Способ электрообработки и устройство для его осуществления

Способ электрообработки и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: электрообработка тел вращения дисковыми вращающимися электродами-инструментами . Сущность изобретения: обработку деталей производят на многопозиционной роторной установке, содержащей неподвижные инструментальные блоки с вращающимися электродами-инструментами и технологический ротор с вращающимися вокруг своих осей центрами для базирования заготовок. Ротор вращается с постоянной скоростью вокруг штанги, осуществляя одновременно транспортирование заготовок и подачу на врезание. Скорость вращения ротора выбирается по наиболее медленной операции. В каждый момент происходит обработка только одной из установленных на роторе заготовки, для чего отношение суммы углов расположения блоков относительно оси штанги к углу между двумя соседними позициями центров на роторе выбирают не равным целому числу. На начальных позициях производят электроконтактную обдирку деталей, а на конечных - электроалмазное шлифование. 1 з.п.ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 23 Н 5/04, 7/26

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874311/08 (22) 15.10.90 (46) 15.12.92. Бюл, № 46 (7 t) Ржевское производственное объединение "Электромеханика" (72) В.M.ËoáàíoB, B.À.ÑTåïíèêoB, Г.А.Гейко, Э,K.Âoë÷êîâ, Н,Н,Шепырев, Ю,В.Евплов, Е.В.Поняков, Н.И.Попов и- B.В. Ш итиков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 931347, кл. В 23 Н 9/08, 7/26, 1980. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРООБРАБОТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: электрообработка тел вращения дисковыми вращающимися электродами-инструментами, Сущность изобретения: обработку. деталей производят на многопозиционной роторной установке, содвржащей неподвижные инструментальные

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки и.в частности к электроконтактной и электроалмазной обработке цилиндрических сложнопрофильных образцов для механических испытаний.

Известны способы электроконтактной обработки тел вращения, например, образцов для механических испытаний при вращении заготовки и электрода-инструмента, в которых электрод-инструмент подается к заготовке с заданной скоростью продольной подачи.

Известен способ электроконтактной обработки тел вращения, в котором заготовка и электрод-инструмент совершают вращательное движение вокруг своих осей, При сообщении электроду-инструменту или заготовке поступательного движения и соблюЯЦ,, 1780950 А1 т блоки с вращающимися электродами-инструментами и технологический ротор с вращающимися вокруг своих осей центрами для базирования заготовок. Ротор вращается с постоянной скоростью вокруг штанги, осуществляя одновременно транспортирование заготовок и подачу на врезание. Скорость вращения ротора выбирается по наиболее медленной операции, В каждый момент происходит обработка только одной из установленных на роторе заготовки, для чего отношение суммы углов расположения блоков относительно оси штанги к углу между двумя соседними позициями центров на роторе выбирают не равным целому числу.

На начальных позициях производят электроконтактную обдирку деталей, а на конечных — электроалмазное шлифование. 1 з.п.ф-лы, 10 ил. 3 дении условий, необходимых для возникно- (9 вения и развития электроэрозионных про- („ ; цессов, происходит съем металла с 0 заготовки в направлении продольной и по- (у перечной подач.

Известен способ электроабразивного шлифования тел вращения при котором врезание круга ведут при постоянной скорости его поперечной подачи.

Известный устройства для анодно-механического и электроалмазного шлифования наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей деталей, например, станок мод. ЗЭ110М, в которых заготовка и электрод-инструмент совершают вращательное движение при продольной и поперечной подаче электрода-инструмента.

1780950 различными электродами-инструментами, что требует перестановки обрабатываемой заготовки с одного вида оборудования на другой и, как следствие препятствует автоматизации, изготовления деталей и увеличивает суммарное время изготовления детали.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно автоматизация процесса изготовления образцов, а также повышение производительности изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что при встречном вращении образца и дисковых электродов-инструментов, обработку ведут с исйользованием роторной машины, при этом обдирку образца до цилиндрической формы и формирование его, профиля осуществляют электроконтактным методом на первых позициях, а чистовую доводку поверхностей до номинальных размеров осуществляют на последующих позициях методом электроалмазного шлифования, причем подачу врезанйя электрода-инстру- мента на всех позициях осуществляют путем вращения ротора с постоянной угловой скоростью, с вращающимся вокруг собственной оси образцом, установленным на нем, относительно неподвижного инструментального блока с вращающимся электродом-инструментом, при этом угловую скорость вращения ротора выбирают по позиции с наименьшей скоростью обработки, исходя из метода обработки и его режимов, причем обработку образцов производят по одному последовательйо на каждой из позиции.

Для реализации способа в роторной машине, содержащей технологический ротор с механизмам его вращения и механизмами зажима и вращения образца вокруг собственной оси, инструментальные блоки, с механизмами вращения электродов-инструментов и их настроечных перемещений, установленные неподвижно относительно технологического ротора, коллектор распределения технологического тока по рабочим позициям от источников питания, рабочую ванну, загрузочное устройство, инструментальные блоки установ15

Общими недостатками известных технических решений является невозможность или большая сложность автоматизации обработки деталей типа тел вращения от заготовки до детали заданного размера. точности и качества поверхности, т.к. для этого необходимо проведение черновой и чистовой обработки с использованием различных методов обработки, например, электроконтактного и электроалмазного с 10 лены с шагом по делительной окружности технологического ротора не равным (большим или меньшим) шагу размещения меха. низмов зажима и вращения образцов вокруг собственной оси на технологическом роторе на величину не менее величины пути врезания и обработки образца с максимальным припуском на одной из позиций обработки.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа обработки образца на одной из позиций; на фиг, 2 — схема компоновки технологического ротора; на фиг. 3-8 обработка образцов по позициям на фиг. 2; на фиг. 9 — кинематическая схема технологического ротора; на фиг. 10 — вид А на фиг. 3.

При обработке образцов по предлагаемому способу, т,е. при прохождении с постоянной угловой скоростью ротора с вращающимся образцом относительно вращающегося электрода-инструмента скорость врезания инструмента при прохождении любой позиции будет переменной в зависимости от величины снимае. мого припуска и угла встречи образца с электродом-инструментом (а ) и изме-, няться от максимальной с момента касания, равной скорости черновой обработки, до минимальной, равной скорости чистовой обработки, а при выходе за линию центров . осей технологического ротора и электродаинструмента произойдет выглаживание поверхности образца.

На первой рабочей позиции роторной машины производится обдирка образца электроконтактным cnocoGaM, при этом режимы обработки выбираются согласно рекомендациям.

Например, напряжение U=29 — 30 В;ток

1=0,3-1,0 кА; окружная скорость электродаинструмента Чэн=35 м/с; скорость врезания максимальная Vepeg=5 мм/мин, которая при диаметре ротора по делительной окружности ОР=1000 мм, диаметре заготовки dý=16 мм и величине снимаемого припуска

Z

=0,043 об/мин.

На второй рабочей позиции роторной машины производится профильная обточка образца электроконтактным способом с режимами обработки одинаковыми с первой позицией, На третьей и последующих позициях роторной машины производится чистовая обработка поверхностей образца— электроалмазным способом, при этом режимы обработки выбираются согласно рекомендациям, например, напряжение 0.=5-7 в; окружная скорость электрода-ииструмен1780950

10

55 та Ч =35 м/с; скорость врезания максимальная Чвреэ2=2,5 ммl мин, которая при диаметре ротора до делительной окружности

Op=1000 мм, диаметре заготовки под операцию шлифования бзш=6,0 мм и величине снимаемого припуска ЕШ=0,5 мм (на сторону) обеспечивается угловой скоростью ротора равной в„=0,036 об/мин.

Таким образом, минимальная угловая скорость вращения ротора для обеспечения обработки по позиции с наименьшей скоростью врезания, т.е. электроалмазного шлифо ва н и я составит c0poplT =0,036 об /мин.

Устройство, реализующее способ обработки содержит станину 1, технологический ротор 2, механизмы 3 вращения образцов 4, коллектор 5 распределения технологического тока по рабочим позициям ротора 2, инструментальные блоки 6 с электродамиинструментами 7, рабочую ванну 8, передающее устройство 9, роторный накопитель .10. Технологический ротор 2 установлен с возможностью его вращения на неподвижной штанге 11, закрепленной на станине 1.

Вращение ротора 2 осуществляется от электропривода 12 через цепную передачу 13 на роторе 2 установлены механизмы 3, обеспечивающие вращение образцов 4 от электропривода 14 через блоки ременных передач

15. Зажим образцов 4 в центрах 16 и 17 осуществляется с помощью пневмоцилиндров 18. На штанге 11 в верхней ее части установлен коллектор 5 с токоподводящими секторами 19 соединенными с источниками питания для электроконтактной и электроалмазной обработки. На кронштейнах 20, закрепленных на роторе 2, установлены токосъемные щетки 21 вращающиеся вместе с ротором 2, которые соединены с токосъемными щетками 22, установленным на механизмах 3 и осуществляющими токоподвод к вращающимся образцам 4. Токопроводящие секторы 19 выполнены прерывистыми и осуществляют подвод тока к каждому механизму 3 только во время обработки одного образца 4 и только от соответствующего источника питания.

В случае если будет производится электроконтактная обработка сразу двух образцов и притом разных его поверхностей, то информация о протекании процесса обработки на каждой позиции будет искажена и, следовательно. система слежения и управления технологическими параметрами источника питания не сможет поддерживать оптимально необходимый режим при обработке заданной поверхности образца на одной из позиций.

В случае если будет производится одновременно электроконтактная (черновая) обработка одного образца и электроалмазное шлифование (чистовое) другого образца то. учитывая что рабочая подача врезания на обоих позициях осуществляется путем вращения одного и того же привода, возникающая на позиции черновой обработки вибрация ротора приведет к искажению обработки и размера на чистовой операции и, следовательно, к браку.

Для того, чтобы избежать указанных недостатков и обеспечить автоматизацию процесса изготовления образцов с заданной точностью, обработку образцов производят по одному последовательно на каждой из позиций при непрерывном вращении ротора с выбранной угловой скоростью.

На фиг. 2 представлена схема компоновки технологического ротора при числе инструментальных блоков равном 6 и числе. позиций под деталь равном 4.

Как видно из схемы, обработка образца производится только на одной позиции при шаге инструментальных блоков равном Su (угол а) и шаге зажимных механизмов образца S> (угол P). Для обеспечения раздельного прохождения деталей при обработке необходимо чтобы было соблюдено условие: а и — 1 $,(-1)

Ss где и — количество инструментальных блоков;

F — не целое число.

Электроды-инструменты 7 приводятся во вращение от электропривода 23 через блок ременных передач 24. Электроды-инструменты 7 имеют возможность настроечных перемещений: радиального, с помощью механизма 25; вертикального с помощью механизма 26, углового с помощью механизма 27. Токоподвод к электродам-инструментам 7 осуществляется через токосъемные щетки 28. На станине 1 установлена неподвижно рабочая ванна 8, заполняемая рабочей средой в которой ведется обработка образцов 4.

Передающее устройство 9 установлено на станине 1 и приводится во вращение от электропривода 12 через кинематическую цепь с синхронизацией вращению технологического ротора 2.

На станине 1 установлен роторный накопитель 10, в котором размещены образцы

4, Вращение роторного накопителя 10 осуществляется от электропривода 12 через кинематическую цепь с синхронизацией вращению технологического ротора 2. На

1780950

10

50 штанге 11 неподвижно установлен цилиндрический копир 29 с канавкой в которую входят пальцы 30 механизмов 3 вращения образцов 4, в результате чего при вращении ротора 2 обеспечивается вертикальное перемещение механизмов 3 при загрузке и выгрузке образцов 4 в рабочую ванну 8 и постоянство их положения в течение обработки от позиции к позиции относительно электродов-инструментов 7, Устройство работает следующим образом.

Образцы 4 загружаются в роторный накопитель 10, Исходя из диаметра заготовки, расчетного припуска заготовки на каждой из позиций, скорости врезания, диаметра ротора 2 по делительной окружности, режимов обработки вычисляется угловая скорость ротора на каждой из позиций и определяется минимальная угловая скорость ротора 2, которая задается электроприводу 12. В соответствии с конечными диаметрами заготовки на каждой из позиций устанавливается путем ручной настройки с помощью механизмов 25, 26 и 27 положение электродов-инструментов 7. Ðàбочая ванна 8 заполняется рабочей средой. Включаются электроприводы 23,14 и

12. Передающее устройство 9 берет образец 4 из роторного накопителя 10 и перемещает его на загрузочную позицию ротора 2, где образец 4 зажимается между центрами

16 и 17 с помощью пневмоцилиндра 18. При вращении ротора 2 механизм 3 с зажатым образцом 4 перемещается при взаимодействии пальца 30 с канавкой копира 29 в нижнее положение в рабочую ванну 8 и при дальнейшем вращении ротора 2 образец 4 входит в контакт с электродом-инструментом 7 на первом инструментальном блоке 6.

Идет электроконтактная обдирка образца 4.

При выходе образца 4 из обработки на первой позиции и его дальнейшем перемещении ко второму инструментальному блоку 6 происходит загрузка следующего образца и т.д. до конца обработки первого образца 4 последовательно на всех позициях и его выгрузки. При этом при вращении ротора 2 подвод тока к каждому образу 4 осуществляется только в момент его обработки от соответствующего источника питания за счет токосьема с прерывистых токопроводящих секторов 19 коллектора 5.

Использование данного способа обработки и устройства позволит автоматизировать обработку деталей типа тел вращения от заготовки до готовой детали заданного размера, точности и качества поверхности, сократить время изготовления деталей за счет совмещения времени транспортирования и времени обработки, а также исключения времени,необходймого на перестановку детали, переналадку по операциям оборудования, уменьшить номенклатуру типов оборудования и необходимые производственные площади.

Формула изобретения

1.. Способ электрообработки вращающимися дисковыми электродами-инструментами, при котором обработку производят на роторной многопозиционной установке последовательного действия с постоянной скоростью вращения ротора, отличающийся тем, что, с целью упрощения его реализации при обработке тел вращения, заготовкам придают вращение вокруг своих осей, обработку каждой заготовки ведут по меньшей мере в два этапа, на первом из которых осуществляют черновую обработку электроконтактным методом, а на втором этапе осуществляют чистовую обработку электроалмазного шлифования, при этом в:каждый момент времени обрабатывают только одну из деталей, установленных на ротор, а скорость его вращения выбирают из условия обеспечения оптимальных для данных режимов результатов обработки на наиболее длительной операции.

2. Устройство для электрообработки вращающимися дисковыми электродамиинструментами, содержащее основание с приводами вращения электродов-инструментов вокруг неподвижных осей и роторный барабан с установленными на- нем равномерно по окружности узлами закрепления деталей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции при обработке деталей типа тел вращения, узлы закрепления снабжены приводами вращения деталей вокруг своих осей, а отношение суммы углов между осями вращения электродов-инструментов к углу между двумя соседними узлами закрепления деталей не равно целому числу. у r;». li ) .

Р1М

Фыг / (!

1780950

Вид Д

ФИГ, И

Составитель Г. Гейко

Редактор С. Кулакова ТехредМ.Моргентал Корректор С. Патрушева

Заказ 4239 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101