CS267355B1

CS267355B1 - Chuck for tool electrodes' automatic change especially with electrospark machine-tools

Info

Publication number: CS267355B1
Application number: CS879381A
Authority: CS
Inventors: Jozef Kunc; Jan Ing Nemec
Original assignee: Jozef Kunc; Jan Ing Nemec
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1990-02-12
Also published as: SE8804468L; CS938187A1; SE8804468D0; DE3840086A1

Abstract

The clamping device consists of a basic body (1) with a plane, forwardly bevelled clamping surface (2), to which two plates (8), having stop edges (7) pointing obliquely towards one another, and two lateral profiled guide strips (4) for a tool holder (5) are fastened. This tool holder (5) is cylindrical and has in the upper part a flange (12) with a radial pin (11) fastened in it. A fixed stop and an elastic stop (10) are arranged in the basic body (1). A clamping mechanism contains two stirrups (13) elastically mounted against one another and having one bottom lug (14) each and one top head (24) each. Each head (24) rests on a strap (25) and the end of a rocking lever (16) which is mounted on a pivot bearing (17) which is fastened to an eccentric pin (18) of a shaft (19). Sitting on the shaft (19) is a worm wheel (20) which interacts with a worm (21) arranged on the shaft of a drive unit (22). A broken passage (27) with the fluid feed (28) is formed in the basic body (1). <IMAGE>

Description

Vynález sa týká riešenia upínača pře automatická výměnu nástrojových elektrod počas obrábania na elektroiskrových obrábacích strojoch.The present invention relates to a fixture for automatically changing tool electrodes during machining on electro-spark machine tools.

V súčasnosti sa čoraz viac začínajú používať dek (roisk rove obrábacie stroje s automatickou výměnou nástrojových elektrod s ciďoni prchl biť automatizáciu obrábacieho procesu a zlepšit* ekonómiu obrábania používáním viaccrých jednoduchších elektród pre obrábanie zložitých tvarov a dutin. Tieto elektrody sa nachádzajú v zásobníkoch róznej konšrukcie, odkial* sa v případe potřeby vyberajú a transportuji) do upínača upevněného na hlavě stroja, aby umožnili postupné obrábanie a nahradili iné, ktorých obrábanie sa podlá programu ukončilo. Použité elektrody sa vracajú transportnými prostriedkami naspáť do zásobníka, čo nespósobuje spravidla potiaže, nakofko ich poloha v zásobníku je přibližná, bez vztahu к přesnosti obrábania. Naopak, elektrody, ktoré sa opakované upínajú na hlavě stroja musia byť presne napolohované, pevne upnuté bez rizika ich uvofnenia počas obrábania v dósledku sil na ne pósobiacich, otrasov, připadne nahodilého výpadku prúdu. Musia zároveň sprostredkovať spoFahlivý přívod prúdu z generátora obrábacích impulzov a přívod pracovnej kvapaliny do miesta obrábania. Známe konstrukčně prevedenia transportu a opakovaného upínania elektród sú najčastejšie založené na priestorovom transporte elektród, připadne ich nosičov zp zásobníka do upínača, pričom ich konečné upnutie a orientovanie sa najčastejšie vykoná ich axiálnym zasunutím do dutiny upínača. Nevýhodou týchto riešení je váčší počet a váčšia zložitosť aplikovaných mechanizmov a tiež i možnosť nekontrolovaného znečistenia dutinových stykových ploch upínača a elektród, čo móže nepriaznivo vplývať na presnosť obrábania, připadne i na přívod prúdu do miesta obrábania.Nowadays, the use of blankets (roisk new machine tools with automatic tool change electrodes has been increasingly used to prevent automation of the machining process and improve machining economics by using multiple, simpler electrodes for machining complex shapes and cavities. These electrodes are in stacks of different designs, where they are removed and transported, if necessary), to a clamp mounted on the head of the machine to allow sequential machining and replace others whose machining has been terminated according to the program. The electrodes used are returned to the magazine by the means of transport, which generally does not cause problems as their position in the magazine is approximate, without reference to machining accuracy. On the contrary, the electrodes that are repeatedly clamped on the machine head must be precisely positioned, firmly clamped without the risk of being released during machining due to forces acting on them, shocks, or accidental power failure. At the same time, they must provide a reliable supply of current from the machining pulse generator and the supply of working fluid to the machining location. Known designs of transport and re-clamping of the electrodes are most often based on spatial transport of the electrodes or their carriers from the cartridge into the fixture, whereby their final clamping and orientation are most often performed by axially inserting them into the cavity of the fixture. The disadvantage of these solutions is the greater number and complexity of the applied mechanisms and also the possibility of uncontrolled contamination of the cavity contact surfaces of the clamp and the electrodes, which may adversely affect the machining accuracy and eventually the power supply to the machining site.

Vyššie uvedené nevýhody zmierňuje a technický problém rieši upínač pre automatická výměnu nástrojových elektród u elektroiskrových obrábacích strojov, ktorého podstatou je, že pozostáva zo základného telesa, ktoré má vytvořenu rovinná upínaciu plochu so šikmou náběhovou plochou a kolmo na ňu sú upevněné dve došky s vytvořenými skosenými plochami. Na rovinnej upínacej ploché sú upevněné vodiace lišty v tvare L pre kotviace teleso tvořené rotačným valcom v hornej časti s vytvořenou přírubou, v ktorej je upevněný kolík. V základovom telese je uložený pevný doraz a pružný doraz. Upínací mechanizmus pozostáva z dvoch oproti sobe pružné uložených hákovitých strmeňov, ktoré majú vytvořený spodný ozub a horné osadenie dosadajúce na príložky a konce vahadla uloženého na výkyvnom ložisku upevnenom na excentrickom čapě hriadela. Na hriadeli jc uložené slimákové koleso korešpondujúce so slimákom uloženým na hriadeli pohonovej jednotky. V základovom telese je vytvořený lomený kanál s prívodom kvapaliny.The above-mentioned disadvantages are alleviated and the technical problem is solved by a clamp for automatic change of tool electrodes in electro-spark machine tools, which consists in that it consists of a basic body, which has a planar clamping surface with inclined leading surface and perpendicularly areas. The L-shaped guide rails for the anchoring body formed by the rotating cylinder in the upper part with the flange formed in which the pin is fixed are fixed on the flat clamping flat. The base body has a fixed stop and a flexible stop. The clamping mechanism consists of two hook-like yokes disposed opposite one another, having a lower tooth and an upper shoulder abutting on the shims and the ends of the rocker mounted on a pivot bearing mounted on the eccentric pin of the shaft. A slug wheel corresponding to the slug mounted on the drive unit shaft is mounted on the shaft. A refracted channel with fluid supply is formed in the base body.

Výhodou upínača je možnost’ transportu elektrod zo zásobníka к upínaču a naspáť jednoduchým priamočiarym vratným pohybom, realizovaným běžnými prostriedkami ako sú hydraulické, pneumatické alebo elektromechanické posúvačc. Zásluhou rovinnej upínacej plochy upínača orientovanej smerom dole a skutečnosti, že pri radiálnom zasúvaní výmennej časli dodiádza к samočisliaccmu účin ku stykových ploch, zvyšuje sa presnosť upnu(ia a zníži riziko nedokonalého elektrického kontaktu. Ďalšou výhodou jc, že sa upnuté elektrody samovolné neuvolnia ani v dósledku pósobenia obrábacích sil, ani účinkom vibrácií, připadne pri náhodilom výpadku prúdu v rozvodovej sieti. Výhodou je tiež, že zariadenie je konstrukčně a výrobně jednoduché a nenákladné.The advantage of the clamp is that it is possible to transport the electrodes from the cartridge to the clamp and to recover it by a simple rectilinear reciprocating movement realized by conventional means such as hydraulic, pneumatic or electromechanical sliders. Due to the planar clamping surface of the clamp facing downwards and the fact that the radial insertion of the interchangeable part provides a self-impinging effect to the contact surfaces, the clamping accuracy is increased and the risk of imperfect electrical contact is reduced. Due to the influence of the machining forces and the effects of vibrations, it is also possible in the event of an accidental power outage in the distribution network, and the device is simple and inexpensive to design and manufacture.

Upínač pre automatickú výměnu nástrojových elektród u elektroiskrových obrábacích strojov je příkladné znázorněný na přípoje ných výkresoch, kde na obr. 1 je nakreslen) upínač v náryse v řeze, na obr. 2 je nakreslený pohlad v smere P z obr. 1 a na obr. 3 je nakreslený pohťad v smere S z obr. 2.The clamp for automatic tool electrode change in electro-spark machine tools is shown by way of example in the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a cross-sectional view of the fixture; FIG. 2 is a view taken in the direction P of FIG. 1 and FIG. 3 is a perspective view in the direction S of FIG. Second

Upínač pre automatickú výměnu nástrojových elektród u obrábacích elektroiskrových strojov pozostáva zo základného telesa 1, ktoré má vytvořená rovinná upínaciu plochu 2 so šikmou náběhovou plochou 3 a kolmo na ňu sú upevněné dve došky 8 s vytvořenými skosenými plochami 7, ktoré tvoria prizmu. Na rovinnej upínacej ploché sú upevněné vodiace lišty 4 v tvare L pre kotviace teleso 5. Kotviace teleso 5 je tvořené rotačným valcom v hornej časti s přírubou 12. V prírube 12 je v radiálnom smere upevněný kolík 11. V základnom telese 1 je uložený pevný doraz 9 a pružný doraz 10. Upínací mechanizmus upínača pozostáva z dvoch oproti sebe uložených hákovitých strmeňov 13 odpružených prostredníctvom pružiny 23. Hákovité strmene 13 majú vytvořené horné osadenia 24 dosadajúce na príložky 25 a koniec vahadla 16. Na spodnej časti strmeňov 13 je vytvořený ozub 14. Vahadlo 16 je uložené na výkyvnom ložisku 17 upevnenom na excentrickom čapě 18 hriadela 19. Na hriadeli 19 je uložené slimákové koleso 20 korešpondujúce so slimákom 21 uloženým na hriadeli pohonovej jednotky 22. Dutina slimákového převodu je uzatvorená zátkou 26. V základnom telese 1 je vytvořený lomený kanál 27 s prívodom 28 kvapaliny. Nástrojová elektroda 6, ktorá je upínaná, má vytvořené kotviace teleso 5, v ktorom je vytvořený kanál 29 pracovnej kvapaliny nadvázujúci na kanál 27 vytvořený v základovom telese 1.The chuck for automatic tool electrode replacement in machine-tool electro-sparking machines consists of a base body 1 having a planar clamping surface 2 with an inclined lead-in surface 3 and perpendicularly to it two two seams 8 with formed chamfered surfaces 7 forming prisms. The L-shaped guide rails 4 for the anchoring body 5 are fastened to the planar clamping flat. The anchoring body 5 is formed by a rotating cylinder in the upper part with a flange 12. In the flange 12 a pin 11 is fixed in the radial direction. 9 and a spring stop 10. The clamping mechanism of the clamp consists of two oppositely arranged hook-like yokes 13 spring-loaded by means of a spring 23. The hook-like yokes 13 have upper shoulders 24 abutting the shims 25 and the end of the rocker arm 16. The rocker arm 16 is mounted on a pivot bearing 17 mounted on the eccentric pin 18 of the shaft 19. A shaft 20 is mounted on a shaft 20 corresponding to a snail 21 mounted on the shaft of the drive unit 22. The shaft cavity is closed by a plug 26. channel 27 with fluid inlet 28. The tool electrode 6 to be clamped has an anchoring body 5 in which a working fluid channel 29 is formed following the channel 27 formed in the base body 1.

Funkcia upínača pre automatickú výměnu nástrojových elektród u elektroiskrových obrábacích strojov je nasledovná: Činnost’ upínača je riadená spolu s činnosťou ostatných mechanizmov stroja podlá programu uloženého v paměťových prostriedkoch riadiaceho systému. Upínač je voFný a hlava stroja sa nachádza v hornej nepracovnej polohe. Podlá programu v zásobníku vyhfadaná a transportnými prostriedkami dopravená elektroda 6 so svojim kotviacim telesom 5 sa zasunie v smere S medzi vodiace lišty 4 až dosadne na skosené plochy dorazových dosiek 8. Přitom sa kolík 11 zasunie medzi pevný doraz 9 a pružný doraz 10. Nato sa uvedie do činnosti upínací mechanizmus tým, že sa začne otáčať pohonová jednotka 22, ktorá ccz slimák 21, slimákové koleso 20, hiiadiT 19 a excentrický čap 18 prostredíiictvoni ložiska 17 a vahadla 16 sposobí pohyb strmeňov 13 smerom hoře, čím sa tuho pritiahne príruba 12 kotviaceho telesa 5 na upínaciu plochu 2. Neznázorněné časové relé vypne otáčanie motora, čím je upnutie ukončené. Oddialenie výstupného člena transportných prostriedkov do svojej východiskovej polohy sa uskutoční až po skončenom upnutí kotviaceho telesa 5, čím sa vylúči možnosť jeho samovol’ného posunutia z indexovanej polohy počas upínacieho výkonu. Tým sa podstatné podpoří presnosť napolohovania elektród 6 a týmThe function of the chuck for automatically changing the tool electrodes of an EDM machine tool is as follows: The chuck's operation is controlled along with the operation of the other machine mechanisms according to a program stored in the memory of the control system. The clamp is free and the machine head is in the upper non-working position. According to the program in the magazine, the electrode 6 with its anchoring body 5, which has been transported by means of transport, is inserted in the direction S between the guide rails 4 until it rests on the bevelled surfaces of the stop plates 8. actuates the clamping mechanism by starting to rotate the drive unit 22, which includes the slug 21, the slug wheel 20, the shaft 19 and the eccentric pin 18 through the bearing 17 and the rocker arm 16 causes the stirrups 13 to move upwardly thereby tightening the anchoring flange 12 The timing relay (not shown) switches off the motor rotation, thus completing the clamping. Moving the output member of the transport means to its initial position will only take place after the anchoring body 5 has been clamped, thereby eliminating the possibility of its spontaneous displacement from the indexed position during the clamping power. This substantially enhances the positioning accuracy of the electrodes 6 and thereby

CS 267 355 B1 i presnosť obrábania. PodFa programu následuje potom obrábanie upnutou elektródou 6. Po jeho skončení sa hlava stroja vráti do hornej nepracovnej polohy. Odoberanie použitej elektródy 6 prebieha opačným postupom. Najskór sa ku kotviaccmu tělesu 5 přiblíží výstupný člen transportných prostriedkov a uchopí ho za jeho válcová časť. Následuje uvol’nenie upínacieho mechanizmu obráteným chodom pohonovej jednotky 22 až do okamihu, keď sa excentrický čap 18 a hákovité strmene 13 dostáná do svojej dolnej ávrati. Pohonová jednotka 22 sa zastaví a transportný mechanizmus dopraví použitá elektrodu 6 s jej kotviacim telesom 5 na jej povodně miesto v zásobníku. Upínač je připravený prijať ďalšiu elektródu 6 podřa programu, vypracovaného na základe technologického postupu pře elektroiskrové obrábanie.CS 267 355 B1 and machining accuracy. Depending on the program, the clamping electrode 6 is then machined. When this is complete, the machine head returns to the upper inoperative position. The removal of the used electrode 6 proceeds in the reverse procedure. First, the exit member of the transport means approaches the anchoring body 5 and grips it by its cylindrical part. This is followed by releasing the clamping mechanism by reversing the drive unit 22 until the eccentric pin 18 and the hook brackets 13 reach their lower head. The drive unit 22 is stopped and the transport mechanism transports the used electrode 6 with its anchoring body 5 to its flood instead of in the reservoir. The chuck is ready to receive another electrode 6 according to a program elaborated on the basis of the electrospark machining process.

Claims

3 7 of the stop plates 8. The pin 11 is inserted between the fixed stop 9 and the spring stop 10. The clamping mechanism is actuated by the rotation of the drive unit 22, the slug 21, the slug wheel 20. Here, 19 and the eccentric pin 18, by means of the bearing 17 and the rocker arm 16, cause the movable elements 13 to be raised in the direction of the clamp 12 of the anchoring body 5. The separation of the output member of the conveying means into its initial position is only effected after the clamping of the anchoring station 5 has been completed, thus eliminating the possibility of its spontaneous displacement from the indexed position of the tamping power. This significantly enhances the positioning accuracy of electrodes 6 and thus the precision of machining. The program is then followed by a clamped electrode 6. The machine head returns to its upper working position when it is finished. The removal of the used electrode 6 takes place in the reverse order. At the top of the anchoring body 5, the outlet means of transport are approached and grasped by the cylindrical portion thereof. The clamping mechanism is then released by reversing the drive unit 22 until the eccentric pin 18 and the hook clamp 13 are brought into its lower limit. The drive unit 22 is stopped by the conveying mechanism, conveying the electrode 6 used with its anchoring body 5 to its downstream storage location. The clamp is ready to receive another electrode 6 under the program, developed on the basis of the technological procedure for electro-spark machining. OBJECTS OF THE INVENTION A clamp for the automatic exchange of tool electrodes in electro-spark machining machines, characterized in that it consists of a basic clay body which has a formed clamping flange (2) with an inclined ramp (3) and which is fixed perpendicular to it ( 8) with chamfered surfaces (7) formed thereon, the body (5) formed by a rotary cylinder with a flange (12) in which the pin (11) is fastened to the flat clamping flat L-shaped guide rail (4) for anchoring ), in the base body 11), there is a fixed plan (9) and a resilient stop (10), while the clamping mechanism consists of two hook-shaped clamps (13) which are resiliently disposed opposite each other and which form the lower claw (14) and an upper seat (24) abutting the tabs (25) and the ends of the baffle (16) mounted on the pivot bearing (17) mounted on the eccentric pin (18) of the shaft (19), which is mounted on the shaft (19) a coaxial wheel (20) corresponding to a coil (21) mounted on the shaft of the drive unit (22), while in the base body (1) there is a broken channel (27) with a liquid inlet (28). 2 drawings