Устройство для обработки отверстий колеблющейся проволокой- инструментом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (") 569437 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлеис 17.03.76 (21) 2335421/08

2 (51) М. Кл.

В 24 В 21/02 с присоединением заявки №

Государстеенный комитет

Совета Министров СССР оо делан изооретений и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.08.77.Бюллетень % 31

1 (45) Дата опубликования описания 07.09.77 (53) УДК 621.924.24 (088.8) Д. Л. Ройтман, В. Н. Суслонов, А. E. Шевелев, В. М. Лобанов и В. Д. Розгон (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

КОЛЕБЛЮЩЕЙСЯ ПРОВОЛОКОЙ- ИНСТРУМЕНТОМ

Изобретение относится к станкам для обработки и доводки отверстий любой конфигу-. рации. проволокой, на которую нанесены и закреплены зерна алмаза (эльбора).

Известна ультразвуковая проволочная 5 установка, основанная на том, что в натянутой между двумя опорами проволоке-инструменте возбуждаются продольные колебания ультразвуковой частоты, Обрабатываемая деталь прижимается к боковой по- що верхности инструмента с пос.оянной силой, а в зону контакта инструмент-деталь подается абразивная суспензия, в то время как проволока-инструмент постоянно перематывается с подающей на принимающую катуш- 1а ку j1J.

Оптимальное значение силы натяжения проволочного инструмента и амплитуда колебаний излучателя находятся в сложной зависимости от параметров процесса, а в пп растянутой и колеблющейся проволоке возникают значительные знакопеременные на,— пряжения, что ограничивает применение проволок малых диаметров. При изгибных колебаниях инструмента малсго диаметра 2С, увеличение силы подачи ведет к значительному снижению амплитуды колебаний (затуханию), а уменьшение(силы натяжения увеличивает прогиб инструмента, что снижает точность обработки. Кроме того, ультразвуковая установка работает хорошо толт ко по хрупким материалам, например, керамике и стеклу, Известен механизм электроэрозионного станка для вырезания сложно-контурных отверстий с помощью вертикального возвратгзпоступательного перемещения электрода-проволоки, основанного на том, что проволочный электрод-инструмент, направляемый втулкой, пропускается сквозь отверстие в обрабатываемой детап1 и перекидывается че вез два свободно вращающихся ролика, выполненных .из токопроводящего материала.

Один конец проволоки соединен с эксцентриком, тянущим электрод-проволоку, а ее другой конец - с витой спиральной пружиной, что обеспечивает возвратно-поступательное движение проволоки (2 ), Недостатком этого механизма является то, что сила натяжения представляет собой

569437

25 величину переменную на вершине эксцентрика и на спаде, а вращать эксцентрик с большой скоростью с целью повышения частоты колебаний невозможно из-эа дисбаланса однос р ннего действия пружины., Нев мож- 5 но также применение других возбудителей колебаний, так как в этом случае на проволоку будут действовать резкие знакопеременные нагрузки и другие факторы. Затруднено производить натяжение проволок различных диаметров. Электрод изнашивается. неравномерно, так как отсутствует его перемотка или вращение.

Цель изобретения - обеспечить возможность натяжения проволоки в широком диапазоне, постоянство натяга проволоки, вращение проволоки, вибрацию в диапазоне звуковых, частот с широкой регулировкой амплитуды.

Достигается она тем, что проволока-ин.струмент с нанесенным на нее слоем алмазного порошка перекидывается через свободно вращающиеся ролики, установленные на скобообразном корпусе, и своими концами закрепляется в двух противоположных вращающихся шпинделях, установленных на концах рычагов колеблющейся рамки так, чтобы образовался механизм двойного шар. нирного параллелограмма с противоположно расположенными опорами, причем одна из опор подвижная. Возвратно-поступательное колебание рамке передается от электромагнитного вибратора, а вращение шпинделейот электродвигателя с помощью резиноременной передачи. Это обеспечивает постоянное натяжение инструмента-проволоки, так как проволока становится одним из звеньев параллелограмма, а колебания передаются всему параллелограмму, ðàìêå) со стороны жесткого звена, Натяжение проволоки может быть выбрано и установлено любое с помощью микровинта путем смещения одной из опор параллелограмма. При сравнительно небольших амплитудах колебаний вибратора появляется возможность вращать проволоку=инструмент, обеспечивая равномерность ее износа, На чертеже изображено описываемое уст- 50 ройство, Механизм вертикального колебания проволоки с одновременным вращением и механизм возвратно-поступательного перемещения,. 55 смонтированы на кронштейне 1. Механизм вертикального колебания проволоки содержит скобообразный корпус 2 со свободно вращающимися роликами 3, имеющими треугольный паз по диаметру, рычаги 4> поворачива- bO юшиеся в опорах 5 и 6 и соединенные посредством шарниров жестким звеном 7, с которым соединен вибратор 8. На концах рычагов 4 установлены шпиндели 9 с цангами 10, в которые зажимается проволокаинструмент 11. Шпиндели вращаются от электродвигателя 12 с помощью ремня 13.

Опора 6 установлена на корпусе 2 жестко, а опора 5 может перемешаться вверх и вниз с помощью микровинта 14 и Ь -образного рычага 15. Пружины 16 удерживают рамку, состоящую из рычагов 4, звена 7 и проволоки 1 1, в состоянии равновесия.

Механизм возвратно-поступательного дви жения содержит кронштейн 1, по направляющим которого перемещается механизм колебания проволоки с помощью сегмента 17 и рейки 18, установленной на корпусе 2.

Привод, осуществляющий качание сегмента, на чертеже не показан.

В момент включения напряжения повышенной частоты (звуковой) на вибратор 8 происходит колебание подвижной катушки вибратора с амплитудой 2-3 мм и частотой

500- 800 гц. Колебания катушки вибратора передаются на звено 7, соединенное с ней посредством мембраны. От звена 7 колебания передаются рычагам 4„так как рычаги

4 соединены со звеном 7 шарнирами. Рычаги 4 колеблются синхронно вокруг опор 5 и 6. Проволока-инструмент 13 закрепляется в цангах 10 вращающихся шпинделей 9. Вращая микровинт 14-, который упирается в корпус 2, поднимают опору 5, вследствие чего шпиндели 9 раздвигаются и проволока натягивается. Реакция от силы, натяжения проволокк-инструмента замыкается в опорах 5 и

6 и в шарнирах звена 7. Таким образом, усилие натяжения проволоки не влияет на возбудитель колебаний (вибратор) .

Это позволяет использовать проволоки любых диаметров и выбирать необходимое натяжение при подаче напряжения на электродвигатель 12, последний вращает вал

19 co шкивами и посредством резиновых ремней 13 передает вращение шпинделям 9.

Таким образом, проволока-инструмент не только колеблется вдоль своей оси, но еще и врашае тся. Резиновые ремни 1 3 вполне допускают перекосы, возникшие при колебаниях рамки.

Пружины 16 дополнительно к мембране вибратора удерживают рамку в нейтральном полом<енин и придают ей необходимую жесткость. Поскольку концы рычаг >в 4, поворачивающиеся на опорах 5 и 6, не могут перемешаться прямолинейно, а движутся по дуге с центрами в точках A и Б, то для выравнивания движения проволоки установлены ролики 3, через которые она перекинута, (?cHOB»

56

5 ное движение проволоки при обработке — колебательное, а ее вращательное движение— вспомогательное.

Для равномерного износа алмазного слоя проволоки-инструмента механизму колебательного движения, т.е. корпусу 2 придают возвратно-поступательное движение с амплитудой, равной величине нанесения алмазного слоя, и частотой порядка 60-70 колебаний в минуту по .направляющим кронштейна 1 от любого привода.

Формула изобретения

1. Устройство для обработки отверстий, колеблюшейся проволокой-инс трумен том, содержащее корпус со свободно вращающимися роликами, направляющими проволокуинструмент, и привод ее возвратно-поступательного перемещения, о т л и ч а ю—

9437

6 е е с я тем, что, с целью повышения ктивности обработки устройство снаб кено жестким звеном, связанным с приI водом возвратно-поступательного переме5 щения, и шарнирно установленными на корпусе рычагами, образующими с проволокойинструментом шарнирный параллелограмм.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю ш е с я тем, что, . с целью натяже-!

О ния проволоки-инструмента, оно снабжено дополнительным 5 -образным рычагом с микровинтом, установленным на одном из рычагов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Хорбенко И. Г. Ультразвук в машиностроении, "Машиностроение, М., 1974, стр. 156, рис. 48, 2. Патент США Ио 3493710, кл. 219-69, 1970.