Устройство для электроэрозионной обработки

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯйо девам нэвбретенн н етнрытнй огнив описания 15,06,8 та опу(72) Авторы изобретен и Иностранцы нс Ремер и Клаус-Петер Штай(54) УСТРОЙС Я ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБО Изобретение отнонной обработке счестве электрода-итваемой проволокиИзвестны ст осится к эпектроэроиспользованием в нструмента перемаипи центы. у ройства для эпектроэро. зионной обработки проволочным ипи ленточным электродом-инструментом, применяемые на станках с ЧПУ для вырезания сложных контуров в токопроводящих изделияхеПри этом эпектрод сматывается с рабочего рулона посредством нижней цри" водной системы, проходит через зону обработки и попадает в верхнюю приводную станка является вия оператора,трода осуществпя ние устройобработки из очным автома апек тизиро систему 11Недостатком этогонеобходимость присутсттак как заправка элекется вручную,Цепь изобретения - создаства для электроэрозионнодеций провопочным ипи пентродом, которое позволяет вать процесс заправки электрода и эпектроэрозионной обработки издепия.Цепь достигается тем, что в устройство для электроэрозионной обработки 5 проволокой или лентой, содержащее электронный блок регулирования, нижнюю приводную систему, расположенную со стороны запаса электрода-инструмента и верхнюю приводную систему, расположенную 10 по другую сторону зоны обработки, введены размещенный со.стороны запасаэлектрода-инструмента зажимающе гранспортируюший механизм, связанный с бпоком регулирования, установленное над ука д занным механизмом перфорирующее устройство, также связанное с блоком регулирования, и захватное приспособление,предназначенное для подведения электрода-инструмента к верхней приводной сио стеме.Зажимающе-транспортирующий мехавиэм выпопнен в виде двух подпружиненных рычагов, на свободном конце каждого из которых размещен опорный сегмент с отверстием, через которое прохоОМ 797 Фала Ф ПодписиСР 15нного комитета СС тений н открытий 5, Раушская наб.,Эакаэ 4268/79 Тираж 1 ВНЙИПИ, Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж4 игород Ул. Проектная, 4 филиал те Составитеиь М. Климовская Редактор Н. Киштупинец Техред 3, Палий Корректор Г. Огарзоны обработки. Со стороны запаса элек ф 3 9367 дит приводной вал, несуший ролик подачи, при этом ролики имеют возможность сбли. жения посредством введенного в устройство рычажного механизма.Перфорирующее устройство выполнено в виде наковальни и клина насечки, установленного на качающемся вокруг жестко закрепленной оси рычаге, связанном посредством штанги с тяговым электромагнитом.Захватное приспособление выполнено в виде роликового зажима, рычаг юторого жестко связан со втулкой, размещенной с возможностью перемещения в от- верстии направляющей трубы, в которой выполнен криволинейный пвз, предназначенный для направления ролика, связанного с втулкой,Нв фиг. 1 изображено устройство, общий видна фиг. 2 - зажимающе-транспортирующее устройство; на фиг, 3 - то же, в нерабочем положенвц на фиг. 4- то же, в рабочем положении; на фиг, 5- принцип работы устройства при зажиме и транспортировке электрода-инструмента; на фиг. 6 - перфорирующее устройство в нерабочем положении; иа фиг 7- то же, в рабочем положении; на фиг. 8- процесс насечки электрода-инструмента; на фиг, 9 - захватное приспособлениев начале процесса; на фиг. 10 - то же, в процессе захвата на фиг. 11 - то же, разрез; на фиг. 12 - принцип заправки электрода в начальное отверстие; на фиг. 13 - окончание заправки; на фиг. 14 система подвода воды и тока в нерабочем положении; на фиг. 15 - то же, врабочем положении. Устройство для электроэрозионной обработки лентой или проволокой содержит.электронный блок регулирования 1, нижнюю приводную систему 2, установлен 1 ную со стороны запаса электрода-инстру, мента 3, и верхнюю приводную систему, установленную по другую сторону" трода-инструмента 3 размещен зажима" юще-транспортный механизм 5, связанный с блоком 1, а между механизмом 5. и обрабатываемым изделием 6 находится перфорирующее устройство 7, также связанное с блоком 1. По другую сторону изделия 6 установлено захватное приспэсобление 8, предназначенное для подведения электрода-инструмента 3 к верхней приводной системе 4.Нижняя приводная система 2 в соедине нии с механизмом 5 и перфорирующим устройством 7 содержит монтажную плиту 9,97 4на которой закреплен приводной блок 10, возле которого расположены два плоских подпружиненных рычага 11 и 12,несущие опорные сегменты 13 и 14, в которых установлены приводные валы 15 и 16, с роликами подачи 17 и 18, выполняющие функцию зажима (фиг, 2-4), Приводные валы 15 и 16 через червячную передачу 19, 20, 21 и 22 в приводном блоке 10 соединены с двигателем 23. За приводным блоком 10 установлены два тяговых магнита 24 и 25, Один тяговый магнит 24 через штангу 26 связан с рычагом насечки 27, На рычаге насечки 27 находится клин насечки 28. Напротив клина.насечки 28 размещена наковальня 29,Второй тяговый магнит 25 через штангу 30, плечо рычага 31, имеющее возможность поворота вокруг пальца 32, шарнирно соединен с соединительной штвн. гой 33 и двумя ветвями 34 и 35, установленными на опорных сегментах 13 и 14.Эти опорные сегменты 13 и 14 несут приводные валы 15 и 16 с роликами подачи 17 и 18, На заднем конце они через зубчатые юлеса 19 и 20, червячное колесо 21 и червяк 22 находятся в зацеплении с двигателем 23.Перфорирующее устройство 7 содержит тяговый магнит 24 и штангу 26, клин насечки 28, размещенный на рычаге насечки 27 (фиг. 6 и 7). Рычаг насечки 27 установлен с возможностью поворота вокруг пальца 36. Напротив клина насечки 28 находится наковальня 29,Захватное приспособление 8 содержит направляющую трубу 37, которая закреплена винтами 38 со стороны вывода электрода-инструмента 3 (фиг, 9-13). На трубе 37 установлена с возможностью перемещения втулка 39 с зажимным рычагом 40 и зуб 41. Втулка 39 с помощью ходового ролика 42 перемещается в кулисе 43, проходящей по периферии в продольном направлении, Вследствие этого точно определено движение зажимного рачага 40, Зуб 41 имеет заклинивающийся ролик 44, доступ к которому возможен через отверстие 45, предназначенное для приема электрода-инструмента 3.Под изделием 6, закрепленным в держателе 46, размещена направляющая насадка 47 для электрода 3, Гидравлическая система подачи воды и тока, имеющая воэможность поворота в две стороны, содержит напорный цилиндр 48 с подводящим отверстием 49 и установленным в напорном цилиндре 48 поршнем 50 с936797 5пружиной 51 (фиг, 14 н 15).Поршень 50 через шток 52 соединен с прижимным уголком 53, поворачивающимся вокруг болта 54. На прижимном уголке 53 закреплены вводы тока 55 и подвода диэлектрика 56 и дополнитепьно кабепь тока 57 и шланг дпя воды 58, Сбоку от ввода воды и тока находится нвпрввняющее колесо 59 и установочный регупятор 60.1 оУстройство работает спедующим образом.Работа устройства дпя энектроэрозионной обработки лентой или проволокой начинается с момента достижения конечной 15 точки с относитепьно медпенным движением подачи изделия 6 и электрода 3. Затем электрод 3 эажимается устройством 5 под изделием 6. Поспе устройства 5 приводится в действие перфорирующее го устройство 7, которое надрезает электрод 3 и со своей стороны включает приводную систему 4, установленную над изделием 6. Всцедствие продвижения эпектрода 3 он обрывается в месте надреза. 25 Приводная система 4 перемещает остаток электрода 3 на сторону вывода где он наматывается на катушку ипи разрезается дробящим устройством на мелкие куски и выбрасывается в бак дпя отходов, зо При процессе обрыва перфорирующее устройство 7 или электрический контакт, срабатывающий при обрыве электрода, вызывают позиционирование детали для сле-, дующего контура и устройство управления перекшочается на быстрый ход. Процесс35 . позиционирования заканчивается тогда, когда начальное отверстие доходят до поиджения нвд нижней нвправпяющей насадкой 47. В этот момент устройство40 уцравцения станка выдает команду на медленную подачу, Эгот электронный сигнал запускает захватное приспособление 8,3 Вкоторое подведено к начальному отверстию нвд изделием 6. При контакте с иэдепием 6 захватное приспособпение 845 электрическим путем останавливается, Сигнал останова захватного приспособления 8 включает устройство подачи - ролики 17 и 18, твк, что электрод 3 протягивается через направпяющую насадку 47 и начальное отверстие.С помощью оптического сканирующе- . го устройства и электронного счетчика измеряется расстояние для подачи электрода, которое зависит от толщины изде лия, По достижении установленного состояния счетчика подача заканчивается и устройство подачи отключается, При 6продвижении захватное приспособпение 8 захватывает электрод 3 н сигнал счетчика при достижении установленного показания счетчика запускает движение захватного приспособления 8 в направлении к верхней приводной системе 4 и прн этом освобождается зажим механизмом 5.При достижении верхней конечной точки начало электрода захватывается перемещающейся верхней приводной системой 4 и перемешвется в сторону вывода. От первого электрического контакта производится поворот захватного приспособлений 8 вокруг установочного регупя 7 ора 60 и от второго электрического контакта, приводимого в действие натянутым электрсь дом 3, открывается подвод диэлектрика 56 и включается подвод тока 55, В качестве диэлектрика применяется деиони эироввнная вода, Затем производится обработка нового контура, процесс которой запрограммировав нв перфоленте, вводи- мой в электронное устройство управлений.По окончании процесса эрозии, т,е.после окончательной эроэионной обработки контура изделия, электрод 3 допжен быть зажат и после отдепения допжен бытьпродвинут вверх через начальное от верстие изделия 6 дпя спедующего обрезаемого контура. На перфоленте для изделия из определенной, спедующей друг за другом, последоватепьности кодовых знаков погическим путем распознается момент дпя начала процесса заправки, Этот процесс заправки начинается с зажима электрода 3 с последующей насеч кой и обрывом, Это производится вручную путем приведения в действие перекпючатепя, Первым возбуждается тяговый магнит 25 и в резупьтвте этого запускается движение подачи штанги 30 в направлении стренки. Установленное на ней с возможностью поворота ппечо рычага 31 поворачивается вокруг центра вращениями зафиксированного пальцем 32.На другом конце ппечв рычага 31 соединитепьнвя штанга 33 оттягивает обе ветви 34 и 35 в верхней точке и прижимает друг к другу соединенные ветвями опорные сегменты 13 и 14 с установпен ными в.них приводными валами 15 и 16. Вместе с поворотом приводных ванов поворачиваются шарикоподшипники в приводном бпоке 10, твк как зазор в шарикоподшипниквх вполне достаточен при угле поворота 1 . При этом электрод 3 прочно удерживается насаженными нв приводные вапы 15 и 16 роликами 17 и 18 пода чи, Они имеют снегкв зазубренный про97 8Люперед, причем рычаг насечки 27 поворвчимется вокруг пальца 36 в направлениистрелки. Приводиьцай в действие каин на-,сечки 28 попадает на электрод 3, ударяет его о наковальню 29 и производит нвдфеэ. Глубина надреза равна около 4/5 диа-метра электрода. Так как ролики 17 и18 (фиг. 4) удерживают электрод, а расположенные сверху станы транспортирующие ролики продолжают движение, электрод 3 обрывается и верхний его конецперемещается в сторону вывода например к отходокрошителю.Клин насечки 28 смещен в сторонудля того, чтобы, повернув его можно было использовать сном. Это относитсятакже и к наковальне 29, которая смещена по высоте. Кроме того, клин насечки 28 можно регулировать с помощьюзаконтренного винта в случае, если онукорачивается в результате износа, После надреза и отрыва электрода 3 тяговый магнит 24 отключается н штвнга 26с рычагом насечки 27 .оттягивается назад в исходное положение (фиг. 6),После обрым электрода 3 и вытягимния остатка электрода 3 из изделиясуппорт с изделием быстрым ходом перемещается к начальному отверстию нового контура. Когда достигается начальноеположение, быстрый ход отключается изапускается захватное приспособление 8.Захмтное приспособление 8 состоит изнаправляющей трубы 37, закрепленной настороне вывода электрода 3. В направляющей трубе установлены с возможностьюперемещения втулка 39 с зажимным рычагом 40 и зуб 41. Втулка 39 с помо-,щью ходового ролика 42 перемещаетсяв кулисе 43, проходящей по перифериив продольном направлении, Всле лствиевтокио точно определено движенйе зажимного рычага 40,После приведения в действие захватного приспособления эажимной . рычаг40 скользит в кулисе 43 вниз к начальному отверстию в новом контуре (фиг.12).При контакте зуба 41 с изделием 6 движение вниз останавливается иеизображен, ным электрическим переключателем. При.,продввкении электрода 3 ввеуцс с помощью устройства шаачи (фиг. 4 и 5) через нвпрввляклцую насаау 47 и начальное . отверстие, начало электрода захва -тымется зубом 41,Захват и продвижение электрода 3 посредством зуба 41 осуществляется по известному принципу роликового зажима(фиг. 12 и 13). Зуб имеет выемку, в 7 . 9367филь, что имеет то преимущество, чтопредотвращается проскальэымние электрода во время процесса обрыввния ипродукты истирания откладываются только в углублениях между зубцами. После зотделения электрода 3 и подачи иэделия6 к следующему начальному отверстию(позициониромние) электрод 3 протвлкивается вверх через новое начальное отверстие. При этом двигатель 23 через 1 рчервяк 22 вращает червячное колесо 21,жестко связанное с валом 15. С помощью двух одинаковых зубчатых колес 19н 20 вал 16 и ролик 18 начинает поворачиваться в неправпении, противопопож- Мном валу 15 или ролику 17,Перемещающиеся навстречу друг другу ролики 17 и 18, прижимаемые допол-нительно друг к другу рычажным механнзмом, проталкивают электрод 3 вверх - рсначала через направляющую насадку 47и затем в начальное отверстие иэделия6. Проталкимние вверх производится дотех пор, пока предмрительно установленная по толщине изделия 6 на декадномпереключателе длина электрода пройдетчерез направляющее колесо со счетнымустройством (на чертежах не показано)и двигатель 23 отключится.,Внииа продвинутого электрода 3 .измеряется опты- Эр,чески с помощью источника света, фотодиода и жестко установленного на направляющем колесе диска со щелевымипрорезями (на чертеже не показано).При, движении электрода 3 направляющее колесонаходится в движении и луч света на короткое время прерывается щелевыми прорезями, так что на выходе фотодиода возникают импульсы, подаваемыенв электронный счетчик. По достиженииустановленного конечного значения счет40чика двигатель отключается, захватноеприспособление 8 останавливается нвдизделием 6, тяговый магнит 25 отпуска-.ется и ролики подачи 17 и 18 черезплоские рычаги 11 и 12 возвращаются.назад в исходное положение, причем электрод 3 снова освобождается (фиг. 3), Конечное. значение, показания счетчика устанавливается в зависимости от тоацииыизделия таким образом, что эйектрод ЗРЭ выступает на 16 мм нвд изделием.Надрез для последующего отрыва элеатрода производится перфорцруклцим устройством (фиг, 6 и 7).Сразу же после эажатия электрода 3 Ироликами 17 и 18 через тяговый магнит24 пропускается ток. Сердечник перемешает дтангу 26 в направлении стрелки9 9367 которой на скошенной боковой стенке установпен с воэможностью перемещения эакпиниваюшийся ропик 44, Электрод 3 через направляющую насадку 47 протапкивается через начальное отверстие в эуб 41 (фиг, 12). При движении вверх в зуб 41 подвижный эаклиниваюшийся ролик 44 проталкивается по скошенной поверхности вверх, причем образуется щепь дпя проходящего электрода. Когда электрод О поднимается над издепием 6 на высоту определенную установкой ечетчика, подача останавпивается и зажимной рычаг 40 поднимается от иэдепия в направпении стрелки (фиг, 13), Вследствие на з клона поверхности эпектрод с заклинивающимся роликом 44 закпинивается и тем . самым предотвращается его проскапьзывание.Во время протягивания.эпектрода 3 щ вверх эажимной рычаг 40 и тем самым эпектрод 3 вспедствие направпения куписой 43 осуществляют поворот вокруг регулятора 60, в котором эпектрод 3 вводится в Ч-образную призматическую у направляющую, При скольжении вверх зажимного рычага 40 конец эпектрода 3, выступающий из зуба 41, захватывается транспортирующими ропиками верхней приводной системы и протягивается вверх,В результате протягивающего движения транспортирующих роликов закпиниваюшийся ролик 44 протапкивается вверх и электрод 3 может скользить через зуб 41. После этого зажимной рычаг 40 воэ 3 вращается в свое исходное положение, которое он занимает во время процесса эрозии, Исходное попожение предпочтитепьно устанавливается в зоне повоюта зажимного рычага 40, С этой целью зажимной рычаг 40 снова перемешается вниз. Так как при движении вниз эффект зажима зубом 41 с эаклиниваюшимся роликом уже отсутствует, то в зоне поворота зажимной рычаг 40 отводится в сторону4 от направпения движения эпектрода Э через бокове отверстие 45 зуба 4 1 (фиг. 1 2 ), Поэтому захватное приспособпение 8 не мешает процессу эрозии иэделия.Возврат зажимного рычага 40 в исходное попожение производится эпектрическим переключатепем (на фиг, не показан), Применение и установка таких перекшочателей известны. Дпя этого необходимо установить в верхней конечной точке движения вверх в зоне кулисы 43 лерекпючате пь, выключающий движение вверх и включающий снова движение вниз, Для останова движения вниз в зоне пово 97 10рота кулисы 43 установпен еше один электрический перекпючатепь, приводимый вдействие только при движении зажимногорычага 40 вниз иэ верхнего положения иостанавливающий движение зажимного рычага 40. Из исходного положения зажимной рычаг 40 запускается при спедуюшем процессе заправки. С помощью дополнительного эпектрического контакта,приводимого в действие натянутым апектродом Э, производится включение ножго процесса эрозии,Рабочими направляющими электродаявляются / -образные призматические направляющие колеса 59, в которые проволока вводится вследствие растягиваюшего напряжения и запитывается током. После того, как электрод 3 протянут черезначальное отверстие и натянут транспортирующими роликами верхней приводнойсистемы, необходимо систему подвода тока и воды прижать к электроду. При этомиспользуется гидравлический прижим систем подвода давпением диэпектрика привключении насоса (фиг, 14 и 15). Кактолько электрод 3 натянут, через эпектрический контакт и устройство управления станка вкпючаются транспортирующееустройство и водяной насос, В напорныйцилиндр 48 через отверстие 49 по шпангу из насоса подается диэпектрик. Призапопнении ципиндра диэлектриком поршень 50 со штоком 52 перемешаетсявперед в направпении стрелки (фиг. 16).Прижимной уголок 53, подвижно соединенный с концом штока 52, поворачивается вокруг болта поворота 54. Прижим-ным уголком 53 система подвода диэпектрика 56 и подвода тока 55 прижимается к электроду 3. Дополнительно эпектрод 3 зажимается между регулятором60 и направляющим колесом 59. Этотповорот обеспечивает точное припеганиеэлектрода 3 в регупяторе 60 и хорошийприжим контактов в системе подвода тока. Кабепь тока 57 и шланг дпя воды58 выполнены гибкими и следуют за поворотом прижимного уголка 53. Когдапроцесс эрозии закончен, устройство управления отключает водяной насос. Давление воды падает и поршень 50 пружиной 51 отводится назад, причем прижимной уголок 53 снова поворачивается штоком 52,При начале нового процесса заправкиэлектрод 3, не встречая сопротивлениясо стороны регупятора 60 и отклоненного прижимного угопка 53, захватным приспособпением 8 снова протягивается11 93679 вверх до попожения между транспортирующими роликами приводной системы, Они захватывают подведенный электрод 3, продвигают его, например к отходокрошитепю, который разрезает электрод на мелкие проволочные куски и подает в бак для отходовТаким обрюом, процесс заправки эпектрода и обработки детали полностью автоматизирован. 1 О формула изобретения 1. Устройство дпя эпектроэроэионной обработки проволокой ипи лентой, содержащее электронный блок регулирования, нижнюю приводную истему, расположенную со стороны запаса эпектрода-инструмента и верхнюю приводную систему,расположенную по другую сторону эоны обработки,отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса заправки и обработки детали, в устройство введены размещенный со стороны запаса электрода-инструмента эажимающе-транспортирующий механизм, связанный с блоком регулирования, установленное нвд укаэанным механизмом перфорирующее устройство, также связанное с блоком регулирования, и захватное приспособление, предназначенное для подведения эпектро 712да-инструмента к верхней приводной системе.2, Устройствопоп. 1, от дичаю щ е е с. я тем, что звжимающе-транспортирующий механизм выполнен в видедвух подпружиненных рычагов на свободном конце каждого иэ которых размещенопорный сегмент с отверстием, через которое проходит приводной вап, несущийпоник подачи, при этом ропики имеют воэможность сближения посредством введенного в устройство рычажного механизма.,3. Устройство по п. 1, о т п и ч аю щ е е с я тем, что перфорирующее уст.ройство выполнено в виде нвковапьни иклина насечки, установленного на качающемся вокруг жестко звкреппенной осирычаге, связанном посредством штанги стяговым электромагнитом.4, Устройство по п, 1, о т п и ч в -ю щ е е с я тем, что захватное приспособпение выполнено в виде ропикового зажима, рычаг которого жестко связан совтулкой, размещенной с возможностьюперемещения в отверстии направпяюшейтрубы, в которой выполнен криволинейныйпаз, предназначенный дпя направления ролика, связанного с втулкой,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Ъ 3891819,кп. В 23 Р 1/08, опубпик, 1975,