Устройство для размерной электрической обработки

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки металлов, и может быть использовано на электроэрозионных или электрохимических станках с разомкнутым приводом подачи электрода-инструмента. Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени на наладку станка. На каретке привода подачи установлена система контроля величины смещения центра колебаний подвижной части вибратора, несущей электрод-инструмент. Система контроля связана с системой стабилизации центра колебаний, которая посредством разгрузочного механизма связана с подвижной частью вибратора. Для исключения жесткого воздействия на подвижную часть вибратора разгрузочный механизм выполнен в виде упругого элемента. Система контроля содержит раздвижную скобу, датчик линейных перемещений и индикаторную пластину, установленную на подвижной части вибратора. Элементы раздвижной скобы имеют возможность в режиме наладки разводиться на расстояние, равное удвоенной амплитуде колебаний подвижной части вибратора. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1590238 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 Н 7/32,7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4447388/25-08 (22) 02..06.88 (46) 07.09.90. БюлЛФ 33 (72) Н,А. Позняк и Г.А. Гейко. (53) 621.9.048. {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1238915, кл. В 23 Н 7/32, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки металлов, и может быть использовано на электроэрозионных или электрохимических станках с разомкнутым приводом подачи электрода-инструмента. Цель изобретения — повышение производительности за счет сокращения времени на

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электрофизическим методам обработки металлов, и может быть использовано на электроэрозионных или электрохимических станках, привод подачи электрода-инструмента которых выполнен по разомкнутой схеме.

Целью изобретения является повыше.ние производительности работы устройства за счет сокращения времени на его наладку.

На фиг.1 представлена схема устройства для размерной электрической обработки; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг. 3— узел I на фиг. 1, на фиг. 4 — вид Б на фиг, 3; на фиг,5 — разрез  — В на фиг.3; на фиг, 6устройство контроля смещения центра колебаний системы (электрода-инструмента) наладку станка. На каретке привода подачи установлена система контроля величины смещения центра колебаний подвижной части вибратора, несущий электрод-инструмент. Система контроля связана с системой стабилизации центра колебаний, которая посредством разгрузочного механизма связана с подвижной частью вибратора. Для исключения жесткого воздействия на подвижную часть вибратора разгрузочный механизм выполнен в виде упругого элемента.

Система контроля содержит раздвижную скобу, датчик линейных перемещений и индикаторную пластину, установленную на подвижной части вибратора. Элементы раз-, движной скобы имеют воэможность в режиме наладки разводиться на расстояние, равное удвоенной амплитуде колебаний подвижной части вибратора.1 з.п. ф-лы, 7 ил. вариант выполнения; на фиг, 7 — разрез Г—

Г на фиг. 6.

Устройство состоит из привода 1 подачи, на каретке 2 которого жестко закреплен электромагнитный вибратор 3 и исполнительный механизм 4 с электроприводом

5. Электромагнитный вибратор 3 состоит из корпуса 6, на верхней части которого неподвижно установлен могнитопровод 7 с катушкой 8 переменного тока. В нижней части .корпуса 6 на упругой подвеске, состоящей из мембран 9 и 10, смонтирована подвижная часть вибратора, состоящая из якоря 11 с закрепленными на нем электрододержателем 12 и электродом-инструментом 13. Электрододержатель 12 с целью устранения паразитных угловых колебаний электрода-инструмента 13 помещен в шариковых направ1590238 ляющих 14. На якоре 11 с помощью тяг 15 и

16смонтирована упругая плоская пружина

17 разгрузочного механизма с рычагом 18, толкателем 19 и нажимным винтом 20. Исполнительный механизм 4 состоит из корпуса 21, в котором с возможнолстью вращательного движения установлена гайка 22 с помощью подшипника 23 скольжения и упорных подшипников 24. Гайка 22 кинематически связана с электроприводом

5 зубчатой передачей 25. Внутри гайки 22 размещен винт 26 со шлицевым участком, имеющим сферическую торцевую поверхность. Шлицевой участок винта 26 расположен в шлицевом отверстии направляющей втулки 27, закрепленной в корпусе 21, а сферическая поверхность винта имеет возможность взаимодействия с рычагом 18. На электромагнитном вибраторе 3 смонтированоустройство контроля смещения центра колебаний системы — электрода-инстумента (фиг, 3-5). Подвижный элемент утройс1ва смонтирован на тяге 16 и состоит из муфты 28 и пластины 29, жестко соединенных ме>кду собой. Измерительная оснастка устройства смонтирована на корпусе 6 электромагнитного вибратора 3 с помощь1о кронштейна 30 и состоит из корпуса 31 и датчика 32 линейных перемещений уста новленных на кронштейне 30, Корпус имеет два соосно расположенных отверстия, выходящих в вырез, выполненный на одной из стенок и два перпендикулярных к ним отверстия, оканчивающихся резьбой, В соосных отверстиях подвижно уста овлены измерительные стержни 33 и 34, жестко соединенные соответственно с рычагами 35 и

36. Рычаги имеют продольные пазы, в которых размещены винт 37 с гайкой 38, Измерительные стержни 33 и 34, жестко соединенные между собой через рычаги 35 и 36 с помощью винта 37 и гайки 38, представляют собой единый измерительный элемент. Измерительные с ер>кни 33 и 34 упруго поджаты к корпусу 31 фрикционными накладками 34 с помощью пружины 40 и поджимных винтов 41, размещенных в отверстиях корпуса 31. Подвижный элемент и измерительная оснастка устройства смонтированы на вибраторе 3 так, что пластина

29 размещена в вырезе корпуса 31 между измерительными стержнями 33 и 34. Датчик

32 линейных перемещений закреплен на . пластине 42, спом,ощью которой он монти. руется на кронштейне 30 с возможностью регулировки усилия контакта измерительного наконечника датчика 32 с измерительным стержнем 33, Выход датчика 32 линейных перемещений соединен с входом блока 5 управления приводом исполнительного механизма 4.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно настраивается устройство контроля величины смещения центра колебаний системы (электрода-инструмента). Для этого ослаблением винта 37 осво10 бождают рычаги 35 и 36, Включают вибратор 3 в работу. При этом подвижной части вибратора (якорю 11, электрододержател ю 12, электроду-инструменту 13, тягам

15 и 16) сообщается колебательное переме15 щение с рабочей частотой и амплитудой, Муфте 28 с пластиной 29 также сообщается колебательное перемещение. Пластина 29 расталкивает лзмерительные стержни 33 и

34 в разные стороны, сообщая им поступа20 тельное перемещение, Этот процесс продолжается до тех пор, пока измерительные стержни 33 и 34 не окажутся на расстоянии величины амплитуды колебаний от контактирующих с ними поверхностей пластины

25 29. После этого поступательное перемещение стержнеи 33 и 34 прекращается, а их положение фиксируется и удерживается подпружиненными фрикционнь.ми накладками 39, Положение с1ержней 33 и 34 соот30 ветствует экстремальным положениям контактирующих поверхностеи пластины 29 в ее колебательном перемещении. В этом положении измерительные стержни 33 и 34 жестко соединяются в единый измеритель35 ный элемент с помощью винта 37 и гайки 38, датчик 32 линейных перемещений устанавливается в нейтральное положенле, при коT0ðoì электропривод 5 находится в выключенном положении. При включении

40 станка в работу каретка 2 привода 1 подачи с закрепленным на нем элек1ромагкитным вибратором 3 с электродом-инструментом

13 продвигается в сторону обрабатываемой детали, Подаваемая в межэлектродный зазор 5 под давлением рабочая жидкость создает усилие 0, действующее на электрод-инструмент 13. Это усилие смещает за счет деформации упругих мембран 9 и 10 центр колебания подвижной части вибратора (якоря

50 11. электрододержателя 12, электрода-инструмента 13, тя 15 и 16, пластины 29 с муфтой

28) в сторону магнитопровода 7, При этом колеблющаяся пластина 29, центр колебаний которой смещается в сторону иэмери55 тельного стержня 33, воздействуя на него, поступательно перемещает его вместе со стержнем 34 в сторону датчика 32. Датчик

32 под воздействием стержня ЗЗ выходит из нейтрального положения и выдает сигналкоманду на блок управления приводом 5

1590238

15 ложена пластина 29 испол нител ьного механизма 4. Электропривод 5 включается в работу. Движение от электропривода 5 через зубчатую передачу

25, гайку 22 передается на винт 26, который в шлиценой направляющей втулке 27 перемещается в сторону рычага 18, воздеиствуя на него сферической торцевой поверхностью. Рычаг 18 поворачивается, При этом нажимной винт 20 через толкатель 19 передает усилие Р на плоскую пружину 17 разгрузочного механизма и деформирует ее на величину д, Через деформацию плоской пружины 17 усилие Р передается через тяги

15 и 16 на подвижную. часть вибратора. Работа электропривода 5, а следовательно, и перемещение винта 26 в сторону рычага 18 продолжаются до тех пор, когда усилие P в зависимости от величины деформации д станет равным усилию Q от давления электролита, а центр колебания подвижной части вибратора возвратится в исходное положение, При этом центр колебаний пластины 29 в данный момент возвращается в сторону измерительного стержня 34. Под воздействием колеблющейся пластины 29 измерительный стержень 34 начинает поступательно перемещаться в сторону отдатчика 32, увлекая за собой и измерительный стержень 33. Вслед за стержнем 33 следует предварительно поджатый к нему измерительный наконечник датчика 32. Датчик 32 возвращается в нейтральное положение и выдает сигнал-команду на выключение электропривода 5. Пластина 29 совершает колебательные перемещения с рабочей амплитудой в пределах зазора h между стержнями 33 и 34. При этом стержни 33 и 34 (измерительный элемент) остаются н состоянии покоя, При дальнейшем увеличении усилия Q, действующего на электрод-инструмент, в зависимости от увеличения площади обработки (например, при обработке конусных отверстий) или повышении давления электролита нсе повторяется в том же порядке. В случае падения давления электролита в межэлектродном зазоре а (фиг. 2) усилие Q на электрод-инструмент 13 уменьшается, а Усилие Р деформированной пружины 17 остается прежним. Поэтому под действием усилия P (P >О) плоской пружины

17 происходит деформация мембран 9 и 10 уже в другом направлении, Центр колебаний подвижной чисти нибратора смещается н противоположном направлении н сторону от магнитопронода 7. Пластина 29 одновременно с колебательнь.м перемещением поступательно смещается н сторону измерительного стержня 34. Под вознейстнием колеблющейся пластины 29 измеритель20

50 ный стержень 34 и жестко закрепленный с ним стержень 33 поступательно удаляются от датчика 32, Последний выдает сигнал-команду на блок управления приводом 5.

Электропривод 5 включается в работу н обратном направлении, Винт 26 от привода 5 получает обратное перемещение, удаляясь от рычага 18. Величина д деформации плоской пружины 17 уменьшается, вследствие чего уменьшается и уравновешивающая сила Р. Под воздействием сил упругости деформированных мембран 9 и 10 центр колебаний подвижной части вибратора возвращается в сторону магнитопронода 7.

Этот процесс продолжается до тех пор,пока усилие Р не станат равным усилию Q, а центр колебаний подвижной части вибратора не возвратится в исходное равновесное положение, В этот период пластина 29, воздействуя на измерительный стержень 33, возвращает его со стержнем 34 в исходное положение, приближая к датчику 32,который возвращается в нейтральное положение и выдает сигнал-команду на отключение привода 5. То же происходит и при окончании обработки, Относительно этого равновесного положения происходят колебательные перемещения с постоянной амплитудой электрода-инструмента. При этом мембраны 9 и 10 не деформируются, воздушный зазор I между неподвижным магнитопроводом 7 и якорем 11 сохраняет первоначальную величину, положение элект- рода-инструмента стабилизируется, Стабилизируются центр колебания электрода-инструмента и межэлектродный промежуток а. На фиг, 6 и 7 показан второй вариант конструктивного исполнения предлагаемого устройства контроля смещения центра колебаний системы (электрода-инструмента),состоящего из деталей, выполняющих одинаковые с первым вариантом функции, хотя некоторые из них конструктивно отличаются друг от друга. Они обозначены одинаковыми позициями, Устройство по второму варианту состоит из корпуса

31,в пазу которого установлены с помощью оси 43 рычаги 35 и 36 с измерительными выступами 33 и 34. Рычаги 35 и 36 имеют пазы, в которых размещен винт 37 с гайкой

38. Рычаг 33 контактирует с датчиком 32.Рычаги 35 и 36 упруго поджаты к корпусу 31 фрикционны ли накладками 39 с помощью пружин 40 и поджимных винтов 41. Между измерительн.:IMH выступами 33 и 34 распоУстройство по второму варианту работаег аналогично первому. Ослаблением винта 37 освобождают рычаги 35 и 36.

Включают вибратор 3 н работу. Вибрирующая пластина 29, жестко связанная с яко1590238 рем 11, воздействуя на измерительные выступа 33 и 34, расталкивает рычаги 35 и 36 в разные стороны относительно оси 43 на величину колебания пластины 29, до тех пор, пока перемещение рычагов 35 и 36 не прекратится. Положение рычагов 35 и 36 фиксируется и удерживается с помощью подпружиненных накладок 39. В этом положении рычаги 35 и 36 жестко соединяются винтом 37 и гайкой 38. При смещении цент-!. ра колебаний системы пластина 29 воздействует на один из измерительных выступов

33 или 34 и поворачивает относительно оси

43 в ту или иную сторону измерительный элемент. состоящий иэ жестко соединенных рычагов 35 и 36 с измерительными выступами ЗЗ и 34. При этом срабатывает датчик 32.

Применение данного устройства позволяет методом обратной связи обеспечить ! надежную стабилизацию центра колебаний электрода — инструмента как при изменении площади обработки, так и при изменении давления электролита, а также вести

1 обработку различных типоразмеров деталей без переналадок устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для размерной электрической обработки, содержащее привод подачи электрода-инструмента, электромагнитный вибратор, жестко закрепленный на каретке привода подачи, систему стабилизации центра колебаний подвижной части вибратора, несущей электрод-инструмент, разгрузочный механизм, выполненный в виде упруго5 го элемента, связанного с подвижной частью вибратора и системой стабилизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повышения производительности рабаты устройства за счет сокращения времени его

10 наладки, в него введена система контроля величины смещения центра колебаний подвижной части вибратора, установленная на каретке привода подачи,а система стабилизации выполнена в виде привода, выход15 ное звено которого связано с разгрузочным механизмом, причем система стабилизации связана с системой контроля величины смещения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е20 е с я тем, что система контроля состоит из корпуса. раздвижной скобы, упруго поджатой к корпусу и выполненной в виде двух элементов, установленных с возможностью . наладочного взаимного перемещения,инди25 каторной пластины, установленной на подвижной части вибратора с возможностью взаимодействия с элементами раздвижной скобы, и датчика линейных перемещений, установленного с возможностью взаимо30 действия с элементами раздвижной скобы, 1590238

1590238

Фиг.2

1590238

1590238

Фиг.б

Г- Г.

Составитель И.Стефанов

Редактор Л.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор В,Гирняк

Заказ 2601 Тираж 564 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