Устройство для электроэрозионной прошивки отверстий

Устройство для электроэрозионной прошивки отверстий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 Н 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ, ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4119670/08 (22) 25,09,86 (46) 07.05.92. Бюл. ¹ 17 (71) Институт электроники им, У.А.Арифова и Специализированное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством Института электроники АН УЗССР (72) Х,А.Вахидов и Э,Т.Абдукаримов (53) 621,9.048.4.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1664484, кл. В 23 H 7/00, 1986. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПРОШИВКИ ОТВЕРСТИЙ, содержащее электрод-инструмент в виде

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электроэрозионной обработке глубоких отверстий.

Целью изобретения является повышение производительности и точности обработки за счет компенсации износа стержня электрода-инструмента (ЭИ) при неограниченной величине рабочей подачи.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг, 2 — вид А на фиг. 1 (привод механизма останова); на фиг. 3 — узел t lна фиг. 1 (электродержатель), на фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг, 1 (корпус ванны устройства;:; на фиг. 5- разрез В-В на фиг. 1 (направляющая первой кареткй).

Устройство для электроэрозионной прошивки отверстий состоит из корпуса ванны 1, вала 2, установленного в левой части корпуса ванны на подшипниках 3, посаженных во втулку 4 из диэлектрического материала, которая эапрессована в корпус ванны 1. К корпусу ванны крепится крышка

5.из диэлектрического материала, на ней

„„5LI „„1731489 А1 стержня, помещенного с зазором в оболочку и выступающего из нее, механизм рабочей подачи и компенсации износа электрода-инструмента, от л ич а ю ще е с я тем, что, с целью повышения производительности и точности обработки, механизм рабочей подачи и компенсации износа электрода-инструмента выполнен в виде кинематически связанных между собой кареток, снабженных зажимами для фиксации стержня электрода-инструмента, на одной из которых закреплена оболочка и винт с гайками-толкателями, предназначенный для взаимодействия с упорами, установленными на другой каретке, установлены подпружиненная щетка 6 и стопорный винт 7. Щетка 6 имеет плотный электрический контакт с распорной втулкой

8, насаженной на вал 2 и зажатой между подшипниками 3 и.шкивом 9, соединенным ремнем 10 со шкивом 11 электропривода 12, Через щетку 6, распорную втулку 8, вал 2 и кулачки патрона 13 один из полюсов электрической цепи подается на обрабатываемую деталь 14. Вдоль противоположного .борта корпуса ванны 1 установлена направляющая 15, по которой перемещается каретка 16, которая охватывает направляющую прямоугольного сечения сверху и снизу парами роликов 17 и 18 соответственно, а справа и слева (фиг. 2) — парами роликов 19 и 20. На корпусе каретки 16 ролики 17 и 18 крепятся посредством рамок 21 и 22. Пара роликов 20 установлена непосредственно на корпусе каретки 16, и ролики 20, выступая иэ прорези стенки корпуса каретки 16, соприкасаются с направляющей 15, Другая пара роликов 19 крепится на пластине 23, 731489 притянутой к рамкам 21, на которых имеют- установлен дополнительный механизм зася резьбовые шпильки, гайками 24, Ролики жима стержня ЭИ, который по своей конст19, также выступая из прорези пластины 23, рукции идентичен механизму ocHGBHGf0 контактируют с направляющей 15. Такое зажима, расположенного на первой каретрасположение роликов обеспечивает доста- 5 ке, стой разницей, что пружина 57 отжимает точно строгое перемещение каретки 16 по подвижную губку от стержня ЭИ 32. Кроме направляющей 15, На корпусе каретки 16 названных элементов в механизм дсполникоепится электрододержатель 25, внутрь тельного зажима входят электромагнитный которого через гибкий патоубок 26 подается привод 58, тяга 59, гайка 60, пластина 61 из оддавлениемрабочаяжидкость(Р>К),авниж- 10 диэлектрического материала, подвижная под давл

9 ней части электрододержателя 25, где к не- электропроводящая губка 6 стокопроводяму приварена втулка, внутрь которой (фиг. щим проводом 63 (фиг. 4). неподвижная то3) запрессована втулка 27 из диэлектриче- копроводяща- губка 6- с таким же ского материала, установлен щтуцер 28, токопроводящим проводом 63, пластина 65 входящий во втулку 27, Втулка 27 и штуцер I5 из диэлектрического материала, Токапод28 зафиксированы винтом 29 от смещения. вод также идентичен токоподводу и губкам

Сквозь штуцер 28 через поджимную гайку основного зажима, Токопроводы 63 крепят30 и уплотнение 31 проходит стержень ЭИ ся к губкам винтом 66. На коппусе каретки

32. На стержень ЗИ с зазором надевается 55 укреплены кронштейны с тормозными оболочка 33 и крепится к штуцеру 28 гайкой 20. колодками 67, которые в момент тооможе34, Кроме электрододержателя 25 на карпу- ния каретки 55 входят в зацепление с экссе каретки

"е каретки 16 установлен механизм основ- центрично расположенными относительно ного зажима стержня ЭИ, состоящий из оси их поворота винтами 68 (с эксцентрисиэлектромагнитного привода 35, прикреп- тетом е). ленного винтами к корпусу каретки 16, тяги 25 Поворот винта 68 осуществляется от ук36 с укрепленной на ней пластиной 37., вы- репленного на корпусе ванны электромагполненной из диэлектрического материала, нитного привода 69 (фиг. 2), который и закрепленной на ней подвижной токопро- воздействует на винтчерез «ягу 70 и двуплеводящей губкой 38, Подвижная токопрово- чий рычаг 71. Пружина 72, прикрепленная

I дящая губка 38 соединена с электрической 30 одним концом к двуплечему рычагу 71, а цепью блока питания и имеет противспо- другим к корпусу ванны, служит для возвра-! ложный полюс по отношению к полюсу, по- щения винта 68 в исходное положение. даваемому на обрабатываемую деталь 14. Электромагнитные; риводы у т новлень

Подвижная губка 38 усилием пружины 39 на кронштейнах 73, притянутых винтами к плотно прижимает стержень ЗИ 32 к губке 35 корпусу ванны. Для изсляции с-ержня ЭИ

40, которая имеет диэлектрическую пласти- от корпуса ванны в правую торцовую стенку ну 41, которая крепится к корпусу каретки ванны запрессована втулка 74 из диэлeêò16двумя винтами. Подвод соответствующе- рического материала. При необходимости го потенциала от электрической цепи блока конструкция данного устройства может питания к неподвижной электропроводя- 40 обеспечить вращение стержня ЭИ, что расщей губке 40 обеспечивается таким же об- ширяет технологические возможности устразом,к к азом, каки на подвижную убку38. К рамке ройства, Это достигается применением

21 с одной стороны крепится винтами крон- приставок75и 76. которые крепятся к каретштейн 42, а с другой стороны крепится крон- кам 16 и 55 соответственно. штейн 43. Оба эти кронштейна 42 и 43 45 На дне ванны установлена станина 77 стянуты для большей жесткости шпилькой механизма подачи люнета78, который пере44, К кронштейнам 42 и 43 крепится тяговый мещается по двум направляющим 79 между тросик 45, перекинутый через блочки 46 и концевыми выключателями 80, установленнавитый на барабан 47, который насажен на ными на щеках станины 77. Люнет 78 привалу шагового двигателя 48. В прилив крон- 50 водится в движение от ходового винта 81, штейна 43 ввернут винт 49, законтренный который связан муфтой с валом электродвигайкой 50. На другой конец винта навинче- гателя 82. На направляющей 15 установлены гайки-толкатели 51 и 52, зафиксирован- ны концевые выключатели 83, которые ные контргайками 53. Гайки-толкатели 51 и крепятся к хомутам 84 (фиг. 5), охватываю52 расположены между концевыми выклю- 55 щие направляющую 15 и позволяющие печателями 54, установленными на второй ка- ремещать концевые выключатели 83 вдоль ретке 55, Каретка 55 перемещается на направляющей 15. Фиксация хомута 84 на четырех роликах 56, которые опираются на направляющей 15 обеспечивается стопороба борта корпуса ванны 1, выполняющих ным винтом 85. Для сброса (РЖ) дно корпуса роль направля а ляющих. На второй каретке 55 ванны 1 имеет сливное отверстие.

1731489

55

Устройство для электроэрозионной прошивки отверстий работает следующим образом.

Обрабатываемую деталь 14 устанавливают и зажимают в патроне 13. В зависимости от размера выступающей эа пределы патрона 13 части детали 14 и глубины изготавливаемого отверстия выбирается исходное положение первсй и второй кареток 16 и 55, а также люнета 78, в соответствие с этим выбирается также положение концевого выключателя 83, ограничивающее ход кареток 16 и 55 в крайнем левом положении.

Включив шаговый двигатель 48 и электродвигатель 82, устанавливают каретки 16 и

55, люнет 78 в исходное положение.

Выбранная под размер изготавливаемого отверстия оболочка 33 предварительно вставляется в центрирующее отверстие люнета 78, затем натягивается на наконечник штуцера 28 (фиг. 3) и фиксируется гайкой 34. Выбранный по размеру изготавливаемого отверстия стержень ЭИ

32 протаскивается сквозь втулку 74, между разомкнутыми губками 62 и 64 дополнительного зажима. Затем, чтобы провести стержень ЭИ 32 через губки 38 и 40 основного зажима, производят включение электромагнитного привода 35 и после подъема подвижной губки 38 в образовавшийся зазор между губками 38 и 40 протаскивается стержень ЭИ 32, который затем попадает в канал штуцера 28 и после этого попадает внутрь оболочки ЭИ 33. Выдвинув на необходимую величину конец стержня ЭИ 32 за пределы оболочки ЭИ 33, отключают электромагнитный привод 35.и при этом подвижная губка 38 под действием пружины 39 прижимает стержень ЭИ 32 к неподвижной губке 40, тем самым производится фиксация

ЭИ в заданном положении. Включается электропривод 12, который через ременную передачу вращает вал 2 с деталью 14. Затем обеспечивается подача РЖ под давлением в эластичный патрубок 26, откуда РЖ, пройдя через полость электрододержателя 25 и штуцера 28, попадает в зазор между стержнем ЭИ 32 и оболочкой ЭИ 33, и далее, выйдя за пределы оболочки, омывая конец стержня ЭИ 32, истекает на дно ванны 1.

Убедившись в нормальной подаче РЖ в зону обработки детали, включают блок питания, вследствие чего подается напряжение на деталь 14 через щетку 6 и на стержень ЭИ 32 через губки 38 и 40, Через блок управления подачей ЭИ и его компенсацией, включают шаговый двигатель 48, который, вращая барабан 47, через гибкую связь (тросик 45) начинает перемещать каретку 16 с ЭИ в сторону детали 14 и как только межэлектродный зазор (МЭЗ) достигает необходимой величины между концом стержня ЭИ 32 и торцом вращающейся детали 14, возникает искра, означающая начало электроэрозионного процесса.

Одновременно с шаговым двигателем

48 от блока управления включается электродвигатель 82, и ходовой винт 81, вращаясь, начинает с нужной скоростью перемещать люнет 78 в сторону обрабатываемой детали.

Двигаясь вперед, каретка 16 упирается гайкой-толкателем 51 в концевой выключатель 54 и начинает. вести за собой вторую каретку 55. При помощи винта 49, отпустив контргайку 50, завинчивая или вывинчивая его, можно изменять расстояние между каретками 16 и 55.

Пройдя определенно.; расстояние каретка 16 после получения управляющего сигнала от блока управления шаговым двигателем 48 останавливается.

Дальше исполнительные механизмы по командам, поступающим от блока управления, срабатывают в следующем порядке, Включаются электромагнитные приводы 58 и 69. При этом под действием сердечника электромагнитного привода 58 дополнительного зажима тяга 59, преодолевая сопротивление пружины 57, прижимает подвижную губку 62 к стержню .9И 32, тем самым зафиксировав его относительно второй каретки 55. Под действием сердечника электропривода 69 тяги 70, преодолевая сопротивление пружины 72, опускаются вниз и через двуплечие рычаги 71 проворачивают винты 68, которые за счет эксцентриситета е входят в зацепление с тормозными колодками 67, имеющими винтовую нарезку, тем самым происходит стопорение второй каретки 55 относительно ванны 1. После этого срабатывает электромагнитный привод 35 основного зажима, сердечник которого поднимает, преодолевая сопротивление пружины 39, тягу 36 вместе с подвижной губкой 38, тем самым освобождая стержень ЭИ 32, Вслед за этим под действием шагового двигателя 48 первая каретка 16 перемещается назад до тех пор, пока гайка-толкатель 52 не упрется в концевой выключатель 54, расположенный с правой стороны каретки 55, В процессе перемещения первой каретки 16 в обратном направлении, т,е. в сторону застопоренной второй каретки 55; оболочка ЭИ

33 смещается назад относительно неподвижного стержня ЭИ 32, зажатого дополнительным зажимом второй каретки 55. При этом длина выступающей из оболочки ЭИ 33 части стержня ЭИ 32 увеличивается, т.е, происходит компенсация израсходованной

1731489

50

55 части выступающего из оболочки конца стержня ЭИ 32, При этом процесс электроэрозии не прерывается. Величина хода компенсации расходуемой части ЭИ (обратный ход каретки 16 с оболочкой 33 при неподвижном стержне ЭИ 32) подбирается перемещением гаек-толкателей 52 относительно друг друга на винте 49 в пределах, ограниченных концевымии вы кл ючателя ми 54.

Как только под действием гайки-толкателя 52 срабатывает правый концевой выключатель 54, происходит срабатывание механизмов в следующей последовательности, Вначале происходит отключение шагоаого двигателя 48, после чего происходит остановка первой каретки 16, сразу после этого отключается электромагнитный привод 35 и подвижная губка 38 под действием пружины 39 опускаются и стержень ЭИ 32 оказывается плотно зажатым основным зажимом. Затем выключается электромагнитный привод 58 и под действием пружины 57 подвижная губка 62 дополнительного зажима поднимается, стержень ЭИ 32 освобождается. Включается шаговый двигатель, и первая каретка 16 вместе с ЭИ начинает перемещаться в сторону обрабатываемой детали в рабочем режиме электроэрозионной обработки. Как только гайка-толкатель

51 упрется в концевой выключатель 54, расположенный слева от второй каретки 55, этот концевой выключатель срабатывает, после чего происходит отключение электроприводов 69 и под действием пружины 72 двуплечих рычагов 71, проворачивает винты

68 в обратную сторону, выводя его из зацепления с тормозными колодками 67 (фиг. 4), таким образом. вторая каретка 55 оказывается расстопоренной, и она начинает перемещаться вслед за первой кареткой 16. Процесс электроэрозии продолжается. Вся эта операция по компенсации ЭИ повторяется многократно по мере необходимости, По до5 стижении необходимой длины отверстия в обрабатываемой детали первая каретка 16 упирается в концевой выключатель 83 (со стороны обрабатываемой детали), после его срабатывания автоматически отключает10 ся электропривод 12 и подача тока на ЭИ и деталь, кроме того, включаются электродвигатель 82 и шаговый двигатель 48, в режиме реверса на повышенных скоростях возвращают люнет 78 и каретку 16 с кареткой 55 в

15 исходное положение до их утыкания в концевые выключатели 80 и 83 расположенные справа от люнета 78 и каретки 16 соответственно. Как только срабатывают концевые выключатели 80 и 83, вся электрическая си20 стема устройства отключается, B случае использования ЭИ с вращающимся стержнем ЭИ 32 вал 2 с деталью 14 застопаривается стопорным винтом 7. Подвижные губки 38 и 62 основного и допол25 нительного зажимов должны быть приведены в постоянно разомкнутое положение, после чего приставки 75 и 76 подключаются к блоку управления и блоку питания.

Приставка 75 включает в себя привод вра30 щения стержня ЭИ 32 и основной механизм зажима с токоподводом на стержень Э И 32, а приставка 76 выполняет функции дополнительного зажима с таким же токоподводом на стержень ЭИ 32. В данном варианте ра35 бота устройства полностью повторяет работу устройства с невращающимся стержнем

ЭИ 32 за исключением неработающего в данном случае электропривода 12, В этом случае также процесс электроэрозии в мо40 мент компенсации ЭИ не прерывается при непрерывном вращении стержня ЭИ 32, 1731489

1731489

1731489 б7