Станок для электроэрозионной обработки проволочным электродом-инструментом

 

1,СТАНОК ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ПРОВОЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДОМИНСТРУМЕНТОМ , перемещаемым посредством механизма подачи, связанного с регулятором скорости, снабженный имеющим продольную и поперечную каретки координатным столом, по обе стороны которого расположены пред назначенные для направления электрода-инструмента втулки и подающие валки, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических , возможностей станка за счет обработки деталей со сложной и изменяющейся конфигурацией, в него введен механизм формования профиля электрода-инструмента, расположенный относительно координарного стола за подаюлими валками. 2. Станок по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что механизм формования профиля электрода-инструмента выполнен в виде акустической головки с бойком, предназначенным для взаимодействия с одной из матриц, расположенных на поворотном устройстве. 3; Станок по п. 1, отличающий с я тем, что, с целью обеспечения надежного контакта со спрофилированным электродом-инстру (Л ментом, один из валков каждой пары выполнен из пластичного материала, . а второй валок подпружинен навстречу ему. 4. Станок по п. 1, отличающий с я тем, что один из каждой пары валков выполнен из фторопласта .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3(Я) В 23 Р 1 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3364997/25-08 (22) 15.12.81 (46) 23.01.84 . Бюл. )) 3 (72) О.Н.Кавтарадзе, Ю.A.Êóðäèí и И.И.Поляков (53) 621.9.048.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 695795, кл. В 23 Р 1/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 208850, кл. В 23 P 1/12, 1963 (прототип); (54)(57) 1.СТАНОК ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЭИОН- .

НОИ ОБРАБОТКИ ПРОВОЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДОМИНСТРУМЕНТОМ, перемещаемым посредством механизма подачи, связанного с регулятором скорости, снабженный имеющим продольную и поперечную каретки координатным столом, по обе стороны которого расположены пред— назначенные для направления электрода-инструмента втулки и подающие валки, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических,возможностей станка за счет обработки деталей со сложной и изменяющейся конфигурацией, в него введен механизм формования профиля электрода-инструмента, расположенный относительно координарного стола за подан-дими валками.

2. Станок по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что механизм формования профиля электрода-инструмента выполнен в виде акустической головки с бойком, предназначенным для взаимодействия с одной из матриц, расположенных на поворотном устройстве.

3; Станок по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения надежного контакта со спрофилированным электродом-инструментом, один из валков каждой пары выполнен из пластичного материала, а второй валок подпружинен навстречу ему.

4. Станок по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что один из каждой пары валков выполнен из фторопласта.

1068248

Изобретение относится к размерной электроэрозионной обработке токопроводящих материалов, в частности к оборудованию, предназначенному для обработки деталей сложной формы. и изменяющейся конфигурации. 5

Известен способ электроэрозионного разрезания токопроводящих материалов, согласно которому электродинструмент формуют непосредственно перед входоы в зону обработки удар- 1О ным воздействием инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой.

Проволоку расплющивают между полуволновым отражателем — мат- 15 рицей и колеблющимся бойком, имеющими заданную конфигурацию рабочих поверхностей. При использовании инструмента, колеблющегося с ультразвуковой частотой, коэффициент трения в рабочем зазоре снижается на

40-60%, ликвидируются обрывы проволоки. В результате этого снижается существенно усилие натяжения и износ электрода инструмента. Способ предназначен только для разрезания токопроводящих материалов и предусматривает непрерывное формообразование электрода-инструмента (.13 .

Недостатком такого способа. является невозможность обработки. профилей сложной и изменяющейся,конфигурации в токопроводящих материалах.

Наиболее олизким к изобретению техническим решением является станок для электроэрозионной обработки деталей электродом-проволокой, состоящий иэ механизма перемотки электрода-проволоки, координатного стола для установки детали, регулятора ско- 40 рости и устройства для подачи электрода. Он снабжен подающими валками для осевого перемещения электродапроволоки в режиме регулирования межэлектрод ого промежутка и втулками 45 для направления конца электродапроволоки в рабочей зоне. Концом электрода-проволоки прошивается технологическое отверстие для первоначального заведения в заготовку, затем постоянно перематывающейся проволокой обрабатывается сама щель, как на известных электроэрозионных станках. Электрод-проволока . при прошивке отверстия направляется верхней втулкой и перемещается верхними подающими валками в зону обработки детали.

После прошивки технологического отверстия верхние валки подают элект- 60 род-проволоку дальше в осевом направлении (напряжение с электродов снято), а нижняя втулка подводит, ее к нижним приемным валкам. Последние захватывают электрод-проволоку 65 и перемещают с постоянной скоростью, а верхние валки при этом притормаживают ее, создавая натяжение. Постоянное положение рабочего участка электрода-проволоки обеспечивается верхней и нижней втулками. За счет перемещения детали в режиме регулирования межэлектродного промежутка обрабатывается щель. Затем проволока отрезается электроискровым способом с помощью бокового (дополнительного электрода и начинается следующая прошивка (2).

Однако прошивка технологических отверстий осуществляется как частная операция, а далее станок работает как обычный вырезной станок с перематываемым электродом-проволокой. Кроме того, не предусмотрена возможность работы с инструментом изменяющейся конфигурации.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей станка при обработке деталей со сложной и изменяющейся конфигурацией.

Поставленная цель достигается тем, что в станок для электроэрозионной обработки деталей, включающий валки перемещения электрода, втулки направления электрода, продольную и поперечную каретки координатного стола и регулятор скорости подачи электрода, введен механизм формования электрода.

Причем механизм формования профиля электрода-инструмента выполнен в виде акустической головки с бойком, и поворотного устройства с механизмом подачи сменных матриц.

Кроме того, один из каждой пары валков перемещения электрода выполнен из материала, способного повторять форму электрода в зоне контакта с ним,например из фторопласта.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый станок, на фиг. 2(а,б, в, r, д) представлены соответственно: разнорезонаторный блок магнетрона с отличающейся шириной и глубиной резонаторных щелей; встречноштыревая система с различной шириной паза вдоль штырей и у их вершин; паз с переменной шириной фигурные пазы; шестерни с внутренним и внешним зацеплением, которые можно обрабатывать на предлагаемом станке.

Станок состоит из электрода 1, разрезной направляющей втулки верхней 2, подающего валка верхнего металлического 3, подающего валка верхнего не металлического 4, пружинящей тяги 5, обрабатываемой детали 6, разрезной направляющей втулки нижней 7, подающего валка (нижнего металлического) 8, подаю1068248 нижнего не металличес- получения отверстия нужного профиля щего валка нижнего е ан е от БПУ 19 откого 9. Кроме того, станок содержит электрод по команде от резается электроискровым способом магнитострикционный преобразова10 льт азвуковой волновод 11, при подаче в зону обработки электтель 1, ультразву боек 12, сменную матрицу 13, ультра- рода к о а-п оволоки 21) . 3аковой четвертьволновой отража- 5 намотки электрода-проволоки 1 . азвуково четве тель 14, механизм 15 подачи сменных . тем дета ь мат и от езной электрод-инстру- перемещается на нужную координату ма р ц, р и трод-инструи начинается прошивка следующего мент 16, привод 17 верхних валков, и валков блок 19 про- профильного отверстия.

Р пРо 10 граммного управления, привод 20 по6 ворота головки со сменными матрица- ного сечения деталь с помощью приводов 22 и 23 координатного ми, механизм 21 намотки отработанного электрода, привод р д, ривод 22 про- стола перемещают по программе от

БПУ относительно электрода 1 в редольной каретки координатного còîла, привод 23 поперечной каретки 15 жиме регулирования межэлектродного промежутка, а использованн в ра окоординатного стола и механизм

24 подачи и натяга электрода. те электрод (после прохождения у б б ки) при неДля прошивки отверстия со слож- его через зону обработки при необходимости направляют, как на изным профилем электрод-инструмент 1 вестных электроискровых вырезных вставляется в разрезную подпружи- 70 ненную направляющую втулку 2 и застанках с постоянн

3 ся проволокой, на приемную катуш емную катушку водится между подающими валками и 4, которые между собой соеди- механизма намотки . танок о— а профильные воляет изготавливать про ильные нены пружинящими тягами 5. с п иво 17 по- ях сразу без предварительного изготовления круглого дающих валков 3 и 4 и электрод 1 в режиме регулирования межэлектрод- отверстия.

В этом случае по программе, заного промежутка подается через втулданной на перфоленте от, внач л ку 2 к обрабатываемой детали .6. После включается акустическая головка, прошивки отверстия валки подают

30 состоящая из магнитострик нитострикционного электрод-проволоку дальше в осевом преобразователя, волн е направлении (напряжение с электросменных бойка и матриц дов в это время снято) а разрез- ый элект д 1 заправляют ченаЯ подпРУжиненнаЯ втУлка 7 подв дР и 3 и 4 в аз езну втулку ее к валкам 8 и, котоРые имеют пРи 35 2, а .затем он поступает в зону обравод 18 и также соединены между собой б али 6 и начинается прошива Станок выполняет отверстия сложзахватывают электрод-проволоку и начинают ее перемещать с постоянной скоростью, a,валки 3 и 4 при этом При обработке деталей с изменяюейся шириной щели обработку также притормаживают ее, создавая тем са- 40 щейся ш р ведут по программе, заданной на бумым натяжение. мажной перфоленте. В программу заклаПостоянное положение рабочего дывают необходимые команды на вклютносительно об- чение и выключение магнитостриктора рабатываемой детали обеспечивается 45 акустнческой головки, поворот и подавтулками 2 и 7. По команде от чу поворотного устройства со сменными

БПу 19 включается магнитострнкцион- матрицами, время работы преобразоный преобразователь 10 и ультразву- вателя, подачу изделия по коордиковые колебания по волноводу 11 пе- натам Х и Y и т.д. Формуя электродбойк 12 которые формует

50 инструмент с ультразвуковой частотой электрод 1 нужного профиля с помощью например 20 кГц, можно получать изсменной матрицы 13 укрепленной на менение профиля за время менее 10 с. отражателе, траж т

14 О а ель 14 с за" при степени деформации проволоки из о =80ной на нем сменной матрицей . тугоплавких материалов до крепленно на

13 смонтирован на поворотной голов- 90Ъ. 1аким образом, дис р иск етное измеке механизма подачи и 15. При необ- 55 нение формы электрода-инструмента ходимости изменения профиля элект- определяется временем изменения расществляют поворот головки стояния между бойком и матрицей, коот привода 20 или подачу головки торое можно сделать .весьма мальм. от привода. Механизмы 15 и 20 имеют Универсальность предлагаемого станка электрические связи с блоком про- - 60 позволяет использовать его как для и граммного управления, о ления 19 осущест- прецизионного вырезания профиле кон иг а ии зляемые автоматически. тически. Сформо- сложной и изменяющейся конфигураци ванный электрод-инструм умент 1 посту- непрерывно перематываемым электродомвалки 3 и 4 во втулку 2 инструментом (плющенкой заданной пает через валки и в

) так и чя объемного .подводится в зону обработки. После 65 конфигурации), так и д.

1068248 копирования (по форме) электродаинструмента.

Цилиндрические подпружиненные валки выполняют роль не только механизма протяжки и натяга электрода, но также и роль направляющих электрода.

Кроме того, валки гасят вибрации, возникающие на электроде при формовании его акустической головкой. Один из валков в каждой паре обладает свойством принимать форму электрода в зоне контакта С ним. Для этого он изготавливается из пластичного материала,например из фторопласта,резины и т.д.,обладающих свойствами упругой деформации, что позволяет 15 восстанавливать первоначальную форму или изменять ее в зависимости от профиля электрода, проходящего между валками. Электрод-инструмент вдавливается под усилием пружинных тяг ур стальным валком в упругий валок и образует в нем канавку, идентичную своей форме, которая в дальнейшем не позволяет электроду из нее выходить, т.е. помимо разрезной направляющей втулки служит дополнительной направляющей. При изменении формы электрода-инструмента соответственно изменяется и форма канавки на валке, так как канавка формуется самим электродом.

Материалы, используемые в конструкции валков, обладают амортизирующими свойствами, что обеспечивает гашение возникающих в процессе ультразвуковой ковки вибраций формуемого электрода. Таким образом, валки исключают возможность передачи вибраций электрода-инструмента на деталь и отпадает необходимость в акустической развязке, которая была бы необходима в случае совмещения механизма формования электрода с механизмами натяга и перемотки.

В настоящее время изготовлен и прошел лабораторные испытания макет станка. Была проведена электроискровая обработка деталей из меди МВ молибденовым электродом-инструментом с изменяющимся сечением, изготовленным на предлагаемом макете станка ультразвуковой ковкой. Иэ проволоки МЧ1Г диаметром 0,1 мм изготовлена плющенка сечением

0,08 0,12 и 0,04 0,25 мм с чистотой поверхности V 10 при следующих режимах ковки; частота колебаний бойка f 21 кГц, мощность генератора (УЗДН-1) И = 400 Вт, амплитуда колебаний бойка A2 = 20 мкм, угол захода инструмента = 12 скорость формообразования V 2 м/мин, степень обжатия электрода проволоки ф 20-603, материал бойка и полуволнового отражателя матрицы BK-8.

ПРоцесс ковки осуществляется без нагревания проволоки, без смазки, за один проход. Получаемый электрод; инструмент поступал в зону обработки детали. Электроискровой процесс осуществлялся на следующих режимах: напряжение холостого хода U 120 В;. ток короткого замыкания 3 . 0,5 А; емкость накопителя С 0,07 мкФ; технологическая жидкость — керосин КО 30.

B результате получены детали с щелевыми отверстиями и глухими полостями. Использование предлагаемого станка, по сравнению с известными,. обеспечивает возможность обработки сложных профилей с изменяющимся сечением за один проход без смены электрода-инструмента.

1068248

ВНИИПИ Заказ 11369/10

ТиРаж 1041. Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4