Устройство для электроконтактной обработки

 

(i»984785

Социалистических

Республик

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.02.80 (21) 2882190/25-08 с присоединением заявки _#_o— (23) Приоритет— (51) М. Кл

В 23 Р 1/06

Гееударствеииый квмитет

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень ¹48

Дата опубликования описания 05.01.83 (53) УДК 621.9. .048.4.06 (088.8) по делам изобретеиий и атерв|тий (72) Авторы изобретения

В. Т. Лямснков и В. И. Савушкин (7! ) Зая вител ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ

ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к электроэрозионной, в частности электроконтактной обработке поверхностей вращения дисковым инструментом.

Известно устройство электроэрозионной обработки издели й, которое может быть использовано для электроконтактной обработки дисковым инструментом изделий типа тел вращения. Это устройство содержит обладающей свободой поступательного перемешения стол, несущий головку с изолированными от ее корпуса и друг от друга шпиндельными полыми втулками, в которых с кольцевым зазором установлен приводной токоподводя ши и шпиндель,опираюшийся на установленные в шпиндельных втулках подшипниковые опоры, которые перекрывают кольцевой зазор, и соединенный одним концом с контактным кольцом и щетками, а другим, направленным в сторону инструмента, через осевой фиксатор и контактный токоподвод, соединен с изделием (1 .

Известное устройство обладает существенным недостатком, т. е. низкой .надежностью. Недостаток вызва н перегревом и выходом из строя подшипниковых опор.,Это связано с иовы шеи н ы м на гревс. м электромеханической цепи, который проис5 ходит потому, что электроконтактный метод

- используется для черновой и получистовой обработки изделий, полученных литьем, прокаткой, абразивной вырезкой из монолита и др. Поэтому припуск под обраоотку неравномерный, а в толшине прин)гека находятся неметаллические включения, технологическая смазка, раковины, и т. д. При черновой обработке таких изделий броски тока превышают номинальный в 2 — 3 раза и кратковременное падение напряжения источника питания может достигать уровня короткого замыкания. Защита станка настроена так, что при кратковременных бросках тока обработка изделия продолжается, так как в противном случае резко падает производительность и увеличивается брак изделий из-за частых отключений станка. Причем остальные элементы электрической цепи станка: трансформатор, выпрямитель, щетки по своим техническим характеристикам допускают кратковременное повышение

984785 тока, до 2 — 3 раз превь|шающего номинальный.

Далее тепловой поток от контактных омических потерь и потерь на трение складывается и направлен от внутреннего кольца подшипника через наружное к шпиндельным втулкам, электроизоляция которых является одновременно и их тепловой изоляцией.

Мощность этого теплового потока достаточна для перегрева и последующего радиального заклинивания подшипниковых опор, которое наступает из-за большего теплового расширения внутреннего кольца подшипника, температура, которого больше, чем наружного.

Кроме того, при выполнении одной из опор плавающей необходимый для этого зазор между одним из колец подшипника и сопряженной деталью выбирается (из условия точности установки токоподводящего шпинделя) незначительным и перекрывается изза перегрева. сопряженной детали или кольца подшипника, тем самым плавающая опора становится жестко закрепленной. Затем наступает осевое заклинивание подшипниковых онор, вызванное черезмерным осевым усилием, возникающим при дальнейшем тем ператур ном удл и нени и токоподводя щего шпинделя.

Таким образом, особенности электроконтактной обработки существенно ухудшают условия работы подшипниковых опор и снижают тем самым надежность известного устройства,, несмотря на то, что все остальные узлы сохраняют работоспособность..

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для электроконтактной обработки, содержащем обладающий свободой поступательного перемещения стол, несущий г; попку с изолированными от ее корпуса и друг от друга шпиндельными полыми втулками, в которых с кольцевым зазором установлен приводной токоподводящий. шпиндель, опирающийся на подшипниковые опоры, которыми снабжены втулки, и соединенный одним концом с контактным кольцом, а другим, направленным в сторону инстру мента, с осевым фиксатором; подшипниковые опоры смонтированы на наружной поверхности втулок и шпиндель опирается на них через, контактное кольцо и осевой фиксатор.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, об1ций вид, разрез.

На обладающем свободой поступательного перемещения от привода (не показан) столе установлены головка 2 и задняя пиноль 3, между которыми посредством токоподвода 4 и центра 5 закреплено имеющее поверхность вращения металлическое изделие 6, которое получено литьем, прокаткой, абразивной вырезкой из монолита или любым из известных способов.

В корпусе головки 2 смонтированы изолированные от него и друг от друга изоляторами 7 шпиндельные полые втулки

8 и 9: Изоляторы 7 выполнены, например, из капролона, стеклотекстолита и т. п. В полостях втулок 8 и 9 с кольцевым зазором, равным 0,5 — 3 мм, установлен приводной токоподводящий шпиндель 10, опирающийся через контактное кольцо ll, закрепленное на одном конце шпинделя, и осевой фиксатор 12, закрепленный, в свою очередь, на другом конце, обращенном к изделию 6, на подшипниковые опоры соответственно

13 и 14. Опора 13 смонтирована на наружной поверхности втулки 8 с возможностью осевого перемещения, а опора 14 жестко закреплена на наружной поверхности втулки 9.

Со стороны фиксатора12 и токоподвода 4 размещен обладающий свободой вращения дисковый электрод-инструмент 15, который установлен на одном конце вала 16 инструментальной головки!7, на другом конце которого закреплен скользящий контакт 18.

Источник 19 питания через щеточные устройства 20 и 21 подключен соответственно к контактному кольцу ! и скользящему контакту 18.

Втулки 8 и 9 и фиксатор !2 выполнены из нема гнитного металла, например бронзы, нержа веющей стал и и т. и. Токоподводящий шпиндель 10, кольцо 11 и токоподвод 4 выполнены из металла, обладающего высокой электропроводностью, например меди, бронзы. Инструмент 15 выполнен из эрозионностойкого материала, например чугуна, диаметром в 5 — 100 раз превышающим диаметр изделия 6.

15

25

Включением приводов сообщают вращение дисковому электроду-инструменту 15 с линейной скоростью 20 в 100 м!с и токоподводящему шпинделю 10, а вместе с ним контактному кольцу 11, осевому фиксатору 12, контактному токоподводу 4 и изделию 6, линейная скорость которого в 10 †1 раз меньше, чем инструмента. Затем включают источник 19 питания и тем самым низкое напряжение 15 — 100 В подают через щетки 20, контактное кольцо 11, токопроводящий вал 10 и контактный токоподвод 4 на издепие 6, а через щетки 21, скользящий контакт 18, вал 16 на дисковый электродинструмент 15. Далее столу 1, а вместе с ним и изделию 6 сообщают поступательное перемещение на инструмент !5 и по достижении между ними межэлектродного зазора менее О,! мм возникает электроконтактный процесс, по замкнутой электрической цепи протекает электрический ток, который за счет падения напряжения и контактных и на омическом сопротивлении нагревает контактное кольцо 11, токоподводящий шпин40

50

Устройство работаетс следующим образом.

984785

@0Pfl(gal0 ABO()P(. ТЕНТАМ

/В

Составитель М. Климовская

Редактор А. Власенко Текред И. Верес Керректор И. Ватрушкина

Заказ 10038i 19 . Тираж 153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП . «Патент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4 дель 10 и контактный токоподвод 4. Тепло к контактному колы,у 11 также поступает . и от трения по нему щеток 20. Недопустимое биение контактного кольца I! отсутствует, это достигнуто конструктивным исполнением устройства; т. е. тем, что контактное кольцо I I установлено непосредственно на подшипниковой опоре 13, а поэтому нет и связанных с его биением дополнительных электрических и механических источников нагрева.

Тепловой поток от упомянутых механических, электрических, включая и броски тока, источников нагрева, замкнутый между изделием 6 и щетками 20, складывается, и по осевому фиксатору 12 и контактному кольцу ll направлен соответственно к шпиндельным втулкам 8 и 9 через подшипниковые опоры 13 и 14.

Тепловой поток в подшипниковых опорах 13 и 14 направлен от наружного кольца через тела качения к внутреннему, поэтому температура, а значит и величина тейлового расширения наружного кольца всегда больше, чем внутреНнего, что исключает радиальное заклинивание подшипниковых опор 13 и 14 при любой скорости теплового потока в них и в сопряженных с ними деталях, а следовательно, исключено осевое заклинивание подшипниковых опор 13 и 14 при температурном удлинении токоподводящего шпинделя !О.

Далее от внутренних колец подшипниковых опор 13 и 14 тепловой поток передается соответствен«О и шп««.1(ли«ым втулкам 8« 9., Предлагаемое констр(.ктив«ое решение исключает тепловое заклин«ванне под«1«««иковых Опор, что 1и)зВОляст снизить расхОды на рсмОнт, исклк)чить брак ((здечий. увеличитьь погрузочную способность и производительно Tb при электроконтактной обраоотк( изделий из труднообрабатывасмых а((г::риалов.

Устройство для элект роко«та ктиой o()работки, на столе которого установлсtl I roI5 ловка, несущая полые втулки, в когорых с кольцевым зазором размещен установленный в подшип!иковых опорах шпиндель, при этом один конец шпинделя сВН3311 с контактным кольцом, а другой, обращенный к 3ollc обработки, связан.с осевым фиксато20 ром, отлачающе(сл тем, что, с целью повышения надежности, подшипниковые опоры смонтированы па наружной поверхности втулок, а шпиндель связан с опорами через контактное кольцо и осевой фиксатор.

2S

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Левинсон Е. М. и Лев В. С. Справочное пособие по элсктротехнологии. «Электроэрозионная обработка металлов», Лениз30 дат, 1972,с. 210 — 211