Способ электроэрозионной резки и станок для его осуществления

 

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки, в частности к. электроэрозионной резке вращающихся длинномерных заготовок с криволинейной осью вращающимся, дисковым электродом-инструментом. Целью изобретения является повышение производительности реза и надежности ведения процесса за счет снижения биения заготовки в зоне реза. Цель достигается тем, что заготовку, свободно помещают на подводимые опоры и после ее ориентирования под действием силы тяжести один конец заготовки смещают в плоскости максимальной кривизны до получения в зоне реза минимального эксцентриситета. Для реализации способа в станке с передней 2 и задней 3 бабками на последней устанавливают патрон 14с радиальным суппортом 18, имеющим возможность перемещения по направляющим. Конец заготовки 9 зажимают кулачками 27, 28 и перемещают конец заготовки от оси Х-Х до тез пор, пока измерительная оснастка не зафиксирует минимальное биение в зоне реза, после чего по сигналу преобразователя процесс перемещения суппорта 18 прекращается . Далее включают перемещение инструмента и осуществляют процесс резания. 2 с.п. ф-лы, 8 ил. о 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО@4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 А1 (19) (11) (51) 4 В 23 Н 7/26

0 E:(|3Ы0

ГА )(Лу 3:: Б1Ч1СИАЯ

1. "Э, Е .А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMNTET п0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4240418/25-08 (22) 11. 04. 87 (46) 15,03.89. Бюл. У 10 (72) Н.А.Позняк, Г.А.Гейко, М.С.Ноженко, В.В.Гриц и В.А,Савлов (53) 621.9. 048 (088. 8) (56) Электрофизические и электрохимические станки. Каталог, М.

ВНИИТЭМР, 1986, с.63-64. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ РЕЗКИ

И СТАНОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области электрофизических методов обработки, в частности к. электроэрозионной резке вращающихся длинномерных заготовок с криволинейной осью вращающимся дисковым электродом-инструментом.

Целью изобретения является повышение производительности реза и надежности ведения процесса за счет снижения биения заготовки в зоне реза. Цель достигается тем, что заготовку свободно помещают на подводимые опоры и после ее ориентирования под действием силы тяжести один конец заготовки смещают в плоскости максимальной кривизны до получения в зоне реза минимального эксцентриситета. Для реализации способа в станке с передней 2 и задней 3 бабками на последней устанавливают патрон 14 с радиальным суппортом 18, имеющим возможность перемещения по направляющим.

Конец заготовки 9 зажимают кулачками

27, 28 и перемещают конец заготовки от оси Х-Х до тез пор, пока измерительная оснастка не зафиксирует минимальное биение в зоне реза, после чего по сигналу преобразователя процесс перемещения суппорта 18 прекращается. Далее включают перемещение инструмента и осуществляют процесс резания. 2 с.п. ф-лы, 8 ил.

1465212

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроэрозионной резке вращающихся длинномерных заготовок с криволинейной осью вращающимся электродом-инструментом.

Цель изобретения — повышение производительности реза и надежности ведения процесса за счет снижения биения заготовок в зоне реза.

Цель достигается тем, что согласно способу электроэрозионной резки цилиндрических заготовок с криволинейной осью на станке с передней и 15 задней бабками для установки и вращения заготовок с вращающимся дисковым электродом-инструментом и его перемещением на заготовку один из ее концов смещают в плоскости максимальной криволинейности заготовки до момента получения ее минимального эксцентриситета на другом конце в зоне реза относительно оси вращения, причем для ориентации плоскости кри- 25 визны заготовки используют прием свободной установки заготовки на подводимых опорах под действием силы тяжести, а ось перемещення радиального суппорта при загрузке заготовки уста- go навливают вертикально.

Способ реализуют на станке для электроэрозионной резки вращающихся цилиндрических заготовок с криволинейной осью дисковым электродом-инст-

35 рументом, включающем станину, переднюю бабку с самоцентрирующим патроном и приводом вращения патрона, заднюю бабку, головку с дисковым электро" дом-инструментом и приводами для его вращения и подачи, камеру, ограждающую зону реза, в котором задняя бабка снабжена патроном с радиальным суп" портом и приводом для его перемещения, а между самоцентрирующим патроном передней бабки и электродом-инст45 рументом на камере установлено устройство контроля биения заготовок в зоне реза с измерительным прибором, выход которого соединен с входом бло,ка управления приводом перемещения радиального суппорта.

Для обеспечения перемещения конца заготовки со стороны задней бабки в плоскости максимальной кривизны заготовки, конструкция станка предус" матривает возможность взаимного ориентирования положений радиального суппорта и плоскости максимальной кривизны заготовки. Измерительный прибор устройства контроля биения заготовок в зоне реза настраивается на заданное минимальное биение заготовки, по достижении которого путем перемещения конца заготовки с помо" щью радиального суппорта патрона задней бабки, выдается сигнал;команда через блок управления на остановку привода перемещения радиального суппарта.

На фиг.1 представлен станок для электроэрозионной резки вращающихся цилиндрических заготовок с криволинейной осью в момент загрузки его заготовкой; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — - схема, поясняющая предложенный способ электроэрозионной резки; на фиг.4 — станок в рабочем состоянии; на фиг.5 — разрез

Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.7 — разрез Г-Г на фиг.5; на фиг.8 — разрез Д"Д на фиг.5.

В способе используется прием свободной установки заготовки на убираемых опорах для ориентации ее в прост" ранстве под действием силы тяжести Р.

Свободно размещенная на опорах криволинейная заготовка разворачивается под действием силы тяжести P так, что плоскость ее кривизны устанавливается вертикально (в плоскости чертежа, фиг.1). Поворотом патрона задней бабки устанавливают направляющие радиального суппорта также в вертикальное положение. Уменьшение биения конца заготовки до величины ., h в зоне реза достигается смещением в плоскости кривизны заготовки ее конца, закрепленного в кулачках посредством радиального суппорта на расстояние

r относительно оси Х-Х вращения заготовкие

Станок для электроэрозионной резки вращающихся заготовок (прутков и труб) состоит из станины 1, передней 2 и задней 3 бабок, убирающихся опор 4 с роликами, камеры 5, головки 6 с дисковым электродом-инструментом 7 и приводами для его вращения и подачи, устройства 8 контроля биения заготовки 9 в зоне реза.

Передняя бабка 2 предназначена для закрепления и вращения заготовки

9, Она содержит самоцентрирующийся пневмопатрон 10 с кулачками 11, установленный на шпинделе бабки, и при14652 вод 12 для вращения патрона 10. Передняя бабка 2 установлена соосно задней бабке 3.

Задняя бабка 3 предназначена для закрепления и радиального перемещения противоположного конца заготовки, а также подачи- ее в зону реза. Она установлена на направляющих станины

1 и содержит шпиндель 13, установленный в корпусе с помощью подшипниковых опор, патрон 14, привод 15 перемещения бабки, пневмопривод 16, ориентатор 17. Патрон 14 имеет радиальный суппорт 18, который может 15 перемещаться-по направляющим. Радиальный суппорт 18 имеет рабочую подачу и установочное перемещение от электродвигателя 19 постоянного тока через электромагнитную муфту 20, чер" 20 вячную передачу 21, цилиндрические шестерни 22, 23 и 24, пару конических шестерен 25 и реечно-винтовую передачу 26. На радиальном суппорте

18 смонтированы кулачки 27 и 28. Ку- 25 лачок 27 закреплен жестко, а кулачок 28 установлен с возможностью пе- ремещения относительно суппорта 18 °

На оси 29 на суппорте установлен рычаг 30. Короткое плечо рычага вза- 30 имодействует с подвижным кулачком 28, а удлиненное плечо введенб в паз вил.ки тяги 31 с возможностью взаимодействия с роликом 32 и подпружиненным . толкателем 33. Тяга 31 резьбовым участком через шток 34 соединена с

I пневмоприводом 16.

Ориентатор 17 предназначен для ориентирования и фиксации патрона 14 с суппортом t8. Ориентатор содержит 4р втулку 35 и пневмопривод, шток 36 с поршнем которого закрейлен на корпусе задней бабки 3, а пневмоцилиндр

37 установлен в направляющих 38 с возможностью перемещения вдоль шпин- 4 5 деля 13. В корпусе пневмоцилиндра установлен палец 39. Втулка 35 жестко закреплена на шпинделе 13 и имеет симметрично расположенные скошенные винтообразные поверхности 40, переходящие в продольный паз 41.

Устройство 8 контроля биения заготовки установлено на камере 5, ог-„ граждающей зону паза между пневмопатроном 10 и электродом-инструмен55 том 7. Устройство 8 состоит из рычажной измерительной оснастки 42 и электроконтактного амплитудного преобразователя 43 (тип ПАО243), выход

12

4 которого соединен с входом блока управления электродвигателем 19.

Предложенный станок работает следующим образом.

На выдвинутые до определенной величины в зависимости от диаметра заготовки убираемые опоры 4 помещается заготовка 9. При наличии кривизны заготовка под действием силы тяжести P (фиг.1) самоустанавливается так, что плоскость кривизны устанавливается вертикально (в плоскости чертежа). Затем подается давление в полость цилиндра 37 ориентатора 17.

Цилиндр 37 перемещается в направляющих 38 в сторону патрона 14. При этом палец 39, взаимодействуя на одну из винтовых поверхностей 40 втулки 35, поворачивает ее вместе со шпинделем

13 и патроном 14. При дальнейшем передвижении цилиндра 37 палец 39 . входит в продольный паз 41 и фиксирует положение патрона 14 ° При этом направляющие радиального суппорта

18 устанавливаются в вертикальное положение. Четкая фиксация этого положения радиального суппорта 18 не зависит от первоначального положения шпинделея 13 с патроном 14. Радиальный суппорт 18 с помощью электродвигателя 19 перемещают в нижнее положение (фиг.2) так, чтобы кулачки 27 и

28 размещались симметрично оси вращения патрона 14. При этом движение суппорту 18 передается от двигателя

19 через включенную электромагнитную муфту 20, червячную передачу 21, цилиндрические шестерни 22-24, пару конических шестерен 25 и реечно-винтовую передачу 26 (фиг.7 и 8). В итоге этих операций направление перемещения радиального суппорта 18 устанавливается в плоскости суммарной кривизны заготовки 9. В таком положении заготовка 9 закрепляется в кулачках 27 и 28 патрона 14 с помощью пневмопривода 16. При этом усилие от пневмопривода 16 на подвижный кулачок 28 передается через шток 34, тягу 31 и рычаг 30 ° При перемещении штока 34 с тягой 31 влево последняя воздействует роликом 32 на плечо рычага 30. Коротким плечом рычаг 30, воздействуя на кулачок 28, зажимает заготовку 9. Перемещением бабки 3 с помощью привода 15 подают заготовку

9 в зону реза, после чего ее противоположный конец зажимают в кулачках б5212

l

31 перемещаются вправо, воздействуя на удлиненное плечо рычага 30 толка5

35 патрона 10 пер*;дней бабки 2. Убирают опоры 4. Передвижением пневмоцилиндра .37 влево выводят палец 39 из паза 41 втулки 35 в левое крайнее положение.

При этом освобождается шпиндель 13.

С помощью привода 12 передней бабки

2 заготовке 9 вместе с патроном 14 задней бабки 3 сообщается вращательное движение. Устройство 8 контроля биения заготовки включается в работу путем сближения измерительных рычагов оснастки 42 до касания с поверхностью заготовки 9 (Фиг.б). Для уменьшения биения заготовки в зоне реза, с помощью электродвигателя 19 радиальный суппорт 18 с зажатым в кулачках 27 и 28 концом заготовки 9 начинает перемещаться, удаляя конец заготовки от оси вращения Х-Х (фиг.3, 4, 5 и 7) так, что этот конец описывает окружность. Этот процесс продолжается до тех пор, пока величина ,лЬ биения заготовки в зоне реза не достигнет минимальной величины. По достижении заданной величины ЛЬ биения заготовки электроконтактный преобразователь 43 выдаст сигнал-команду через блок управления на останов-, ку электродвигателя 19. В этот момент конец заготовки 9, зажатый в кулачках 27 и 28, удалится от оси Х-Х на максимальную величину r. Одновременно электрод-инструмент получает вращательное и поступательное на заготовку движения. Происходит отрезанне конца заготовки 9. После отжатия заготовки s патроне 10 передней бабки подача заготовки в зсну реза на заданную длину заготовки производится перемещением задней бабки. Устранение биения заготовки после первой ее подачи на заданную длину заготовки в зону реза, ограждаемую камерой 5, производится также, с той разницей, что перемещение конца заготовки, зажатого в кулачках 27 и 28, производится в сторону оси Х-Х вращения патрона 14. При всех перемещениях радиального суппорта 18 передача усилия от пневмопривода 16 на подвижный кулачок 28 обеспечивается постоянно, так как связь между роликом 32 тяги 31 и удлиненным плечом рычага 30 не прерывается. Для освобождения конца заготовки, зажатого в кулачках 27 и 28, шток 34 с тягой телем 33.

Таким образом, изобретение повышает надежность ведения процесса за счет снижения вероятности поломок электрода инструмента, повышает производительность процесса, позволяет автоматизировать технологический процесс.

Формула изобретения

Способ электроэрозионной резки приводимых во вращение цилиндрических заготовок с криволинейной осью вращающимся. дисковым электродоминструментом, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью IIOBblllleHHSI производительности и надежности ведения процесса за счет уменьшения биения заготовки в зоне реза, предварительно загоговку устанавливают свободно на подводимых опорах и после ориентирования ее под действием силы тяжести один конец заготовки смещают в плоскости максимальной кривизны до момента получения минимального эксцентриситета относительно оси вращения в зоне реза. г

2. Станок для электроэрозиониой резки приводимых во вращение цилиндрических заготовок с криволинейной осью, содержащий станину, на которой смонтированы передняя бабка с самоцентрирующим патроном, связанным с приводом его вращения, задняя бабка, головка с дисковым электродом-инстру40 ментом, снабженная приводами его вращения и подачи, а также камерой, orO раждающей зону реза, о т л,и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности 5 ведения процесса за счет уменьшения биения заготовки в зоне реза, в него введены патрон с радиальным суппортом и приводом его перемещения, установленные на задней бабке, и уст 0 ройство контроля биения заготовки в зоне реза с измерительным элементом, выход которого соединен с входом блока управления приводом перемещения радиального супнорта, причем уст5 ройство контроля размещено на камере между патроном передней бабки и электродом-инструментом.

1465212

А-4

Фиг. 2

Фие. 1

Фиа. Ф

12

Ф 12

1465212

5-Е

1465212

Г- f

ЛЛ /4 Ю

Л Г/ УХ

4gz 7

A Z

Составитель И.Комарова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Васильева

Редактор М.Келемеш

Закаэ 868/16 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,301