Кузовкин Алексей Викторович, доктор технических наук, заведующий кафедрой графики, конструирования и информационных технологий в промышленном дизайне
Московский пр. 14, г. Воронеж 394026
Aleksey V. Kuzovkin, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Head of the Department of Graphics, Design and Information Technologies in Industrial Design
14 Moskovskiy av., Voronezh 394026
Суворов Александр Петрович, старший преподаватель кафедры графики, конструирования и информационных технологий в промышленном дизайне
Московский пр. 14, г. Воронеж 394026
Alexander P. Suvorov, Senior Lecturer, Department of Graphics, Design and Information Technologies in Industrial Design
14 Moskovskiy av., Voronezh 394026
Крохин Дмитрий Евгеньевич, аспирант
Московский пр. 14, г. Воронеж 394026
Dmitriy Y. Krokhin, Post-graduate student
14 Moskovskiy av., Voronezh 394026
Куц Вадим Васильевич, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры машиностроительных технологий и оборудования
ул. 50 лет Октября 94, г. Курск 305040
Vadim V. Kuts, Dr. of Sci. (Engineering), Professor
50 Let Oktyabrya str. 94, Kursk 305040
Цель исследования. Создание методологии, позволяющей проектировать электроды- инструменты (ЭИ) при использовании передовых систем автоматизированного проектирования (САПР), путем формирования рабочей поверхности инструмента с геометрией, обратноэквидистантной геометрии заданной детали при учете величины межэлектродного зазора (МЭЗ), рабочего поступательного или поступательно-вращательного движения ЭИ, величины слоя токопроводного покрытия исходя из технологических параметров процесса обработки. Так же необходимо предложить, внедрить и сформировать технологические рекомендации применительно к процессу производства ЭИ из диэлектрических материалов аддитивными методами с последующим формированием на них токопроводящего слоя, величина которого должна обеспечить протекание рабочих электрических процессов в межэлектродном зазоре и необходимую стойкость инструмента. Это даст возможность расширить сферу применения комбинированных ЭИ применительно к комбинированным методам обработки, которым свойственны широкое разнообразие форм рабочей поверхности, соответствующей геометрии обрабатываемой заготовки, не ограниченной величиной степени кривизны, на порядок более низкой себестоимостью и высоким показателем технологичности при создании специального инструмента для опытного и единичного производства.
Методы. При выполнении работы были использованы теоретические положения классических закономерностей в области технологии машиностроения, электрических методов обработки, известные закономерности быстрого прототипирования и аддитивных технологий.
Результаты. Разработаны теоретические основы и технология изготовления комбинированного электрода-инструмента методом быстрого прототипирования и предложена методика по расчету и проектированию рабочей части ЭИ, учитывающая геометрические параметры обрабатываемой поверхности с учетом изменяемой величины МЭЗ.
Заключение. Обоснован механизм проектирования электрода-инструмента средствами цифрового прототипирования в современных CAD-системах с учетом особенностей геометрии детали, межэлектродного зазора и материала металлизации.
Purpose of research is to develop a methodology that allows designing EDM electrodes applying advanced computer-aided design (CAD) systems by forming the tool’s working surface with geometry which is inverse equidistant to the geometry of a given workpiece taking into account the EDM gap, working translation or translation-rotational motion of EDM electrodes, the value of the layer of conductive coating based on the technological parameters of the processing procedure. It is also necessary to propose, implement and formulate technological guidelines for manufacturing EDM electrodes from dielectric materials by additive techniques with the subsequent formation of a conductive layer on them; the value of the layer should ensure the flow of working electrical processes in the EDM gap and the necessary tool life. This will make it possible to expand the scope of application of combination EDM electrodes as applied to combined processing techniques which are characterized by a wide variety of working surface shapes, which correspond to the geometry of the workpiece, which is not limited by the degree of curvature, has by far lower cost and high processability when creating a special tool for pilot and single manufacturing.
Methods. When carrying out the work, theory of the classical laws of mechanical engineering technology, electrical processing techniques, the known laws of rapid prototyping and additive technologies were used.
Results. The theoretical foundations and the technology for manufacturing combination EDM electrodes by rapid prototyping have been developed and a methodology for calculating and designing the working part of EDM electrodes has been proposed taking into account the geometric parameters of the machined surface and a variable EDM gap value.
Conclusion. The mechanism of EDM electrode design by means of digital prototyping in modern CAD systems is justified taking into account the features of the workpiece geometry, EDM gap and metallization material.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.