RU2032505C1

RU2032505C1 - Automatic electroerosion machine for broaching holes in bodies of revolution

Info

Publication number: RU2032505C1
Authority: RU
Inventors: Г.И. Полетов; К.Ю. Климин
Original assignee: Полетов Геннадий Иванович
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: machine comprises a bed with revolving faceplate for fastening workpieces, electric holder carrying the elements of a unit for local supply of cutting fluid to chamber through internal channel of electrode tool. Faceplate is connected by bellows with feedback transmitter consisting of multiplier, second bellows, rotating receiving transformer and induction motor-generator with reduction unit, interacting electrically with machine control system, hole-broaching regulator, and circle arc divider by faceplate turning angle. Transmitter and divider have complex electric connections of rotary transformers with induction motor-generators used as drives of faceplate and rotary transformer whose rotor is mechanically linked with faceplate. Complex dynamic connections are performed by switching unit. EFFECT: improved design. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при прошивке крупногабаритных круглых обечаек, цилиндров, труб в различных отраслях промышленности. The invention relates to mechanical engineering and may find application in the firmware of large round shells, cylinders, pipes in various industries.

Известно устройство для электроэрозионной обработки приводимых во вращательное движение обрабатываемых деталей типа тел вращения расположенными вдоль образующей роликовыми электродами-инструментами, установленными с возможностью свободного вращения на одном из плеч качающегося двуплечего рычага. Обрабатываемое тело вращения устанавливается на две круговые опоры. A device is known for electroerosive machining of rotatable workpieces such as bodies of revolution located along the generatrix of the roller electrode-tools mounted with the possibility of free rotation on one of the arms of a swinging two-arm lever. The machined body of rotation is mounted on two circular supports.

Недостаток устройства состоит в том, что, имея сходство с изобретением в наличии круговых опор под телом вращения, он не имеет технических средств для выполнения углублений в поверхности тел вращения, так как его роликовые электроды-инструменты обрабатывают только поверхность тела вращения для ее выравнивания. The disadvantage of this device is that, having similarities with the invention in the presence of circular supports under the body of revolution, it does not have the technical means to make recesses in the surface of the bodies of revolution, since its roller electrode-tools process only the surface of the body of revolution to align it.

Известно устройство для электроэрозионной обработки радиальных отверстий в боковых поверхностях крупногабаритных деталей типа труб, содержащее зубчатый сектор, блок шестерен, зубчатую рейку, несущую электрод-инструмент, выполненное в виде расположенных соосно с обрабатываемым сечением зубчатого сектора и блока шестерен, причем блок шестерен выполнен с возможностью перемещения относительно зубчатого сектора, обрабатываемая же деталь жестко крепится на столе станка. A device is known for electric discharge machining of radial holes in the lateral surfaces of large parts such as pipes, containing a gear sector, a gear block, a gear rack carrying an electrode tool made in the form of a gear sector and gear block arranged coaxially with the machined section, the gear block being made with the possibility movement relative to the gear sector, the workpiece is rigidly attached to the machine table.

Недостатки устройства состоят в том, что в нем не предусмотрены технические средства для вращения трубы и прошивания системы отверстий с определенным шагом. The disadvantages of the device are that it does not provide technical means for rotating the pipe and flashing the system of holes with a certain step.

Известно устройство для электрохимического и электрофизического прошивания электродом-инструментом, установленным на подвижной каретке, перемещаемой в направлении подачи по направляющим элементам, закрепленным на станине, выполненным в виде струн, установленных с возможностью натяжения. Требуемая жесткость направляющих обеспечивается силой натяжения, количеством и расположением струн. A device is known for electrochemical and electrophysical flashing with an electrode-tool mounted on a movable carriage, movable in the feed direction along guide elements fixed to the frame, made in the form of strings installed with the possibility of tension. The required stiffness of the guides is provided by the tension force, the number and arrangement of strings.

Недостатки устройства состоят в том, что усложняется укладка и съем длинномерных деталей, в случае необходимости быстрого выполнения операций, так как детали необходимо протаскивать между струн. Устойчивость струн мала в поперечном направлении и может явиться причиной повреждений их и каретки, если детали отклоняются от оси при протаскивании между струн. The disadvantages of the device are that it complicates the laying and removal of long parts, if necessary, the quick execution of operations, since the parts must be dragged between the strings. The stability of the strings is small in the transverse direction and can cause damage to them and the carriage if the parts deviate from the axis when dragging between the strings.

Известно приспособление к электроэрозионному станку, содержащее механизм подачи электрода, устройство для прокачки рабочей жидкости с накладной ванной, где для расширения технологических возможностей оно выполнено в виде съемного основания, соединяемого байонетным зажимом с корпусом, в нижней части которого расположена напорная камера с кольцевым соплом, с проходящим через его центр электродом, закрепленным в электрододержателе, связанном гибким тросиком со шпинделем станка. Приспособление содержит сплошной стержневой электрод и обеспечивает прошивку стенок обечаек больших диаметров по предварительно выполненной на них разметке, при этом обечайки жестко уложены на основание, а их поворот осуществляется такелажным оборудованием, не входящим в комплект изобретения. A device for an EDM machine is known, comprising an electrode feeding mechanism, a device for pumping a working fluid with an overhead bath, where, to expand technological capabilities, it is made in the form of a removable base connected by a bayonet clamp to the housing, in the lower part of which there is a pressure chamber with an annular nozzle, with an electrode passing through its center, fixed in an electrode holder, connected by a flexible cable to the machine spindle. The device contains a solid rod electrode and provides the firmware of the walls of the shells of large diameters according to the markings previously made on them, while the shells are rigidly laid on the base, and their rotation is carried out by rigging equipment not included in the scope of the invention.

Недостатки приспособления заключается в том, что в нем отсутствуют технические средства для автоматизации поворота обечайки и необходима предварительная разметка мест прошивки отверстий. Другим недостатком является то, что рабочая жидкость омывает конец электрода только при его контакте с поверхностью обечайки, а по мере его заглубления при прошивке газы отстраняют жидкость из зоны, окружающей электрод, тем более выталкивают из прошитого канала даже при малом заглублении в него электрода, выполненного сплошным. Кроме того, в напорной камере из-за скапливающихся газов начинается процесс пенообразования, при этом величины проходных щелей напорной камеры оказываются недостаточными для предотвращения повышенного давления газов в напорной камере, что приводит к аварийным ситуациям и небезопасно. The disadvantages of the device lies in the fact that it lacks the technical means for automating the rotation of the shell and preliminary marking of the places for flashing holes is necessary. Another disadvantage is that the working fluid only bathes the end of the electrode when it comes in contact with the surface of the shell, and as it deepens during flashing, the gases remove the liquid from the zone surrounding the electrode, moreover they push it out of the stitched channel even with a small deepening of the electrode made into it solid. In addition, the process of foaming begins in the pressure chamber due to accumulating gases, while the values of the passage openings of the pressure chamber turn out to be insufficient to prevent increased gas pressure in the pressure chamber, which leads to emergency situations and is unsafe.

Известно устройство для подачи жидкости при электроэрозионной резке, содержащее ленточный резательный электрод, подушку с размерами, соответствующими длине разрезаемого участка, прижимную накладку, сообщающуюся с трубопроводом от емкости с рабочей жидкостью. A device for supplying a fluid during electrical discharge cutting is known, comprising a tape cutting electrode, a pillow with dimensions corresponding to the length of the section being cut, a pressure pad in communication with the pipeline from the reservoir with the working fluid.

Недостатком данного устройства является то, что оно не приспособлено выполнять работу стержневого электрода-инструмента, поскольку подушка и накладка располагается над прорезью, где выполняет работу ленточный электрод. The disadvantage of this device is that it is not adapted to perform the work of the rod electrode-tool, since the pillow and the pad is located above the slot where the tape electrode does the work.

Известна система питания рабочей жидкостью в машине для электроэрозионной обработки подвижной проволокой, где сверху и снизу к обрабатываемой детали прижаты торцы изогнутых патрубков, сквозь которые сверху вниз через шкивы проводится проволока, в место резки которой верхний патрубок подает рабочую жидкость, а нижний патрубок отсасывает ее сквозь щели или отверстия в детали разрезаемой проволокой. There is a known system for supplying working fluid in a machine for EDM with a movable wire, where the ends of curved pipes are pressed from above and below to the workpiece, through which wires are passed from top to bottom through the pulleys, into the cutting place of which the upper pipe feeds the working fluid, and the lower pipe sucks it through cracks or holes in the part with cut wire.

Недостатком данной системы является то, что с его помощью невозможно прошивать отверстия малого диаметра на большую глубину, а система подачи напор-отсос не сочетается с проволочным электродом. The disadvantage of this system is that it is impossible to flash holes of small diameter to a greater depth with its help, and the pressure-suction feed system does not combine with a wire electrode.

Известен электроэрозионный копировально-прошивочный станок, содержащий опорную плиту, стол с Т-образными пазами для крепления обрабатываемых деталей. В верхней части станка расположена прошивочная головка, внутри которой находится гидравлический привод следящей системы, сообщающий шпинделю вертикальное перемещение, в котором при помощи подэлектродной плиты крепится электрод-инструмент. В нижней части станка установлена ванна для рабочей жидкости с подъемным механизмом, при подъеме которой стол оказывается внутри нее. Known electroerosive copy-piercing machine containing a base plate, a table with T-shaped grooves for attaching workpieces. In the upper part of the machine there is a piercing head, inside of which there is a hydraulic drive of the servo system, which informs the spindle of the vertical movement, in which the electrode-tool is mounted using a sub-electrode plate. At the bottom of the machine there is a bath for the working fluid with a lifting mechanism, when lifting which the table is inside it.

Недостатком данного станка является то, что у него ограничены технологические возможности. Это выражается в том, что исключена возможность обработки деталей больших размеров из-за ограничения размеров ванны, так как прошивка отверстий ведется при наличии рабочей жидкости над обрабатываемой деталью, автоматическое управление предусмотрено только для прошивания отверстий в штампах по копиру. Отсутствует система контроля износа электрода-инструмента. The disadvantage of this machine is that it has limited technological capabilities. This is expressed in the fact that the possibility of processing large-sized parts due to the limitation of the size of the bath is excluded, since the holes are flashed when there is a working fluid above the workpiece, automatic control is provided only for flashing holes in the dies by copying. There is no system for monitoring the wear of the electrode tool.

Известен выбираемый в качестве прототипа электроэрозионный трехпозиционный станок для изготовления цилиндрических сеток генераторных ламп, содержащий стол, на котором смонтированы механизм обработки и поворотный механизм, три поворотных шпинделя установки обрабатываемых деталей, приводимые во вращение и затем фиксирующиеся на время обработки храповым механизмом, и три кассеты для закрепления плоских электродов, которым сообщается возвратно-поступательное движение от регулятора подачи, а электродам, вставленным в кассету, независимое движение от механизма компенсации. В верхней части стола станка расположена панель управления и сигнализации, в нижней блоки питания и генератор. Продольная и поперечная установки электродной пластины относительно заготовки детали осуществляются ходовыми микрометрическими винтами. Поворотный механизм, на оси которого укреплен сменный диск с щелями, с подсветкой и фотодиодом, выполняющий функции делительного механизма, при этом число щелей на диске зависит от требуемого числа пазов на заготовке, вращается от электродвигателя через редуктор и пару зубчатых колес. Во время поворота шпинделей с заготовками происходит компенсация износа электродов в течение времени, заданного соответствующим реле времени (включаются двигателя механизмов компенсации). Вращение от двигателей через цилиндрические зубчатые передачи и пары винт-гайка преобразуется в поступательное движение винтов со скоростью 4 мм/мин. Винты выдвигают электроды из кассет в течение времени, заданного реле, используя которое можно установить требуемые длительность работы двигателя и выступ подъема гаек в зависимости от интенсивности износа электродной пластины. Known as a prototype three-position electroerosion machine for producing cylindrical grids of generator lamps, comprising a table on which a machining mechanism and a rotary mechanism are mounted, three rotary spindles for installing workpieces, rotated and then fixed for the duration of machining with a ratchet mechanism, and three cartridges for fixing the flat electrodes, which are notified of the reciprocating movement from the feed controller, and the electrodes inserted into the cassette, independently my movement from the compensation mechanism. At the top of the machine table is a control and alarm panel, at the bottom are power supplies and a generator. The longitudinal and transverse installation of the electrode plate relative to the workpiece are carried out by micrometer screws. A rotary mechanism, on the axis of which a removable disk with slots is mounted, with backlight and a photodiode, which acts as a dividing mechanism, while the number of slots on the disk depends on the required number of grooves on the workpiece, rotates from the electric motor through a gearbox and a pair of gears. During the rotation of the spindles with the workpieces, the wear of the electrodes is compensated for the time specified by the corresponding time relay (the motors of the compensation mechanisms are turned on). Rotation from engines through cylindrical gears and screw-nut pairs is converted to the translational movement of the screws at a speed of 4 mm / min. The screws push the electrodes out of the cassettes during the time specified by the relay, using which you can set the required duration of the engine and the protrusion of the lifting nuts, depending on the wear rate of the electrode plate.

Недостатком прототипа является то, что у него ограничены технологические возможности. Это выражается в том, что прошивка отверстий как и в предыдущем аналоге выполняется при погруженной в рабочую жидкость детали, вследствие чего для обработки крупногабаритных деталей необходима ванна больших размеров, данный делительный механизм не обеспечивает высокую точность позиционирования, ненадежна система компенсации износа электрода-инструмента. The disadvantage of the prototype is that it has limited technological capabilities. This is expressed in the fact that the holes are flashed as in the previous analogue when the part is immersed in the working fluid, as a result of which a large bathtub is needed to process large-sized parts, this dividing mechanism does not provide high positioning accuracy, and the electrode-tool wear compensation system is unreliable.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей электроэрозионного станка путем автоматизации прошивки отверстий с любым постоянным и переменным шагом, подводом рабочей жидкости непосредственно в место обработки, системой контроля предельного износа электрода-инструмента. The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the EDM machine by automating the flashing of holes with any constant and variable pitch, by supplying the working fluid directly to the processing site, by a system for monitoring the maximum wear of the electrode tool.

Для достижения этой цели в известном электроэрозионном станке на опорную плиту установлена планшайба для крепления обрабатываемых деталей с делительным механизмом, соединенная с датчиком обратной связи, выход которого подключен к входу делителя окружности по углу поворота планшайбы, при этом один выход последнего соединен с входом привода планшайбы, а другой с входом регулятора прошивки, выход которого подключен к входу электромагнитного клапана подачи рабочей жидкости от системы в узел локальной подачи рабочей жидкости к электроду-инструменту. При этом узел локальной подачи рабочей жидкости выполнен в виде подвижной рамки, состоящей из верхней и нижней полок, в центре которых выполнены отверстия для вертикального перемещения электрододержателя, связанных между собой при помощи боковых направляющих стержней, установленных с возможностью вертикального перемещения относительно траверсы, неподвижно зафиксированной стопорным винтом в нижней части электрододержателя. К нижней полке соосно с центральным отверстием крепится введенная в устройство локальная камера подачи рабочей жидкости, на подэлектродной плите установлен концевой выключатель узла контроля предельного износа электрода-инструмента, на траверсе установлен введенный в устройство концевой выключатель, связанный с электромагнитным клапаном, а регулируемый упор установлен на верхней полке подвижной рамки. Кроме того, делительный механизм содержит каркас с направляющими роликами, в проточках которых установлена планшайба, и один из которых подсоединен к приводу поворота планшайбы, связанной при помощи введенного в устройство первого сильфона с датчиком обратной связи, состоящим из мультипликатора, второго сильфона, приемного вращающегося трансформатора и асинхронного двигателя-генератора с редуктором, при этом второй сильфон связан с мультипликатором и ротором трансформатора, статор которого установлен с возможностью поворота вокруг оси ротора и связан с редуктором асинхронного двигателя-генератора, а электрический выход датчика обратной связи соединен с входом делителя дуги окружности. Сам делитель окружности по углу поворота планшайбы содержит преобразователь постоянного тока, одиночный датчиковый вращающийся трансформатор, набор селектированных датчиковых вращающихся трансформаторов, набор стабилизаторов, блок селекции, первый и второй блоки коммутации, усилитель переменного тока, нуль-орган, при этом выходы преобразователя постоянного тока связаны с входами стабилизаторов, одиночного датчикового вращающегося трансформатора и селектированных вращающихся трансформаторов, выходы последних связаны с входами блока селекции, выход которого связан с входом первого элемента блока коммутации, выход одиночного датчикового вращающегося трансформатора также связан с входом первого элемента блока коммутации, выходы стабилизаторов связаны с входами усилителя переменного тока, выход первого элемента блока коммутации связан с входом приемного вращающегося трансформатора, выход нуль-органа связан с входом блока управления, выход которого связан с входом второго элемента блока коммутации, а выходы усилителя переменного тока связан с входами нуль-органа и второго элемента блока коммутации. Выходы привода планшайбы и привода статора приемного вращающегося трансформатора соединены с входами второго элемента блока коммутации, а его выходы с входами этих приводов. To achieve this, in a known EDM machine, a faceplate is mounted on the base plate for fastening workpieces with a dividing mechanism, connected to a feedback sensor, the output of which is connected to the input of the circle divider by the angle of rotation of the faceplate, while one output of the latter is connected to the input of the drive of the faceplate, and the other with the input of the firmware controller, the output of which is connected to the input of the electromagnetic valve for supplying the working fluid from the system to the local supply of working fluid to the electrode - The instrument. In this case, the local supply of the working fluid is made in the form of a movable frame, consisting of upper and lower shelves, in the center of which holes are made for vertical movement of the electrode holder, interconnected by means of side guide rods installed with the possibility of vertical movement relative to the crosshead fixedly fixed by the stop screw at the bottom of the electrode holder. A local chamber for supplying working fluid introduced into the device is mounted coaxially with the central hole, an end switch of the control unit for the maximum wear of the electrode-tool is installed on the sub-electrode plate, a limit switch connected to the electromagnetic valve, introduced into the device, is installed on the traverse, and an adjustable stop is installed on top shelf movable frame. In addition, the dividing mechanism comprises a frame with guide rollers, in the grooves of which the faceplate is installed, and one of which is connected to the drive of rotation of the faceplate, connected by means of a first bellows inserted into the device with a feedback sensor consisting of a multiplier, a second bellows, and a receiving rotary transformer and an asynchronous motor-generator with a reducer, while the second bellows is connected to the multiplier and the rotor of the transformer, the stator of which is mounted with the possibility of rotation around B and associated with the rotor gear asynchronous motor generator, and the electrical output feedback sensor connected to the input divider of a circular arc. The circle divider according to the angle of rotation of the faceplate contains a DC-DC converter, a single sensor rotating transformer, a set of selected sensor rotating transformers, a set of stabilizers, a selection block, the first and second switching units, an AC amplifier, a zero-organ, and the outputs of the DC-converter are connected with the inputs of stabilizers, a single sensor rotating transformer and selectable rotating transformers, the outputs of the latter are connected to the inputs of bl selection circuit, the output of which is connected to the input of the first element of the switching unit, the output of a single sensor rotating transformer is also connected to the input of the first element of the switching unit, the outputs of the stabilizers are connected to the inputs of the AC amplifier, the output of the first element of the switching unit is connected to the input of the receiving rotary transformer, output zero -organ is connected to the input of the control unit, the output of which is connected to the input of the second element of the switching unit, and the outputs of the AC amplifier are connected to the inputs of the zero-organ and a second switching element block. The outputs of the drive plate and the stator drive of the receiving rotary transformer are connected to the inputs of the second element of the switching unit, and its outputs to the inputs of these drives.

Положительный эффект от введения в станок делительного механизма данного вида заключается в том, что автоматически выполняется позиционирование планшайбы с точностью ± 10" при времени Т разворота планшайбы на угол 360/n, где n равно количеству отверстий, необходимых для прошивки. The positive effect of introducing a dividing mechanism of this type into the machine is that the faceplate is automatically positioned with an accuracy of ± 10 "at a time T of turning the faceplate through an angle of 360 / n, where n is equal to the number of holes required for firmware.

Положительный эффект от введения узла локальной подачи рабочей жидкости состоит в том, что при обработке даже крупногабаритных тел вращения не требуется емкость, так как рабочая жидкость подается непосредственно в электрод-инструмент. The positive effect of the introduction of a local site for the supply of working fluid is that when processing even large-sized bodies of revolution, no capacity is required, since the working fluid is supplied directly to the electrode-tool.

На фиг. 1 изображен предлагаемый станок, общий вид; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 и 4 узел локальной подачи рабочей жидкости, где электрод-инструмент в верхнем и нижнем рабочих положениях; на фиг. 5 структурная схема электрических связей элементов станка в целом; на фиг. 6 датчик обратной связи и делитель дуги окружности по углу поворота планшайбы; на фиг. 7 сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed machine, a General view; in FIG. 2 same side view; in FIG. 3 and 4 node local supply of working fluid, where the electrode-tool in the upper and lower working positions; in FIG. 5 is a structural diagram of the electrical connections of the elements of the machine as a whole; in FIG. 6 feedback sensor and divider of a circular arc along the angle of rotation of the faceplate; in FIG. 7, section AA in FIG. 1.

Электроэрозионный автоматический станок для прошивания отверстий в телах вращения содержит основание 1, станину 2, корпус головки 3, в которой размещается привод 4 вертикального перемещения, сообщающий шпинделю 5 перемещение по вертикали подэлектродной плиты 22, которая жестко крепится на шпинделе. К фланцу 5 шпинделя 6 крепится изолятор 7, к которому присоединяется электрододержатель 8, свободный конец которого выполнен в виде цанги, со вставленным в него трубчатым графитовым электродом-инструментом 9, удерживаемым зажимной гайкой 10. Внутренний канал 11 электрододержателя 8 сообщается через штуцер 12, ввернутый в него, и шланг 13, присоединенный к штуцеру 12, с емкостью 14 рабочей жидкости и насосной станцией 15. На основании 1 установлен сливной поддон 16 для отработанной жидкости, соединенный трубопроводом 17 с емкостью 14 рабочей жидкости. Один выход регулятора 18 прошивки соединен с системой 19 управления станка, в комплекте с которой размещен генератор 20 импульсов, подающий ток на электрод-инструмент 9, при этом система 19 управления станка подключена к приводу 4 вертикального перемещения. Другой выход регулятора 18 прошивки соединен с входом электромагнитного клапана 21, регулирующего подачу рабочей жидкости по шлангу 13, в место обработки. В электроэрозионный станок введен узел локальной подачи рабочей жидкости, а его элементы закреплены на электрододержателе 8 с зажимной гайкой 10 на конце. An electroerosive automatic machine for flashing holes in bodies of revolution contains a base 1, a bed 2, a head housing 3, in which a vertical movement drive 4 is placed, which informs the spindle 5 of the vertical movement of the sub-electrode plate 22, which is rigidly mounted on the spindle. An insulator 7 is attached to the flange 5 of the spindle 6, to which an electrode holder 8 is attached, the free end of which is made in the form of a collet, with a tubular graphite electrode-tool 9 inserted into it, held by a clamping nut 10. The inner channel 11 of the electrode holder 8 is connected through a fitting 12 screwed into it, and a hose 13 connected to the fitting 12, with a capacity of 14 working fluid and a pumping station 15. On the basis of 1 installed drain pan 16 for waste fluid, connected by a pipe 17 with a capacity of 14 working fluid. One output of the firmware controller 18 is connected to the machine control system 19, complete with which a pulse generator 20 is placed, supplying current to the electrode tool 9, while the machine control system 19 is connected to the vertical drive 4. The other output of the firmware controller 18 is connected to the input of the electromagnetic valve 21, which regulates the flow of the working fluid through the hose 13, to the treatment site. A site for the local supply of working fluid is introduced into the EDM machine, and its elements are fixed on the electrode holder 8 with a clamping nut 10 at the end.

Узел локальной подачи рабочей жидкости выполнен в виде подвижной рамки, состоящей из верхней 27 и нижней 28 полок, связанных между собой при помощи установленных с возможностью вертикального перемещения, относительно жестко закрепленной в нижней части электрододержателя 8 при помощи стопорного винта 24 траверсы 23, направляющими стержнями 25, закрепленными в верхней полке, где установлен регулируемый упор 28, контактирующий с концевым выключателем 29, установленным на подэлектродной плите 22 для подачи сигнала, свидетельствующего об износе электрода-инструмента, и ввернутыми в нижнюю полку, в центре которой выполнено отверстие для продвижения электрододержателя с электродом-инструментом, в боковой ее стенке имеется сливная щель 31 для вымывания рабочей жидкостью продуктов эрозии и предотвращения скопления газов. К нижней полке 26 крепится локальная камера 32 подачи рабочей жидкости, имеющая в центре отверстие для прохода электрода-инструмента. На траверсе 23 с противоположной стороны по отношению к концевому выключателю 29, установленному на подэлектродной плите 22, установлен второй концевой выключатель 30 регулирующий работу электромагнитного клапана 21 подачи рабочей жидкости в электрод-инструмент. В электроэрозионный станок введен также автоматический делительный механизм 33, установленный на опорную плиту 1 станины станка 2. The site of the local supply of working fluid is made in the form of a movable frame, consisting of the upper 27 and lower 28 shelves, interconnected by means of vertically mounted, relatively rigidly fixed in the lower part of the electrode holder 8 using the locking screw 24 of the beam 23, the guide rods 25 fixed in the upper shelf, where the adjustable stop 28 is installed, which is in contact with the limit switch 29 mounted on the sub-electrode plate 22 to provide a signal indicating wear of electric ktroda-tool and screwed into the lower shelf, the center of which an aperture to advance the electrode to the electrode-tool in its side wall there is a drain gap 31 for washing the working fluid and the erosion products prevent the accumulation of gases. A local chamber 32 for supplying a working fluid is attached to the lower shelf 26, having a hole in the center for the passage of the electrode-tool. On the traverse 23 on the opposite side with respect to the limit switch 29 mounted on the sub-electrode plate 22, a second limit switch 30 is installed that regulates the operation of the electromagnetic valve 21 for supplying the working fluid to the electrode-tool. An automatic dividing mechanism 33 is also introduced into the EDM machine, mounted on the base plate 1 of the machine bed 2.

Делительный механизм содержит каркас 34 с размещенными на обушках 35 тремя направляющими роликами 36 и одним приводным роликом 37, соединенным с редуктором 38 привода 39 асинхронного двигателя-генератора планшайбы 40, установленной в проточках 41, выполненных в средней части роликов. На планшайбе также выполнены проточки, соответствующие размерам обрабатываемых деталей, в частности обечаек 43 сопловых аппаратов авиационных двигателей. The dividing mechanism comprises a frame 34 with three guide rollers 36 and one drive roller 37 located on the shells 35 and connected to a reducer 38 of the drive 39 of the asynchronous motor-generator of the faceplate 40 installed in the grooves 41 made in the middle part of the rollers. Grooves are also made on the faceplate corresponding to the dimensions of the workpieces, in particular, the shells of 43 nozzle apparatuses of aircraft engines.

На планшайбе 40 установлен прижимной винт 44 треножного фиксатора 45 для закрепления обечайки 43. С другой стороны планшайбы также соосно с ней при помощи введенного в устройство первого сильфона 47 установлен датчик 46 обратной связи, в состав контура которого входит мультипликатор 48, соединенный с одной стороны с сильфоном 47 планшайбы 40, а с другой стороны с сильфоном 49 ротора 50 приемного вращающегося трансформатора 51 (типа ВТ-100-6-0,05), статор 52 которого установлен на подшипниках 53 и введен в зацепление с редуктором 54 привода 55 (асинхронный двигатель-генератор типа ДГ-1-ТА). Привод 55 статора 52 также входит в контур датчика 46 обратной связи. Сам контур датчика обратной связи рядом электрических линий введен во взаимодействие с другим контуром делителя 56 окружности по углу поворота тела вращения, в частности планшайбы 40. В контур делителя 56 окружности введен преобразователь 57 (типа ПТС-250) постоянного тока в переменный трехфазного напряжения 36 В и с частотой 400 Гц. Выход преобразователя 57 соединен с входами стабилизаторов 58 напряжения (типа СН-62) и входами одиночного 59 и селектированных 60-62 датчиковых вращающихся трансформаторов, выходы которых подведены к входам блока 63 селекции, а выходы и выходы одиночного датчикового масштабного трансформатора 59 замкнуты на входы первого элемента блока 64 коммутации, соединенного с входами приемного вращающегося трансформатора 51, выход же его связан с входом усилителя переменного тока. Выходы второго элемента блока 65 коммутации соединены с входами двигателя-генератора 39 планшайбы 40 и входами статора 52 двигателя-генератора 55 приемного вращающегося трансформатора 51. Выходы стабилизаторов 58 напряжения соединены с входом блока 66 усилителя переменного тока (типа УРП-59). Выходы усилителя 66 переменного тока соединены с входами второго элемента блока 65 коммутации и входом нуль-органа 67 фазочувствительного выпрямителя типа Ф4В, выход которого соединен с входом системы 19 управления станка, а ее выход связан с вторым элементом блока 65 коммутации. Следовательно, в целом блок (64 и 65) коммутации соединяет попарно одиночный датчиковый вращающийся трансформатор 51, а последний, в свою очередь, блоком коммутации соединен с одним из трансформаторов 60-62. Выход статора 52 приемного вращающегося трансформатора 51 связан с входом усилителя 66. On the faceplate 40, a clamping screw 44 of the tripod latch 45 is mounted to secure the shell 43. On the other side of the faceplate, a feedback sensor 46 is also installed coaxially with the first bellows 47 inserted into the device, the loop of which includes a multiplier 48 connected to one side of bellows 47 faceplates 40, and on the other hand with bellows 49 of the rotor 50 of the receiving rotary transformer 51 (type VT-100-6-0,05), the stator 52 of which is mounted on bearings 53 and engaged with the gearbox 54 of the drive 55 (asynchronous motor Tel-generator type DG-1-TA). The actuator 55 of the stator 52 is also included in the loop of the feedback sensor 46. The feedback sensor circuit itself is connected with a number of electric lines to another circuit of a circle divider 56 along the rotation angle of the body of revolution, in particular the faceplate 40. A converter 57 (type ПТС-250) of direct current to an alternating three-phase voltage of 36 V is introduced into the circuit of a circle divider 56 and with a frequency of 400 Hz. The output of the converter 57 is connected to the inputs of voltage stabilizers 58 (type SN-62) and the inputs of a single 59 and selected 60-62 rotary sensor transformers, the outputs of which are connected to the inputs of the selection block 63, and the outputs and outputs of a single sensor scale transformer 59 are closed to the inputs of the first an element of the switching unit 64 connected to the inputs of the receiving rotary transformer 51, its output is connected to the input of the AC amplifier. The outputs of the second element of the switching unit 65 are connected to the inputs of the motor-generator 39 of the faceplate 40 and the inputs of the stator 52 of the motor-generator 55 of the receiving rotary transformer 51. The outputs of the voltage stabilizers 58 are connected to the input of the block 66 of the AC amplifier (type URP-59). The outputs of the AC amplifier 66 are connected to the inputs of the second element of the switching unit 65 and the input of the null-organ 67 of the phase-sensitive rectifier type Ф4В, the output of which is connected to the input of the machine control system 19, and its output is connected to the second element of the switching unit 65. Therefore, in general, the switching unit (64 and 65) connects a pair of single sensor rotating transformer 51, and the latter, in turn, is connected to one of the transformers 60-62 by the switching unit. The output of the stator 52 of the receiving rotary transformer 51 is connected to the input of the amplifier 66.

Электроэрозионный автоматический станок для прошивания отверстий в телах вращения работает следующим образом. Electroerosive automatic machine for flashing holes in bodies of revolution works as follows.

В систему управления станка 19 закладывается необходимая программа, в соответствии с которой ведется рабочий процесс, в частности, прошивание штифтов обечайки 43 соплового аппарата авиадвигателя, где центры штифтов расположен по дуге окружности (обечайки) с постоянным шагом. Оператор устанавливает обечайку 43 в проточки 42, выполненные на планшайбе 40, обеспечивающие соосность планшайбы и обечайки. От осевых перемещений обечайки 43 закрепляется на планшайбе 40 с помощью треножного фиксатора 45 и прижимного винта 44. В цанговый конец электрододержателя 8 вставляется электрод-инструмент 9 и закрепляется зажимной гайкой 10. In the control system of the machine 19, the necessary program is laid in accordance with which a working process is carried out, in particular, flashing the pins of the shell 43 of the nozzle of the aircraft engine, where the centers of the pins are located along a circular arc (shell) with a constant step. The operator installs the shell 43 in the grooves 42 made on the faceplate 40, ensuring alignment of the faceplate and the shell. From axial movements of the shell 43 is fixed on the faceplate 40 using a tripod latch 45 and a clamping screw 44. An electrode tool 9 is inserted into the collet end of the electrode holder 8 and secured with a clamping nut 10.

При прожиге первого штифта соосность электрода-инструмента и штифта обеспечивается конструкцией планшайбы и подгонкой. Необходимость этой операции отпадает при последующем прожиге остальных штифтов. Включают систему управления 19 с генератором 20 импульсов, при этом сигнал поступает в гидропривод и вертикального перемещения, опускающий шпиндель 5 с электрододержателем 8 и закрепленным на нем посредством винта 24 узлом локальной подачи рабочей жидкости, локальная камера которого первой касается обечайки 43 и прижимается к ней нижней грузовой полкой 26. В момент касания локальной камеры 32 обечайки 43 замыкается концевой выключатель 30 и регулируемый упор 28, вследствие чего включается электромагнитный клапан 21 подачи рабочей жидкости из емкости 14 с помощью насосной станции 15, по шлангу 13 с присоединительным штуцером 12 и внутреннему каналу 11 электрододержателя 8 в электрод-инструмент 9. Локальная камера 32 заполняется рабочей жидкостью до уровня сливной щели 31. Движение электрододержателя 8 вниз прекращается в момент появления электроконтакта между электродом-инструментом 9 и головкой штифта, после чего начинается прожиг штифта на заданную глубину. В процессе работы при износе электрода-инструмента 9 происходит перемещение подэлектродной плиты 22 с электрододержателем на величину износа, при превышении этой величины допустимого значения регулируемый упор 28 входит в контакт с концевым выключателем 29, который выдает сигнал на отключение генератора 20 импульсов 20 и регулятора 18 прошивки, в результате чего процесс прожига прекращается. When burning the first pin, the alignment of the tool electrode and the pin is ensured by the faceplate design and fit. The need for this operation disappears with the subsequent burning of the remaining pins. The control system 19 is turned on with a pulse generator 20, and the signal enters the hydraulic drive and vertical movement, lowering the spindle 5 with the electrode holder 8 and the local supply of working fluid attached to it by a screw 24, the local chamber of which first touches the shell 43 and presses against it with the bottom cargo shelf 26. At the moment of touching the local chamber 32 of the shell 43, the limit switch 30 and the adjustable stop 28 are closed, as a result of which the electromagnetic valve 21 for supplying the working fluid from the tank 14 by means of a pumping station 15, through a hose 13 with a connecting fitting 12 and an internal channel 11 of the electrode holder 8 into the electrode tool 9. The local chamber 32 is filled with a working fluid to the level of the drain gap 31. The movement of the electrode holder 8 stops when the electrical contact between the electrode appears - tool 9 and the head of the pin, after which the burning of the pin to a predetermined depth begins. In the process, when the electrode-tool 9 is worn, the electrode plate 22 with the electrode holder moves by the amount of wear, when this value is exceeded, the adjustable stop 28 comes into contact with the limit switch 29, which gives a signal to turn off the pulse generator 20 and the firmware controller 18 As a result, the burning process is terminated.

При электроэрозионной обработке продукты эрозии металла штифта и графита электрода-инструмента накапливаются в пределах прошиваемого отверстия, в этом случае регулятор 18 прошивки подает сигнал в систему 19 управления станка, вследствие чего отключается генератор 20 импульсов. Гидропривод 4 вертикального перемещения на доли секунды извлекает электрод-инструмент 9 из прошиваемого отверстия и снова вводит его, при этом продукты эрозии вымываются струей рабочей жидкости, стекающей в сливной поддон 16, а далее по шлангу 17 в емкость 14. During electrical discharge machining, the erosion products of the pin metal and graphite of the electrode-tool are accumulated within the stitched hole, in this case, the firmware controller 18 supplies a signal to the machine control system 19, as a result of which the pulse generator 20 is turned off. The hydraulic actuator 4 of vertical movement for a split second removes the electrode tool 9 from the stitched hole and reinserts it, while the erosion products are washed out by a stream of working fluid flowing into the drain pan 16, and then through the hose 17 into the container 14.

По окончании прошивки отключается генератор 20 импульсов рабочего тока и электрододержатель 8 с электродом-инструментом поднимается в верхнее положение. При отрыве локальной камеры 32 от обрабатываемой обечайки 43 срабатывает концевой выключатель 30, отключающий электромагнитный клапан 21. Подача рабочей жидкости в электрод-инструмент 9 прекращается. При остановке электрододержателя 8 в верхнем положении, когда отключается гидропривод 4 вертикального перемещения, система 19 управления станка и регулятор 18 прошивки подают сигналы автоматическому делительному механизму 33 в целом, далее на датчик 46 обратной связи и делитель 56 дуги окружности по углу поворота планшайбы 40. Первым включается привод планшайбы 39 с редуктором 38, приводя во вращение приводной ролик 37, который поворачивает планшайбу 40 на заданный угол. Холостые направляющие ролики 36 обеспечивают неизменное положение планшайбы и вращаются, находятся в ней в сцеплении. Планшайба 40 поворачивается на заданный угол с высокой точностью, вследствие чего оси очередного штифта обечайки 43 и электрода-инструмента 9 совпадают. Вместе с планшайбой 40 через гибкую передачу, которая содержит сильфон 47, мультипликатор 48 и сильфон 49, на тот же угол поворачивается ротор 50 приемного вращающегося трансформатора 51. Ротор 50 зафиксирован в произвольном положении, которое принято за нулевое. Сигнал рассогласования следящей системы поступает на усилитель 63 переменного тока и через второй элемент блока 65 коммутации передается на привод 55 статора 52 того же трансформатора 51. Привод 55 разворачивает статор 52 в положение согласования. Таким образом, в этой связке существенным является то, что соответственно с второго элемента блока 65 коммутации сигнал поступает на привод 39 планшайбы 40 или на привод 55 статора 52 приемного вращающегося трансформатора 51. С выхода усилителя 66 параллельно сигнал снимается на нуль-орган 67, который выдает сигнал готовности на систему управления станка 19. В контуре делителя дуги окружности по углу 59 поворота планшайбы 40 происходят процессы, связанные с процессами в системе датчика 46 обратной связи. Через первый элемент блока 64 коммутации к приемному вращающемуся трансформатору 51, а именно к его статору 52, в режиме отслеживания угла сигналы идут от одиночного 59 и селектированных 60-62 датчиковых трансформаторов. Данная система деления угла позволяет в автоматическом режиме производить разворот планшайбы 40 как с равномерным шагом, так и с переменным по любому алгоритму. Для этой цели предусмотрен блок 63 селекции вращающихся трансформаторов, имеющих свои значения фиксированных углов. Планшайба 40 поворачивается на заданный угол с высокой точностью, вследствие чего оси очередного обрабатываемого штифта и электрода-инструмента 9 совпадают. После поворота планшайбы 40 на заданный угол автоматически включается гидропривод 4 вертикального перемещения, опуская электрододержатель 8. Начинается новый цикл обработки. Количество прошиваемых штифтов подсчитывается системой 19 управления станка и по окончании обработки заданной программы работа станка автоматически прекращается. Оператор производит демонтаж обработанного соплового аппарата, предварительно отворачивая прижимной винт 44 и освобождая обечайку 43 от треножного фиксатора 45. At the end of the firmware, the generator 20 pulses of the operating current is turned off and the electrode holder 8 with the electrode-tool rises to the upper position. When the local camera 32 is torn off from the machined shell 43, the limit switch 30 trips, which turns off the electromagnetic valve 21. The supply of the working fluid to the electrode tool 9 is stopped. When the electrode holder 8 is stopped in the upper position, when the hydraulic drive 4 of the vertical movement is turned off, the machine control system 19 and the firmware controller 18 provide signals to the automatic dividing mechanism 33 as a whole, then to the feedback sensor 46 and the divider 56 of the circular arc along the angle of rotation of the faceplate 40. First the drive of the faceplate 39 is turned on with the gearbox 38, driving the drive roller 37, which rotates the faceplate 40 by a predetermined angle. The idle guide rollers 36 provide a constant position of the faceplate and rotate, are in it in engagement. The washer 40 rotates at a predetermined angle with high accuracy, as a result of which the axes of the next pin of the shell 43 and the electrode-tool 9 coincide. Together with the faceplate 40 through a flexible transmission, which contains a bellows 47, a multiplier 48 and a bellows 49, the rotor 50 of the receiving rotary transformer 51 is rotated by the same angle. The rotor 50 is fixed in an arbitrary position, which is taken to be zero. The mismatch signal of the servo system is fed to an AC amplifier 63 and, through the second element of the switching unit 65, is transmitted to the drive 55 of the stator 52 of the same transformer 51. The drive 55 turns the stator 52 to the matching position. Thus, in this connection, it is significant that, from the second element of the switching unit 65, the signal is supplied to the drive 39 of the faceplate 40 or to the drive 55 of the stator 52 of the receiving rotary transformer 51. From the output of the amplifier 66, the signal is simultaneously taken to the null-organ 67, which gives a ready signal to the control system of the machine 19. In the circuit of the arc divider of the circle along the angle of rotation 59 of the faceplate 40, processes associated with the processes in the feedback sensor system 46 occur. Through the first element of the switching unit 64 to the receiving rotary transformer 51, namely to its stator 52, in the angle tracking mode, the signals come from a single 59 and selected 60-62 sensor transformers. This angle division system allows automatic turning of faceplate 40 both with a uniform step and with a variable according to any algorithm. For this purpose, a block 63 for selecting rotary transformers having their fixed angle values is provided. The plate 40 is rotated at a predetermined angle with high accuracy, as a result of which the axes of the next machined pin and the electrode-tool 9 coincide. After the faceplate 40 is rotated by a predetermined angle, the hydraulic drive 4 of vertical movement is automatically turned on, lowering the electrode holder 8. A new processing cycle begins. The number of stitched pins is calculated by the machine control system 19 and, at the end of processing a given program, the machine operation automatically stops. The operator dismantles the processed nozzle apparatus, having previously unscrewed the clamping screw 44 and releasing the shell 43 from the tripod latch 45.

Технические преимущества изобретения по сравнению с прототипом состоят в том, что его технические средства обеспечивают расширение технологических возможностей электроэрозионного станка, который по заданной программе с высокой точностью производит прошивку штифтов (отверстий) с постоянным и переменным шагом в крупногабаритных деталях с подводом рабочей жидкости непосредственно в место обработки. The technical advantages of the invention compared to the prototype consist in the fact that its technical means expand the technological capabilities of the EDM machine, which, according to a given program, accurately pierces pins (holes) with constant and variable pitch in large-sized parts with the supply of working fluid directly to the place processing.

В целом автоматический делительный механизм, принцип его работы и такие его элементы как датчик обратной связи и делитель дуги окружности по углу поворота планшайбы, отсутствующие в прототипе, позволяют обоснованно выявить технические преимущества изобретения. In general, the automatic dividing mechanism, the principle of its operation, and its elements such as a feedback sensor and a circular arc divider according to the angle of rotation of the faceplate, which are absent in the prototype, can reasonably identify the technical advantages of the invention.

Claims

1. ELECTROEROSION AUTOMATIC MACHINE FOR SEWING HOLES IN ROTATION BODIES with a core electrode-tool, containing a base, a drive for turning the workpiece of the horizontal axis, a reference system for reading the angle of rotation of the workpiece, a working current generator, a drive for vertical movement of the tool-electrode with an electrode holder, a limit control unit the wear of the electrode-tool, containing a limit switch and installed with the possibility of interaction with him adjustable stop, and the control unit are connected with a drive for turning the workpiece, a drive for moving the electrode-tool, a control unit for the maximum wear of the electrode-tool, characterized in that a local fluid supply unit and an electromagnetic valve for supplying the working fluid to the treatment zone through the hole made in the electrode holder are connected to the control unit , the workpiece rotation drive contains a dividing mechanism with a faceplate, the rotation angle reference system is made in the form of a feedback sensor and an associated arc divider conditions, the latter being connected with the drive for turning the workpiece and with the control unit.

2. The machine according to claim. Characterized in that the local supply of the working fluid is made in the form of a movable frame consisting of upper and lower shelves, interconnected by means of lateral rods installed with the possibility of vertical movement relative to the beam, an opening is made on the lower shelf, coaxial with the electrode holder, and on its bottom surface coaxially with the hole, the local chamber for supplying the working fluid introduced into the device is attached, the end switch inserted into the device is installed on the traverse the spruce associated with the solenoid valve, the limit switch of the control unit of the maximum wear of the electrode-tool is installed on the retainer plate, and an adjustable stop on the upper shelf of the movable frame.

3. The machine according to claim 1, characterized in that the dividing mechanism comprises a frame with guide rollers, one of which is connected to the drive for turning the workpiece, the faceplate is installed in the grooves made in the rollers, and connected using the first bellows inserted into the device with a return sensor a connection consisting of a multiplier, a second bellows, a receiving rotary transformer and an induction motor-generator with a gearbox, while the second bellows is connected to the multiplier and the rotor of the transformer, the stator of which is installed pivotable around the rotor axis and is connected with a reducer asynchronous motor generator, and the electrical output of the feedback sensor connected to the input divider of a circular arc.

4. The machine according to claim 3, characterized in that the circular arc divider contains a direct current converter, a set of stabilizers, a single sensor rotating transformer, a set of selected sensors for rotating transformers, a selection unit and the first element of the switching unit, an AC amplifier is inserted into the machine, the second an element of the switching unit and a zero-organ, while the outputs of the DC-DC converter are connected to the inputs of the stabilizers of a single sensor rotating transformer and selected sensors x rotating transformers, the outputs of the latter are connected to the inputs of the selection unit, the output of which is connected to the input of the first element of the switching unit, the output of a single sensor rotating transformer is connected to the input of the first element of the switching unit, the outputs of the stabilizers with the inputs of the AC amplifier, the output of the first element of the switching unit with the input receiving rotary transformer, the output of which is connected to the input of the AC amplifier, the output of the zero-organ is connected to the input of the control unit, the output of which is connected input of the second switching element unit, and an AC amplifier outputs are connected to inputs of the zero-body and the second switching element block.

5. The machine according to p. 3, characterized in that the workpiece rotation drive and the motor generator are connected to the second element of the switching unit.