Гибкий производственный модуль электроэрозионной последовательной вырезки группы заготовок

 

Изобретение относится к станкостроению , в частности к оборудованию для электроэрозионной вырезки группы деталей. Изобретение позволяет повысить производительность электроэрозионной вырезки посредством обеспечения осуществления многократных циклов самоподстроики на оптимальный режим работы. При случайном обрыве электрода в процессе работы свободный его конец зажимается между губками 20, переводится за счет поворота рычага 19, несущего губки, на позицию подхвата. При этом электрод 3 проходит через фрикцпон 13 и устройство 14 отрезки. Фрикцион предотвращает скручивание конца электрода и обеспечивает натяжение на участке от подающей катушки 2. После подхвата ловителем 30 образованная петля захватывается ловителем и забрасывается на приемную катущку. После чего заправка завершена и по сигналу блока автоматики начинается новый цикл обработки. По окончании процесса электрод пережигается в устройстве 14 и освобожденный конец выводится из детали 36. Далее цикл заправки повторяется. 9 ил. i О) 00 ьо ел со

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5И 4 B 23 Н 7102

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3964192/25-08 (22) 24. 10.85 (46) 07.07.87. Бюл. № 25 (72) В. Н. Александров, В. Ф. Иоффе и В. В. Фадеев (53) 621.9.048 (088.8) (56) Электрофизические и электрохимические методы обработки: Реф. сб. НИИмаш, 1982, № 12, с. 11-13. (54) ГИБКИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ

МОДУЛЪ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ПОСЛ ЕДОВАТЕЛЪНОЙ ВЫРЕЗКИ ГРУГ|ПЪ|

ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к станкостроению, в частности к оборудованию для электроэрозионной вырезки группы деталей, Изобретение позволяет повысить производительность электроэрозионной вырезки посредством обеспечения осушествления многоÄÄSUÄÄ 1321537 А1 кратных циклов самоподстройки на оптимальный режим работы. При случайном обрыве электрода в процессе работы свободный его конец зажимается между губками 20, переводится за счет поворота рычага 19, несушего губки, на позицию подхвата. При этом электрод 3 проходит через фрикцнон 13 и устройство 14 отрезки. Фрикцион предотвращает скручивание конца электрода и обеспечивает натяжение на участке от подаюшей катушки 2. После подхвата ловителем 30 образованная петля захватывается ловителем и забрасывается на приемную катушку.

После чего заправка завершена и по сигналу блока автоматики начинается новый цикл обработки. По окончании процесса электрод пережигается в устройстве 14 и освобожденный конец выводится из детали

36. Далее цикл заправки повторяется. 9 ил.

1321537

20

Изобретение относится к станкостроению, в частности к оборудованию для электроэрозионной вырезки деталей.

Цель изобретения — — обеспечение автономного функционирования, осуществление многогранных циклов автономной самоподстройки на оптимальный режим, обеспечивающих работу в условиях трубосберегающих технологий, т. е. повышение производительности обработки.

Механизмы заправки с отрезкой и перемотки проволочного электрода-инструмента с датчиком контроля завершения цикла заправки собраны на одной головке, захват выполнен в виде рычага, на подвижном конце которого расположен зажим в виде профилированных губок, обеспечивающих после обрыва проволоки удержание ее конца со стороны смотки и перемещения его из позиции схвата на позицию подхвата ловителем и заброса на намотку, причем обе позиции расположены под нижней направляющей, а между ними размещены по ходу смотки проволочного электрода-инструмента дополнительно введенный фрикцион, предотвращающий скручивание конца проволоки, и приспособление для отрезки проволоки; над верхней направляющей со стороны намотки установлено дополнительно введенное устройство контроля целостности проволоки, выход которого включен в цепь повторного включения блока автоматики при случайном обрыве проволочного электродаинструмента в процессе вырезки и переключения по заданному алгоритму режимов генератора технологического .тока, уровней чувствительности следящего устройства, скорости перемотки проволочного электродаинструмента и величины его натяжения, а к цепи первоначального включения устройства автоматики подключено устройство программного управления.

На фиг. 1 схематически изображен гибкий производственный модуль электроэрозионной последовательной вырезки группы деталей; на фиг. 2 †- вид на рабочую часть зажима; на фиг. 3 — положение элементов модуля в момент готовности к заправке проволочного электрода; на фиг. 4 — фрикцион и устройство для обрыва проволочного электрода; на фиг. 5— фрикцион, сечение; на фиг. 6 — контакт устройства, сечение; на фиг. 7 — устройство перемещения проволочного электрода в исходном положении; на фиг. 8 — то же, после захвата ветвей проволочного электрода; на фиг. 9 — то же, вид сверху.

Гибкий производственный модуль электроэрозионной вырезки содержит (фиг. 1) головку 1, на которой расположена подающая катушка 2 с запасом проволочного электрода 3, причем на оси подающей катушки 2 расположены двигатель 4 натяга и датчик 5 контроля завершения цикла заправки. На головке 1 закреплена несущая скобы 6 с нижней 7 и верхней 8 направляющими открытого типа, представляющими собой две керамические или сапфировые шайбы или пластины с фасками.

На корпусе скобы 6 укреплены токоподводы в виде медных роликов 9 и 10 и направляющие ролики 11 и 12, служащие для направления проволочного электрода 3. На несущей скобе 6 расположены фрикцион 13 и контактное устройство 14 для обрыва проволочного электрода 3, а также устройство 15, контролирующее целостность проволочного электрода 3 с контактными роликами 16 и 17, с которых проволочный электрод 3 поступает в устройство 18, обеспечивающее его перемещение.

На головке 1 закреплен рычаг 19 с зажимом 20, состоящим из двух профилированных губок (фиг. 2). Рычаг 19 поворачивается вокруг оси 21 посредством электродвигателя 22. Ход рычага 19 ограничивается конечными выключателями 23 и 24.

Для управления работой зажима 20 используется, например, электромагнитное устройство 25, усилие от которого передается к зажиму 20 через тросик 26, направляемый роликами 27 — 29. На головке 1 закреплен ловитель 30, выполненный в виде иглы, рабочая часть которой представляет собой крючок, ловитель закреплен в держателе 31. Механизм 32 перемещения ловителя 30 обеспечивает его возвратно-поступательное перемещение в вертикальном направлении, ограниченное конечным выключателем 33 верxíåão крайнего положения и конечным выключателем 34 нижнего крайнего положения. На рабочем столе 35 установлена деталь 36 (либо кассета с деталями).

Гибкий производственный модуль электроэрозионной вырезки группы деталей снабжен генератором 37 технологического тока с переключаемыми режимами, механизмом 38 перемещения головки 1 с несущей скобой 6 и рабочего стола 35, устройством 39 числового программного управления, блоком 40 автоматики и управляемой от устройств 39 и 40 системой 41 регулирования межэлектродного зазора.

Фрикцион 13 (фиг. 4) состоит из двух шайб 42, установленных на оси 43 и подпружиненных пружиной 44 (фиг. 5). Ось 43 фиксируется винтом 45 в кронштейне 46, который крепится к скобе 6 (фиг. 1).

Устройство 14 (фиг. 4) состоит из корпуса, закрепленного на скобе 6, в котором установлены два контакта 47 и 48, к которым при работе прикасается проволочный электрод 3 (фиг. 6). Устройство 18 перемещения проволочного электрода 3 (фиг. 7 и 9) состоит из ограничительной щеки 49, щеки 50 с профилированными

1321537 з зубьями 51, между щеками расположен барабан 52, насаженный на ось 53, которая соединяется с приводом двигателя перемотки (не показан). Кроме этого, в устройство 18 входит ловитель 54, по своей конструкции и приводу аналогичный ловителю 30 (фиг. 1). Также в устройство 18 входит диск 55 (фиг. 9), шарнирно закрепленный на штоке 56, имеющем возможность возвратно-поступательного перемещения. Шеки 49, 50 и барабан 52 образуют приемную катушку 57.

Гибкий производственный модуль работает следующим образом.

После установки новой подающей катушки 2 (фиг. 1) проволочный электрод 3 вручную пропускают по направляющим роликам 11 и 12 и между раскрытыми губками зажима 20. После этого включают блок 40 автоматики, при этом срабатывает электромагнитное устройство 25, якорь которого (не показан) через тросик 26 с помощью роликов 27 — 29 передает усилие на зажим 20,и его губки, сжимаясь, надежно фиксируют конец проволочного электрода 3, затем в соответствии с алгоритмом, заложенным в блок 40 автоматики, включается электродвигатель 22, который перемещает рычаг 19 из рабочей позиции, определяемой конечным микровыключателем 24, в позицию заправки, определяемую конечным микровыключателем 23 (фиг. 3). При этом проволочный электрод 3, закрепленный в зажиме 20, попадает в устройство 14 и фрикцион 13.

Фрикцион 13 и устройство 14 работают следующим образом. При перемещении рычага 19 (фиг. 1) в позицию заправки проволочный электрод 3, закрепленный губками зажима 20, попадает между двумя подпружиненными шайбами 42 (фиг. 4 и 5) и далее замыкает контакты 47 и 48 устройства 14. В процессе работы проволочный электрод 3 проходит между шайбами 42 с усилием, несколько превышающим усилие его самопроизвольного скручивания, возникающего при обрыве проволочного электрода. При случайном обрыве проволочного электрода 3 либо его обрыве устройством 14 за счет подачи между контактами 47 и 48 сжигающего импульса тока, который расплавляет участок проволочного электрода 3, соприкасающегося с контактами 47 и 48, освободившийся конец проволочного электрода 3 теряет свою ориентацию только до фрикциона 13. Участок проволочного электрода 3 от места его защемления между шайбами 42 до подающей катушки 2 (фиг. 1) остается в натянутом состоянии. Это обеспечивает его присутствие в зазоре между губками зажима 20 (фиг. 2) и при подаче сигнала от устройства 15 (при случайном обрыве) либо от устройства 40 (при окончании цикла обработки детали) срабатывает электромагнитное устройство 25, якорь которого через, тросик 26 с помощью роликов 27 — 29 передает усилие на зажим 20, и его губки, сжимаясь, фиксируют конец проволочного электрода 3. Затем в соответствии с алгоритмом, заложенным в блок 40 автоматики, происходит автоматическая заправка проволочного электрода 3.

После прохода электрода 3 через фрикцион 13 и устройство 14 приводится в

10 действие механизм 32 перемещения ловителя 30, рабочая часть которого, перемещаясь вниз, проходит через заходное отверстие детали 36, находящейся на позиции заправки, и затем входит в контакт с

15 проволочным электродом 3, натянутым между зажимом 20 и направляющим роликом 11. При этом проволочный электрод 3 попадает в прорезь крючка рабочей части ловителя 30. Нижнее положение ловителя 30 определяется конечным выключате2Q лем 34, после срабатывания которого механизм 32 перемещения держателя 31 с ловителем 30 поднимает последний с концом проволочного электрода 3 в крайнее верхнее положение, определяемое конечным выключателем 33.

Устройство 18 перемещения проволочного электрода 3 работает следующим образом. При подъеме держателя 31 (фиг. 1) с ловителем 30 в крайнее верхнее положение формируется петля (фиг. 7) с ветвями а и б. После срабатывания конечного выключателя 33 (фиг. 1) включается блок 40 автоматики, который в свою очередь включает привод ловителя 54 (фиг. 8), который, достигая крайнего правого положения, захватывает ветвь а и, перемещаясь в исходное положение, формирует петлю проволочного электрода 3 с ветвями а и б, причем ветвь а располагается между щекой 50 и диском 55, соосных между собой.

При достижении ловителем 54 исходного положения следует команда на перемеще40 ние (например, с помощью электромагнита) штока 56 с диском 55 до смыкания последнего со щекой 50, при этом ветвь а петли проволочного электрода 3 зажимается между диском 55 и щекой 50, а так как щека 50 вместе с осью 53 вра4> щается, то прижатый к щеке 50 диском 55 проволочный электрод 3 одним из зубьев 51 щеки 50 забрасывается на барабан 52.

Губки зажима 20 разжимаются и ветви б и б вместе с рабочими ветвями а и а наматываются на барабан 52. При забросе ветви а на барабан 52 она попадает в ручей ролика 10 (фиг. 7) и замыкает контактные ролики 16 и 17 устройства 15 контроля целостности электрода. После этого рычаг 19 вместе с захватом возвращают 5 ся в исходное положение. Заправка проволочного электрода 3 завершена.

Контроль прохождения цикла заправки осуществляется датчиком 5. Контроль за1321537 ключается в том, что при сообщении движения проволочному электроду 3 устройством 18 начинает вращаться подающая катушка 2 и закрепленный на ее оси датчик 5, который может быть выполнен, например, в виде диска с отверстиями, осветителя и фотодиода. Сигнал с датчика 5 подается в блок 40. Если сигнал о подтверждении цикла заправки проволочного электрода 3 не пришел в блок 40, то происходит повторение цикла заправки рабочей ветви до трех раз. Если цикл заправки прошел, то блок 40 включает устройство

ЧПУ 39, которое включает механизм 38 перемещения головки 1 с несущей скобой 6 и рабочего стола 35 с деталью 36 из положения заправки в рабочее положение, включается генератор 37 технологических импульсов, режим которого выбран из максимальной производительности при данном диаметре проволочного электрода, толщины заготовки и ее материала и начинается электроэрозионная обработка детали 36.

В случае обрыва проволочного электрода 3 в процессе обработки гибкий производственный модуль работает следующим образом. При размыкании промежутка между контактными роликами 16 и 17 за счет обрыва проволочного электрода 3 устройство 15 контроля целостности проволочного электрода 3 через блок 40 автоматики включает электромагнитное устройство 25, которое посредством тросика 26 передает усилие на зажим 20, в результате чего губки зажима 20 фиксируют проволочный электрод 3. Проволочный электрод 3 при обрыве не выходит из зазора между губками зажима 20, потому что фрикцион 13 предотвращает скручивание проволочного электрода 3 и обеспечивает его прямолинейность на участке между направляющим роликом 11 и фрикционом 13. В соответствии с алгоритмом, заложенным в блоке 40 автоматики, после фиксации проволочного электрода 3 зажимом 20 от устройства ЧПУ 39 включается механизм 38 перемещения головки 1 с несущей скобой 6 и рабочего стола 35, и деталь 36 и несущая скоба 6 возвращаются в позицию заправки. Затем повторяется цикл заправки проволочного электрода 3 и обработка детали 36 продолжается на режиме, меньшем, чем исходный, например, - 10У.

В случае заправки проволочного электрода 3 после завершения обработки детали 36 и начала обработки следующей детали электроэрозионный автоматизированный станок работает следующим образом.

После завершения обработки детали 36 от устройства ЧПУ 39 включается блок 40 автоматики, который в свою очередь включает контактное устройство 14, к которому

5

40 в определенный момент времени подается импульс тока, причем для проволочного электрода из тугоплавких материалов и сплавов подается сжигающий импульс, а для проволочного электрода из меди или латуни— нагревающий импульс тока. Это связано с тем, что для сжигания проволоки из тугоплавких материалов требуется импульс тока небольшой мощности, что не приводит к разрушению контактов, а при сжигании медной и латунной проволоки потребовался бы импульс тока большой мощности, что привело бы к разрушению контактов устройства. При нагреве промежутка проволочного электрода из меди или латуни между контактами устройства до заданной температуры за счет усилия перемещения проволочного электрода 3 устройством 18 происходит его обрыв. Освобожденный конец проволочного электрода 3 перемещается устройством 18 и выходит из обработанной детали 36 (для латунной и медной проволоки можно использовать и автоматическое механическое устройство 14 отрезки) . После обрыва проволочного электрода 3 включается устройство 25 управления губками зажима 20, которые фиксируют конец проволочного электрода 3, идущего с подающей катушки 2. Блок 40 автоматики включает электродвигатель 22 привода рычага 19, который вместе с зажимом 20 с зафиксированным в нем проволочным электродом 3 перемещается в позицию заправки, определяемую конечным выключателем 23. После этого включается устройство ЧПУ 39 и механизм 38 перемещения головки 1 с несущей скобой 6 и рабочего стола 35 с закрепленной на нем палетой с деталями переходит в следующую позицию заправки проволочного электрода в заходное отверстие детали.

Затем цикл заправки проволочного электрода в заходное отверстие детали повторяется.

Формула изобретения

Гибкий производственный модуль электроэрозионной последовательной вырезки группы заготовок, закрепляемых на рабочем столе станка с программным управлением, содержащий генератор технологического тока, следящее устройство и блок автоматики, а также механизм перемотки электрода проволоки, включающий подающую и приемную катушки, верхнюю и нижнюю направляющие, расположенные по обе стороны заготовок, и механизм заправки электрода-проволоки, включающий ловитель, захват и приспособление для отрезки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, в механизм перемотки введен установленный на оси подающей катушки и связанный с блоком автоматики

1321537 Риг4 датчик завершения цикла заправки, при этом механизмы перемотки и заправки смонтированы на общей головке, а захват выполнен в виде рычага, на свободном конце которого расположен зажим в виде профилированных подвижных губок, предназначенных для удержания конца электрода-проволоки после обрыва и перемещения его из позиции схвата на позицию подхвата ловителем и заброса на барабан приемной катушки, причем обе позиции расположены под нижней направляющей, а между ними установлены дополнительно введенный фрикцион, предназначенный для предотвращения скручивания свободного конца электрода-проволоки, и приспособление для отрезки, а над верхней направляющей установлено дополнительно введенное устройство контроля целостности электродапроволоки, электрически связанное с блоком автоматики, включенное в цепь повторного включения при случайном обрыве в процессе вырезки и переключения по заданному алгоритму режимов генератора, уровней чувствительности следящего устройства, скорости перемотки электрода-проволоки и величины его натяжения, а в цепь первоначального включения блока автоматики включено устройство программного управления станком.

1321537

13

Фиг. 7

Рир 8

17 (оставитс II И. Комарова

Релактор !!. Т1пица Техрел И. Верее Корректор Г. Решстник

Заказ 2703/8 Тираж 975 Полиисное

ВИИИПИ Государственного комитета С(.(:Р ио лезам изобретений и открытий

113035, Москва. >К -35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно- полиграфическое llpc;1llpIIIITIIc, г. Ужгород, угк Проектная, 4