Устройство для электроэрозионной обработки
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
««936797
Сфтоз Саеетскик
Социалистических республик
К тв АТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 13.12,78(21) 2699954/25-08 (23) Приоритет - (32) 14.12.77 (51) М. Кл.
В 23 P 1/08
Гваудерстееннмй квмнтвт (31) P 27 55 777.3 (33) ФРГ
СССР йо ленам нэвбрвтвннй н етнрытнй. Опубликовано 15.06.82.Бюллетень ¹ 22
Дата опубликования описания 15.06.82 (53) УДК621 9 .048.4.06 (088.8) Иностранцы
Ханс Ремер и Клаус-Петер Штайпь (ФРГ) (72) Авторы изобретения
Иностранная фирма
Сименс АГ" (ФРГ) (71) Заявитель
{54) УСТРОЙСТВО О.ЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ
Изобретение относится к эпектроэрозионной обработке с использованием в качестве электрода-инструмента перематываемой проволоки ипи центы.
5
Известны устройства для эпектроеро. знонной обработки проволочным ипи ленточным электродом-инструментом, применяемые на станках с ЧПУ для вырезания сложных контуров в токоп роводящих иэ- то депиях.
При этом эпектрод сматывается с рабочего рулона посредством нижней цри водной системы, проходит через зону обработки и попадает в верхнюю приводную и систему (1)..
Недостатком этого станка является необходимость присутствия, оператора, так как заправка электрода осуществпя- эо ется вручную.
Uem. изобретения - создание устройства дпя электроэроэионной обработки изделий провопочным ипи пенточным апек» тродом, которое позволяет автоматиэировать процесс заправки электрода и эпектроэроэионной обработки иэдепия.
Uemü достигается тем, что в устройство дпя эпектроэрозионной обработки проволокой ипн пентой, содержащее электронный блок регулирования, нижнюю приводную систему, расположенную со стороны запаса электрода-инструмента и верхнюю приводную систему, расположенную по другую сторону зоны обработки, введены размещенный со.стороны запаса электрода-инструмента зажнмающегранспортируюший механизм, связанный с блоком регулирования, установленное над ука эанным механизмом перфорируюшее устройство, также связанное с блоком регулирования, и захватное приспособление, предназначенное дпя подведения электрода-инструмента к верхней приводной системе.
Зажимающе-транспортирующий меха виэм выпопнен в виде двух подпружиненных рычагов, на свободном конце каждого из которых размещен опорный сегмент с отверстием, через которое прохо30
2f
30 эоны обработки. Со стороны запаса эпек
3 9367 дит приводной вал, несущий ролик подачи, при этом ролики имеют воэможность сбпи. жения посредством введенного в устройство рычажного механизма.
Перфорирующее устройство выполнено в виде наковальни и клина насечки, установпенного на качающемся вокруг жестко закрепленной оси рычаге, связанном посредством штанги с тяговым электромагнитом.
Захватное приспособление выполнено в виде роликового зажима, рычаг которого жестко связан со втулкой, размещен ной с возможностью перемещения в от- верстии направляющей трубы, в которой выполнен криволинейный паэ, предназначенный для направления ролика, связанного с втулкой.
На фиг. 1изображено устройство,,общий вид„на фиг. 2 - зажимающе-транспортирующее устройство; на фиг. 3 - то же, в нерабочем положенищ на фиг. 4то же, в рабочем попожении; на фиг. 5принцип работы устройства при зажиме и транспортировке электрода-инструмента; на фиг. 6 — перфорирующее устройство s нерабочем положении; иа фиг 7то же, в рабочем положении; на фиг. 8процесс насечки электрода-инструмента; на фиг, 9 - захватное приспособление в 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 -; на фиг. 14система подвода иоды и тока в нерабочем положении; на фиг. 15 - то же, в рабочем положении. Устройство для электроэроэионной обработки лентой ипи проволокой содержит. электронный блок регулирования 1, нижнюю приводную систему 2, установлен1 ную со стороны " апаса элект зОАя-Кистину мента 3, и верхнюю приводную систему
4, 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 иэделия 6 установлено захватное приспособление 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 4 на которой закреплен приводной блок 10, возле которого расположены два плоских подпружиненных рычага 1 1 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 штангой 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 колеса 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 воэможностью поворота вокруг пальца 36. Напротив кли на 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 рычага 40, Зуб 41 имеет закпинивающийся ролик 44, доступ к которому возможен через отверстие 45, предназначенное для приема электрода-инструмента 3.
Под изделием 6, закрепленным в держателе 46, размещена направлякпцая насайка 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 с
936797
5 пружиной 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 направняющее колесо 59 и установочный регупятор 60. l0
Устройство 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 перфорируюшее 20 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.
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 для отходов. З0
При процессе обрыва перфорируюшее устройство 7 или электрический контакт, срабатывающий при обрыве электрода, вызывают позиционирование детали для сле-. дующего контура и устройство управления перекшочается на быстрый ход. Процесс
3S . позиционирования заканчивается тогда, когда начальное отверстие доходят до поиджения над нижней направпяющей насадкой 47. В этот момент устройство
40 у равцения станка выдает команду на медленную подачу. гот электронный сигнал запускает захватное приспособление 8, В которое подведено к начальному отверстию над изделием 6. При контакте с иэдепием 6 захватное приспособпение 8
45 электрическим путем останавливается.
Сигнал останова захватного приспособления 8 включает устройство подачи - ролики 17 и 18, так, что электрод 3 протягивается через направпяюшую 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
6 продвижении захватное приспособпение 8 захватывает электрод 3 н сигнал счетчи» ка 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 перемешается в сторону вывода. От первого электрического контакта производится поворот захватного приспособлений
8 вокруг установочного регуля7ора 60 и от второго электрического контакта, приводимого в действие натянутым электр<>. дом 3, открывается подвод диэлектрика
56 и включается подвод тока 55. В качестве диэпектрика применяется деиони эированная вода. Затем производится обработка нового контура, процесс которой запрограммирован на 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 быть продвинут вверх через начальное от». верстие изделия 6 дпя спедующего обрезаемого контура. На перфоленте для изделия из определенной, спедующей Apyr 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 переключатепя, Первым возбуждается тяговый магнит 25 и в резупьтате этого запускается движение подачи штанги 30 в направлении стренки. Установленное на ней с возможностью поворота ппечо рычага 31 поворачивается вокруг центра вращения зафиксированного пальцем 32.
На другом конце ппеча рычага 31 соединитепьная штанга 33 оттягивает обе вет» ви 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, так как зазор в шарикоподшипниках вполне достаточен при угле поворота 1 . При этом электрод 3 прочно удерживается насаженными на приводные вапы 15 и 16 роликами 17 и 18 пода» чи. Они имеют снегка зазубренный про97 8
-вперед, причем рычаг насечки 27 поворал чивается вокруг пальца 36 в направлении стрелки. Приводиьпяй в действие каин на-, сечки 28 попадает на электрод 3, ударяет его о наковальню 29 и производит надрез. Глубина надреза равна около 4/5 диа- метра электрода. Так как ролики 17 и
18 (фнг. 4) удерживают электрой, а расположенные сверху станка транспортирующие ролики продолжают движение, электрод 3 обрывается и верхний его конец перемешается в сторону вывода, например к отходокрощителю.
Клин насечки 28 смещен в сторону для того, чтобы, повернув его, можно было использовать снова. Это относится также и к наковальне 29, которая смещена по высоте. Кроме того, клин насечки 28 можно регулировать с помошью законтренного винта в случае, если он укорачивается в результате износа. После надреза и отрыва электрода 3 тяговый магнит 24 отключается н штанга 26 с рычагом насечки 27 .оттягивается назад в исходное положение (фиг. 6) °
После обрыва электрода 3 и вытягивания остатка электрода 3 из иэделия суппорт с изделием быстрым ходом перемещается к начальному отверстию нового контура. Когда достигается начальное положение, быстрый ход отключается и запускается захватное приспособление 8.
Захватное приспособление 8 состоит из направляющей трубы 37, закрепленной на стороне вывода электрода 3. В направляющей трубе установлены с возможностью перемещения втулка 39 с зажимным рычагом 40 и зуб 41. Втулка 39 с помо-, щью ходового ролика 42 перемещается в кулисе 43, проходящей по периферии в продольном направлении. Всле пствие этно точно определено движенйе зажимного рычага 40.
После приведения в действие захватного приспособления эажимной . рычаг
40 скользит s кулисе 43 вниз к начальному отверстию в новом контуре (фиг.12).
При контакте зуба 41 с изделием 6 движение вниз останавливается неизображен, ным электрическим переключателем. При
,продвюкении электрода 3 ввеупс с помощью устройства подачи (фиг. 4 и S) че: реэ направляющую насадлу 47 и началь ное . отверстие, начало электрода захва— тывается зубом 41, Захват. и продвижение электрода 3 по» средством зуба 41 осуществляется по из= вестному принципу роликового зажима (фиг. 12 и 13). Зуб имеет выемку, s
7 . 9367 филь, что имеет то преимущество, что предотвращается проскальзывание эпэк трода во время процесса обрывания и продукты истирания откладываются толь ко в углублениях между зубцами. Посла отделения электрода 3 и подачи иэделия
6 к следующему начальному отверстию (позиционирование) электрод 3 проталки вается вверх через новое начальное отверстие. При этом двигатель 23 через 1р червяк 22 вращает червячное колесо 21, жестко связанное с валом 15. С помощью двух одинаковых зубчатых колес 19 н 20 вап 16 и ролик 18 начинает поворачиваться в направлении, противопопож- i$ ном валу 15 или ролику 17.
Перемещающиеся навстречу друг другу ролики 17 и 18, прижимаемые допол- нительно друг к другу рычажным меха ннэмом, проталкивают электрод 3 вверхсначапа через направляющую насадку 47 и затем в начальное отверстие: иэделия
6. Проталкивание вверх производится до тех пор, пока предварительно установленная по толщине изделия 6 на декадном переключателе длина электрода пройдет через направляющее колесо со счетным устройством (на чертежах не показано) и двигатель 23 отключится. Длина продвинутого электрода З.измеряется опты- Э© ,чески с помощью источника света, фотодиода и жестко установленного на направляющем колесе диска со щелевыми прорезями (на чертеже не показано).При . движении электрода 3 направляющее колесо находится в движении и луч света на короткое время прерывается щелевыми прорезями, так что на выходе фото» диода возникают импульсы, подаваемае на электронный счетчик. По достижении установленного конечного значения счет
40 чика двигатель отключается, захватное приспособление 8 останавливается над изделием 6, тяговый магнит 25 отпуска-. ется н ролики подачи 17 и 18 через плоские рычаги 11 и 12 возвращаются. назад в иск<нное пожикение, причем элэк трсд 3 снова освобождается (фиг. 3). Ко.нечное. значение, показания счетчика устанавливается в зависимости от тоацины изделия таким образом, что эйектрод
3 выступает на 16 мм над иэделием.
Надрез для последующего отрыва элек.трода производится перфорируклцим устройством (фиг, 6 и 7).
Сразу же после эажатия электрода 3 И роликами 17 и 18 через тяговый магнит
24 пропускается ток. Сердечник перемешает дтангу 26 в направлении стрелки
9 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 эаклинивающийся ролик 44 проталкивается по скошенной поверхности вверх, причем образуется шепь дпя. проходящего электрода. Когда электрод io 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 клона поверхности эпектрод с заклинивающимся роликом 44 закпинивается и тем . самым предотврашается 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 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 воэ35 вращается в свое исходное положение, которое он занимает во время процесса эрозии. Исходное попожение предпочтитепьно устанавливается в зоне IIoB0poTB 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 сторону
45 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 пово97 10 рота кулисы 43 установпен еше один элек трический перекпючатепь, приводимый в действие только при движении зажимного рычага 40 вниз иэ верхнего положения и останавливающий движение зажимного ры чага 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 нов<» го процесса эрозии.
Рабочими направляющими электрода являются g -образные призматические направляющие колеса 59, в которые проволока вводится вследствие растягиваюшего напряжения и запитывается током. После того, как электрод 3 протянут через начальное отверстие и натянут транспортирующими роликами верхней приводной системы, необходимо систему подвода тэка и воды прижать к электроду. При этом используется гидравлический прижим систем подвода давпением диэпектрика при включении насоса (фиг. 14 и 15). Как только электрод 3 натянут, через эпектрический контакт и устройство управления станка вкпючаются транспортирующее устройство и водяной насос. В напорный ципиндр 48 через отверстие 49 по шпангу из насоса подается диэпектрик. При запопнении ципиндра диэлектриком поршень 50 со штоком 52 перемешается вперед 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 диэпек» трика 56 и подвода тока 55 прижимается к электроду 3. Дополнительно эпектрод 3 зажимается между регулятором
60 и направляющим колесом 59. Этот поворот обеспечивает точное припегание электрода 3 в регупяторе 60 и хораший прижим контактов в системе подвода тока. Кабепь тока 57 и шланг дпя воды
58 выполнены гибкими и следуют за поворотом прижимного уголка 53. Когда процесс 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 заправки электрод 3, не встречая сопротивления со стороны регупятора 60 и отклоненного прижимного угопка 53, захватным приспособпением 8 снова протягивается
11 93679 вверх до попожения между транспортирующими роликами приводной системы. Они захватывают подведенный электрод 3, продвигают его, например к отходокрошителю, который разрезает электрод на мелкие проволочные куски и подает в бак для отходов
Таким обриюм, процесс заправки эпектрода и обработки детали полностью asтом атиэи рован. 10
Формула изобретения
1. Устройство дпя эпектроэроэионной обработки проволокой или лентой, содержащее электронный блок регулирования, нижнюю приводную истему, расположенную со стороны запаса еаектрода-инструмента и верхнюю приводную систему,расположенную по другую сторону эоны обработки,отличающееся тем, что, с целью автоматизации процесса заправки и обработки детали, s устройство введены размещенный со стороны запаса электрода-инструмента эажимаюше-транспортирующий механизм, связанный с блоком регулирования, установленное над укаэанным механизмом перфорируюшее устройство, также связанное с блоком регуйирования, и захватное приспособление, предназначенное для подведения эпектро7
12 да-инструмента к верхней приводной системе.
2. Устройство по п. 1, о т и и ч аю ш е е с, я тем, что зажимаюше-транспортирующий механизм выполнен в виде двух подпружиненных рычагов, на свободном конце каждого иэ которых размещен опорный сегмент с отверстием, через которое проходит приводной вап, несущий родик подачи, при этом ропики имеют воэможность сближения посредством введенного в устройство рычажного механизма., 3. Устройство по п. 1, о т и и ч аю щ е е с я тем, что перфорирующее устройство выполнено в виде наковальни и клина насечки, установленного на качающемся вокруг жестко закреппенной оси рычаге, связанном посредством штанги с тяговым электромагнитом.
4. Устройство по п. 1, о т и и ч а— ю ш е е с я тем, что захватное приспособление выполнено в виде ропикового зажима, рычаг которого жестко связан со втулкой, размещенной с возможностью перемещения в отверстии направпяюшей трубы, в которой выполнен криволинейный паз, предназначенный дпя направления ролика, связанного с втулкой.
Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе
1. Патент США % 3891819, кп. В 23 P 1/08, опубпик. 197S.
Г
I
t
I !
1
I
I
1
t
-I 1 1!
Г- — -4 !
I
1
Ф 936797
Составитеиь М. Климовская
Редактор Н. Киштупинец Техред 3, Палий Корректор Г. O Ð заказ 4268у79 Тираж 115 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-38, Раушская наб., д, 4/5
Филиаи ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
