться, а второй двигаться, а в конце оба смогут двигаться и вращаться, пока создается относительное движение и вращение между двумя деталями. Одно из этих движений может быть активным или пассивным. Например, при использовании задней направляющей секции за электродом 20 вращение будет вызываться осевым движением. В качестве альтернативы, такая задняя направляющая секция может использоваться так, что поступательное движение будет вызываться вращательным движением. Специалисты в данной области техники оценят, что существует множество других возможностей создания осевого и вращательного движения с использованием или без использования задней направляющей секции. Опоры 18 (ФИГ. 3) полые, а поток, показанный стрелкой 16 (ФИГ. 3), входит во впускное отверстие 34 в опоре 18, чтобы попасть внутрь электрода 20. После прохода через впускное отверстие 34 (ФИГ. 4), поток выходит через выпускное отверстие 36 (ФИГ. 5) и корпус электрода 20. Хотя на ФИГ. 4 показано впускное отверстие 34 в каждой опоре 18 (ФИГ. 3), специалистам в данной области техники очевидно, что не все опоры 18 должны иметь впускное отверстие 34 (ФИГ. 4). Происходит сбор и рециркуляция электролита, что будет подробно описано ниже. Как и в традиционных системах ЭХО, могут присутствовать системы охлаждения и изоляционные материалы для разделения анода и катода по мере удаления металла при подаче тока. Такие электроды могут изготавливаться различными способами, включая, помимо прочего, 3-мерную печать, например, изготовление добавок, выборочное лазерное плавление или прямое лазерное спекание металла.
Хотя замкнутая форма электрода 20 является предпочтительной, в частности, для производства ротора или статора, полезным может оказаться использование электрода, содержащего один или несколько отдельных сегментов электрода (не показаны). Сегмент электрода охватывает только часть окружности заготовки. Как минимум один из сегментов электрода полый или иным образом позволяет электролиту течь таким же образом, что и цельный электрод. Сегменты электрода могут могут находиться рядом друг с другом. Однако может оказаться полезным использовать только один сегмент электрода или использовать несколько сегментов электрода, которые не находятся рядом друг с другом, чтобы создать желаемый вырез.
Вне зависимости от используемой конфигурации электрода, обработка заготовки по всей длине необязательно выполняется за один проход. Например, обработка может быть прервана для выполнения других процессов, например, для физического удаления лишнего материала, который мог быть отрезан от заготовки, для замены электродов, для изменения положения электрода или сегментов электрода (например, вращение), для иной обработки заготовки или для выполнения дополнительных шагов обработки. При необходимости, лишний материал удаляется, а процесс обработки перезапускается. Процесс электрохимической обработки можно сочетать с другими процессами обработки, например, фрезерованием, чтобы получить заготовку желаемой формы.
Если используется электрод замкнутой формы или один или несколько сегментов электрода, и если электрохимическая обработка выполняется за один или несколько проходов, окончательный разрез может охватывать всю окружность заготовки или только часть окружности заготовки. Например, при помощи соседних сегментов электрода можно создавать замкнутые фигуры за один или несколько проходов. Такая структура соседних сегментов может использоваться для обработки всей окружности заготовки. В качестве альтернативы, используя несколько несоседних сегментов электрода, можно охватить всю окружность заготовки даже за один проход, если сегменты электрода расположены на некотором расстоянии друг от друга вдоль оси относительного движения между заготовкой и электродом. Специалисты в данной области техники оценят, что возможны все прочие комбинации замкнутых электродов и сегментов электрода, соседних и несоседних электродов, а также одного прохода и нескольких проходов для создания либо разреза, который охватывает всю окружность заготовки, либо часть окружности заготовки.
На ФИГ. 6-10 показано, как можно выполнить внутренний контур путем отрезания лишнего внутреннего куска. Плоскость разреза может иметь разные формы, даже неправильные. В примерах, представленных на ФИГ. 6-10, показано производство статора 50 (ФИГ. 9, 11) путем отрезания внутреннего лишнего внутреннего куска 52 (ФИГ. 11) вдоль волнистой линии 54 (ФИГ. 11). Для производства статора опоры 56 (ФИГ. 7) находятся внутри электрода 58, а поток электролита, показанный стрелкой 60 (ФИГ. 10), проходит через вал (см. ФИГ. 7) на пути к опорам 56. Как и раньше, поток электролита 60 (ФИГ. 10) проходит через полый канал 63 (ФИГ. 10) электрода 58 (ФИГ. 7), выходит наружу и движется назад вокруг внутреней или наружной части электрода 58, как показано стрелками 64 (ФИГ. 10) и 66 (ФИГ. 10). Поток электролита, показанный стрелкой 60 (ФИГ. 10), попадает в отверстия 78 (ФИГ. 8) в опорах 56 (ФИГ. 7). Хотя на ФИГ. 8 показано отверстие 78 в каждой опоре 56, специалистам в данной области техники очевидно, что не все опоры 56 должны иметь отверстие 78. Опоры 56 (ФИГ. 7) прикреплены к валу (см. ФИГ. 7), который является полым для подачи электролита. Вал будет использоваться для поддержки электрода 58 (ФИГ. 7) и для передачи усилия или движения на электрод 58 для создания относительного движения электрода 58 и заготовки. Внутри вала может также находиться оборудование для питания электрода (например, провода или электронные компоненты - не показаны). Внутренняя направляющая 82 (ФИГ. 6) может располагаться внутри трубчатой заготовки при изготовлении внутреннего контура, такого как статор. Размер направляющей близок к внутреннему диаметру заготовки статора, чтобы направлять относительное движение заготовки и электрода. В качестве дополнения или альтернативы, вал может направлять относительное движение между заготовкой и электродом. Вал и внутренняя направляющая 82 (ФИГ. 6) могут иметь изоляцию в виде крышки 84 (ФИГ. 6) для гальванической развязки металлических деталей внутри изоляции от заготовки и внутреннего лишнего куска 52 (ФИГ. 11), который удаляется из заготовки, чтобы осталось то, что будет статором 50 (ФИГ. 11). Как и при производстве ротора, при производстве статора электрод 58 (ФИГ. 7) движется по оси, что показано стрелкой 86 (ФИГ. 9) и вращается, что показано стрелкой 88 (ФИГ. 9). Кроме того, изменения, описанные выше по отношению к производству статора, применимы к производству соответствующего ротора.
Кулачки для ротора и статора не должны иметь определенной формы, но могут иметь различные формы при любых изменениях. Кроме того, последовательно могут использоваться несколько электродов. К тому же, хотя на фигурах показано, что каждый кулачок в электродах для производства роторов и статоров поддерживается одной опорой 18 (ФИГ. 3) или 56 (ФИГ. 7), число опор может быть меньше или больше, чем число кулачков.
Специалисты в данной области техники оценят возможность добиться значительного снижения энергопотребления, поскольку при изготовлениир отора или статора удаляется только узкая полоска металла за счет использования узкого электрода. Электролит может попасть на заготовку через передние отверстия в электроде или во внутренние или наружные отверстия с уплотнениями, чтобы перенаправить поток на передний конец движущегося электрода. Электрод может быть единым или цельным или выполненным из сопряженных или несопряженных сегментов. В любом случае, статор или ротор со всеми кулачками выполняется за один проход. В качестве альтернативы, некоторые сегменты могут использоваться для электрода, в этом случаее не все кулачки будут выполняться за один проход. Проход можно прервать до завершения обработки по всей длине, а лишний отрезанный материал можно убрать. После удаления материала резку можно продолжить, чтобы завершить обработку. Не требуется выполнять резку по всей длине заготовки, но можно оставить, например, участок для будущих установок, например, монтаж одного или нескольких подшипников или если требуется дополнительная длина заготовки для обработки заготовки.
При изготовлении статора электрод прорезает заготовку, чтобы оставить лишний кусок или куски внутри заготовки. С другой стороны, при изготовлении статора электрод прорезает заготовку, оставляя лишний кусок снаружи. Экономия энергии возможна потому, что лишний кусок создается путем тонкой резки заготовки вместо использования ЭХО для полного растворения лишней части, после чего мы получаем только готовый ротор или статор. Экономия энергии вызывается устранением обработки всей лишней части и заменой такой обработки на тонкий разрез электродом во время относительного перемещения относительно заготовки. Высота разреза лишь немного превышает высоту электрода, благодаря чему электрод движется во время вырезания формы ротора или статора, оставляя после себя лишний кусок, который выбрасывается.
Описание выше иллюстрирует предпочтительный вариант, специалисты в данной области техники могут внести множество модификаций, не отклоняясь от сути изобретения, которая определяется из буквальной и эквивалентной сути формулы ниже.

Claims (52)

1. Электрохимический способ производства вытянутых изделий, включающий:
обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или
обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или
обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки;
подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита;
обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза.
2. Способ по п. 1, включающий выполнение ротора или статора для эксцентрикового винтового насоса или забойного турбинного двигателя из указанной заготовки.
3. Способ по п. 1, включающий:
поддержку указанного электрода посредством полых опор;
подачу питания к указанным полым опорам.
4. Способ по п. 3, включающий выполнение указанного электрода из двух или более сегментов, выполненных с возможностью обработки кулачков в указанной заготовке.
5. Способ по п. 1, включающий выполнение нескольких проходов относительного перемещения между указанной заготовкой и указанным электродом.
6. Способ по п. 4, включающий:
придание формы указанному электроду для обработки кулачков в указанной заготовке;
производство кулачков статора или ротора.
7. Способ по п. 6, включающий ориентацию линий на указанном электроде, соединяющих максимумы радиусов вдоль отдельных кулачков, либо параллельно, либо с наклоном к оси указанного движения.
8. Способ по п. 2, включающий создание ротационно-симметричного ротора или статора при помощи указанного электрода.
9. Способ по п. 4, включающий:
выполнение по меньшей мере одного из указанных сегментов полым;
соединение впритык указанных сегментов для создания сегментированного электрода.
10. Способ по п. 9, включающий:
поддержку указанного электрода посредством полых опор;
выполнение электрода полым;
подачу электролита на указанный полый электрод через полые опоры, выступающие из вала, расположенного внутри держателя электрода.
11. Способ по п. 10, включающий герметизацию между частью заготовки, подлежащей обработке, и указанным валом или держателем электрода для удержания указанного электролита для рециркуляции.
12. Способ по п. 1, включающий удаление по меньшей мере части лишнего куска до завершения указанного разреза.
13. Способ по п. 4, включающий выполнение нескольких проходов относительного перемещения между указанными заготовкой и электродом для выполнения указанной обработки заготовки.
14. Способ по п. 6, включающий производство деталей машин для преобразования энергии потока в механическую энергию и наоборот, посредством указанного электрода.
15. Электрохимическое производственное устройство для осуществления электрохимического способа производства вытянутых изделий по п. 1, содержащее:
по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем обеспечивается возможность относительного вращения электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением, приводящие к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что обеспечивается относительное вращение и относительное осевое перемещение электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности, производящее непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или
по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем обеспечивается возможность относительного вращения электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением, приводящие к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по исходной крайней внутренней поверхности заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки; или
по меньшей мере один электрод непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем обеспечивается возможность относительного вращения электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением, приводящие к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное перемещение электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки;
систему питания для указанного электрода;
систему подачи электролита, подающую электролит возле указанного электрода для выполнения указанного по меньшей мере одного разреза;
средства для перемещения по меньшей мере одного из указанных электрода и заготовки, так что обеспечивается продвижение электрода в указанный разрез.
16. Устройство по п. 15, в котором указанный электрод выполнен с возможностью движения относительно неподвижной заготовки.
17. Устройство по п. 15. в котором указанный электрод выполнен с возможностью создания указанного разреза в форме волнистой линии.
18. Устройство по п. 15, в котором указанный электрод имеет по меньшей мере один сквозной канал для электролита.
19. Устройство по п. 15, в котором указанный электрод состоит из нескольких сегментов.
20. Устройство по п. 15, в котором длина указанного электрода в направлении его перемещения относительно заготовки имеет такой же порядок величины, что и толщина указанного разреза, создаваемого электродом.
21. Устройство по п. 15, в котором перемещение указанного электрода относительно заготовки является одним из поступательного перемещения, вращательного перемещения или их сочетания.
22. Устройство по п. 15, содержащее по меньшей мере один выход электролита в указанном электроде, находящийся у торца заготовки, или на внутренней, или наружной поверхности указанного электрода.
23. Устройство по п. 15, содержащее по меньшей мере одну полую опору для поддержки указанного электрода, функционально связанную с системой подачи электролита и системой питания и содержащую по меньшей мере один выход электролита.
24. Устройство по п. 22. в котором обеспечивается движение указанного электролита вдоль внутренней или наружной поверхности указанного электрода в указанный разрез в заготовке, созданный посредством электрода.
25. Устройство по п. 23, в котором обеспечивается поддержка электрода посредством по меньшей мере одной полой опоры и создание указанного разреза в заготовке при перемещении полой опоры относительно заготовки и подаче электролита посредством системы подачи электролита.
26. Электрохимическое производственное устройство для осуществления электрохимического способа производства вытянутых изделий по п. 1, содержащее:
по меньшей мере один электрод, причем обеспечивается перемещение этого электрода и заготовки для изделия относительно друг друга; система питания для электрода;
системы подачи электролита для подачи электролита возле электрода;
причем электрод выполнен с возможностью создания разреза в заготовке при подаче электролита посредством системы подачи электролита, так что разрез образует обработанную заготовку и по меньшей мере один лишний кусок от заготовки, и
электрод содержит несколько сегментов, которые являются полыми и соединены впритык для образования полого электрода замкнутой формы.
27. Устройство по п. 26, в котором указанные сегменты содержат по меньшей мере одну полую опору, выступающую из вала, расположенного внутри держателя электрода.
28. Устройство по п. 27, дополнительно содержащее уплотнение между частью заготовки и держателем электрода для удержания электролита для рециркуляции.
RU2016146991A 2014-05-15 2015-05-14 Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано RU2699367C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/278,220 2014-05-15
US14/278,220 US9976227B2 (en) 2014-05-15 2014-05-15 Electrochemical machining method for rotors or stators for moineau pumps
PCT/US2015/030860 WO2015175823A1 (en) 2014-05-15 2015-05-14 Electrochemical machining method for rotors or stators for moineau pumps

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016146991A RU2016146991A (ru) 2018-06-18
RU2016146991A3 RU2016146991A3 (ru) 2018-12-04
RU2699367C2 true RU2699367C2 (ru) 2019-09-05

Family

ID=54480702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146991A RU2699367C2 (ru) 2014-05-15 2015-05-14 Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9976227B2 (ru)
EP (1) EP3143284B1 (ru)
CN (1) CN106471252B (ru)
RU (1) RU2699367C2 (ru)
WO (1) WO2015175823A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774195C1 (ru) * 2021-03-15 2022-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Электродный блок для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2967606C (en) 2017-05-18 2023-05-09 Peter Neufeld Seal housing and related apparatuses and methods of use
RU2709881C1 (ru) * 2019-03-06 2019-12-23 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Электродный блок для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки
GB202106010D0 (en) * 2021-04-27 2021-06-09 Cummins Ltd Electrode assembly and method
GB202206140D0 (en) * 2022-04-27 2022-06-08 Cummins Ltd Electrochemical machining developments
CN115415620B (zh) * 2022-08-31 2025-08-05 西安昆仑工业（集团）有限责任公司 一种金属内螺旋定子快换式电解加工阴极

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3372099A (en) * 1963-05-01 1968-03-05 John E. Clifford Electrochemical machining using a multisegmented electrode with individual current control for each segment
RU2058863C1 (ru) * 1992-08-13 1996-04-27 Акционерное общество "Рыбинское конструкторское бюро моторостроения" Способ круговой электрохимической обработки лопаток гтд
US20090008264A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Turbocam, Inc. System and method for providing electrochemical machining of a device
US20100170806A1 (en) * 2009-01-08 2010-07-08 Frank Klopf Method and device for electrochemical machining of substrates
US20110243774A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 Smith International, Inc. Undercut stator for a positive displacment motor
RU2514236C1 (ru) * 2012-10-16 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Способ электрохимической обработки лопаток с двумя хвостовиками газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2739935A (en) * 1952-09-30 1956-03-27 George L Kehl Electrolytic cutting of metals
GB934557A (en) * 1961-06-16 1963-08-21 Gen Electric Improvements in electrolytic conduction method and apparatus for controlled material removal
US3786223A (en) 1965-10-24 1974-01-15 T Oconnor Ram for a reciprocally movable edm electrode
DE1565097B1 (de) 1965-11-16 1972-05-04 Siemens Ag Elektrode zur elektrochemischen herstellung von zapfen- bzw. stegfreien einsenkungen in metallischen werkstuecken
US3769184A (en) 1972-05-23 1973-10-30 Du Pont Acid zinc electroplating
US4052284A (en) 1976-04-30 1977-10-04 Trw Inc. Apparatus for electrochemically forming a plurality of articles
US4686020A (en) 1985-11-27 1987-08-11 Ex-Cell-O Corporation Method of electrochemical machining bladed rotors
US6183226B1 (en) 1986-04-24 2001-02-06 Steven M. Wood Progressive cavity motors using composite materials
FI903164A0 (fi) 1988-10-25 1990-06-21 Bruss Polt I Anordning foer elektrokemisk bearbetning.
DE4132330A1 (de) 1990-11-23 1992-05-27 Lacks Ind Inc Verfahren zum elektroplattieren hochschlagfester kunststoffe
US5171138A (en) 1990-12-20 1992-12-15 Drilex Systems, Inc. Composite stator construction for downhole drilling motors
GB2254279B (en) 1991-02-07 1994-08-17 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to electrochemical machining
US5149405A (en) 1991-05-28 1992-09-22 Lehr Precision Inc. Four-axis ECM machine and method of operation
US5244548A (en) 1992-05-06 1993-09-14 Lehr Precision Inc. Multi-cathode ECM apparatus, method, and product therefrom
US5310468A (en) 1992-11-02 1994-05-10 Lehr Precision Inc. ECM slave assembly
US5320505A (en) 1993-03-04 1994-06-14 Tecumseh Products Company Electrochemical machining of scroll wraps
US5759019A (en) 1994-02-14 1998-06-02 Steven M. Wood Progressive cavity pumps using composite materials
GB2300584B (en) 1995-05-11 1998-09-02 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to electrochemical machining of aerofoil blades
US5614108A (en) * 1995-12-07 1997-03-25 Ford Motor Company Method and apparatus for fast hole electrical discharge machining
CN1104298C (zh) 1998-04-06 2003-04-02 皇家菲利浦电子有限公司 用于电化学加工的方法和装置
JP4744653B2 (ja) 1998-04-06 2011-08-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 被加工物の電気化学的加工方法およびその装置
US6267869B1 (en) 1998-06-04 2001-07-31 Seagate Technology Llc Electrode design for electrochemical machining of grooves
US6309195B1 (en) 1998-06-05 2001-10-30 Halliburton Energy Services, Inc. Internally profiled stator tube
DE59810471D1 (de) 1998-08-07 2004-01-29 Fritz-Herbert Frembgen Verfahren und Vorrichtung zum elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken
GB2340911B (en) 1998-08-20 2000-11-15 Doncasters Plc Alloy pipes and methods of making same
US6251257B1 (en) 1999-01-29 2001-06-26 Seagate Technology Llc Apparatus and method for electrochemically etching grooves in an outer surface of a shaft
FR2794498B1 (fr) 1999-06-07 2001-06-29 Inst Francais Du Petrole Pompe a cavites progressantes a stator composite et son procede de fabrication
US6464855B1 (en) 2000-10-04 2002-10-15 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for electrochemical planarization of a workpiece
US6413407B1 (en) 2000-11-27 2002-07-02 Lehr Precision, Inc. Fluted electrochemical machining
JP4052119B2 (ja) 2000-12-20 2008-02-27 ソニー株式会社 気相成長方法、半導体製造方法、及び半導体装置の製造方法
US7479214B2 (en) 2003-10-09 2009-01-20 Lehr Precision, Inc. ECM trepan of bars
US7192260B2 (en) 2003-10-09 2007-03-20 Lehr Precision, Inc. Progressive cavity pump/motor stator, and apparatus and method to manufacture same by electrochemical machining
JP2006110712A (ja) 2004-09-17 2006-04-27 Minebea Co Ltd 電解加工冶具、それを用いた電解加工方法及びその用途
CN101052751A (zh) * 2004-09-17 2007-10-10 美蓓亚株式会社 电化学加工工具和使用该电化学加工工具加工产品的方法
DE102004058445A1 (de) * 2004-12-03 2006-06-14 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Herstellung von Zahnrädern
DE102007060070A1 (de) 2007-12-13 2009-06-18 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Abtragen von Material von einem Bauteil und Elektrode
US8535491B2 (en) 2009-09-18 2013-09-17 General Electric Company Electrochemical machining assembly with curved electrode
US8777598B2 (en) 2009-11-13 2014-07-15 Schlumberger Technology Corporation Stators for downwhole motors, methods for fabricating the same, and downhole motors incorporating the same
US8663450B1 (en) * 2010-11-19 2014-03-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Guide bore electrical machining methods
DE102011107577B4 (de) 2011-07-11 2019-11-21 Meotec GmbH & Co. KG Implantat, Bauteilset, Verfahren zur Herstellung eines Implantats und/oder eines Bauteilsets und Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zur Herstellung eines Implantats und/oder eines Bauteils
JP6139860B2 (ja) 2011-11-29 2017-05-31 三菱重工業株式会社 電解加工工具及び電解加工システム
JP5955207B2 (ja) * 2012-12-12 2016-07-20 三菱重工業株式会社 電解加工工具、電解加工システム、及び孔空き部材の製造方法
FR3006925B1 (fr) * 2013-06-17 2016-01-15 Snecma Procede de realisation d'alveoles d'un disque de turbomachine
CN105614108A (zh) * 2016-01-26 2016-06-01 卞佳林 一种生猪饲料

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3372099A (en) * 1963-05-01 1968-03-05 John E. Clifford Electrochemical machining using a multisegmented electrode with individual current control for each segment
RU2058863C1 (ru) * 1992-08-13 1996-04-27 Акционерное общество "Рыбинское конструкторское бюро моторостроения" Способ круговой электрохимической обработки лопаток гтд
US20090008264A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-08 Turbocam, Inc. System and method for providing electrochemical machining of a device
US20100170806A1 (en) * 2009-01-08 2010-07-08 Frank Klopf Method and device for electrochemical machining of substrates
US20110243774A1 (en) * 2010-03-30 2011-10-06 Smith International, Inc. Undercut stator for a positive displacment motor
RU2514236C1 (ru) * 2012-10-16 2014-04-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Способ электрохимической обработки лопаток с двумя хвостовиками газотурбинного двигателя и устройство для его осуществления

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774195C1 (ru) * 2021-03-15 2022-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Электродный блок для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки
RU2774193C1 (ru) * 2021-08-23 2022-06-16 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Электродный блок для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки
RU2784617C1 (ru) * 2022-07-01 2022-11-29 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Электродный блок для электрохимической обработки кольцевых канавок в отверстии трубчатой заготовки с винтовым зубчатым профилем
RU2798263C1 (ru) * 2022-08-17 2023-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Электродный блок для электрохимической обработки винтового зубчатого профиля в отверстии трубчатой заготовки одновинтового насоса

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015175823A1 (en) 2015-11-19
EP3143284A4 (en) 2018-02-07
RU2016146991A3 (ru) 2018-12-04
CN106471252A (zh) 2017-03-01
CN106471252B (zh) 2019-10-18
US9976227B2 (en) 2018-05-22
US20150329987A1 (en) 2015-11-19
EP3143284B1 (en) 2021-11-03
RU2016146991A (ru) 2018-06-18
EP3143284A1 (en) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2699367C2 (ru) Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано
JP6139860B2 (ja) 電解加工工具及び電解加工システム
US6264822B1 (en) Method for electrochemical machining
US11878360B2 (en) Electrochemical machining device and method for blisk using electrode array
CN1810427B (zh) 涡轮叶片的电火花加工方法
DE102010037269A1 (de) Gekrümmte Elektrode und elektrochemisches Bearbeitungsverfahren und dieses benutzende Einrichtung
CN114682863A (zh) 双面组合双阴极及分段控电整体叶盘电解加工方法
JP6461932B2 (ja) ターボ機械ディスク用の空洞を形成する方法
RU2276633C2 (ru) Способ и устройство для изготовления элемента статора или ротора
WO2025218686A1 (zh) 带冠叶片整体式阴极原位变形全型面电解加工装置及方法
EP2483028B1 (en) Rotary structures
AU2011302297B2 (en) Machining systems and methods
CN114769757B (zh) 一种用于加工孔结构的电解加工方法
RU2383421C1 (ru) Способ изготовления лопатки направляющего аппарата осевого компрессора газовой турбины и направляющего аппарата
CN110719824B (zh) 电解加工方法、开孔构件的制造方法、加工用电极以及电解加工系统
CN102335752B (zh) 一种加工汽轮机转子叶轮间凹面加工方法
CN118455669A (zh) 薄片电极在线变形的连续轨迹电解加工方法及电极与应用
US9884375B2 (en) Method and device for producing a cavity in a stator of an eccentric screw pump
CN117718547B (zh) 一种多工具整体叶盘脉动态精密电解加工方法
ATE432788T1 (de) Elektrochemische bearbeitung von stäben
JP2015013362A (ja) 流体冷却部品のマイクロチャネルを製作する方法
CN209001681U (zh) 一种直流无刷电机的定子结构
RU2635209C1 (ru) Способ электрохимической обработки лопаток газотурбинных двигателей
CN116275320A (zh) 一种多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法