SU1068246A1 - Устройство орбитального перемещени при электроэрозионной обработке - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ОРБИТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ, содержащее сопр женные вал и втулку с равными эксцентриситетами , св зывающий их планетарный механизм, привод вращени  эксцентриков вала и втулки, а также привод изменени  эксцентриситета./ отличающеес  тем, что, с целью повыиени  точности и производительности , в устройство введена крестова  муфта, одна из полумуфт которой неподвижно соединена с эксцентриковым валом, свободно проход щим через среднее звено муфты и ее вторую полумуфту , выполненную в одном блоке с двум  зубчатыми венцами, один из которых кинематически св зан с приводом вращени , при этом кинематическа  цепь, св зывакхца  привод с эксцентриковой втулкой, выполнена в виде вала с двум - зубчатыми колесами, одно из которых находитс  в зацеплении с вторым зубчатым венцом полумуфты , а другое - с центральным коле- о сом планетарного механизма, сателлит ® которого находитс  в зацеплении с (Л зубчатым венцом эксцентриковой втулки , а ось сателлита кинематически св зана с приводом изменени  эксцентриситета .

Description

Изобретение отнсюитс  к электроэрозионным копировально-прошивочным станкам, более конкретно - к констг рукции узла, обеспечивак цего плоскопараллельное движение электрода или заготовки в плоскости, перпендикул р ной направлению движени  главной подачи , т.е. подачи, осуществл ющей копирование. Известно устройство, которое содержит эксцентриковые элементы - вал и втулку, каждый из которых приводит с  во вращение со своей скоростью своим двигателем (опорным и след щим скорость которого зависит от напр жени  в эрозионном зазоре). Вал снаб жен поводком, KOTopi i он взаимодействует с упорами, установленными на солнечных колесах планетарного редуктора и ограничивающими угол смещени  вала относительно втулки (,что позвол ет задавать радиус траектории пределы изменени  угла устанавливав ютс  с помощью третьего двигател , раздвигающего упоры через планетарный механизм tl}Однако во врем , электроэрозионной обработки в устройстве работают два двигател  - опорный и след ющий, в зависимости от разности их скоростей происходит след ща  подача по радиусу траектории, максимальна  величина радиуса устанавливаетс  включением третьего двигател . Така  конструкци  порождает полную неопределенност положени  электрода so всем интернале от нулевого эксцентриситета до максимального, заданного упорами. Из за этого снижаетс  прочность обработ ки и требуютс  дополнительные проходы что ведет к потере производитель ности. Кроме того, наличие большого числа звеньев приводит к увеличению суммарной кинематической погрешности и недостаточной точности окончательной обработки с заданным эксцентриси тетом. Цель изобретени  - повышение точности и производительности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  плоскопараллель ного движени , содержащем сопр женны вал и втулку с. равными эксцентрисите тами, Св зывающий их планетарный механизм, электродвигатель дл  вращени  эксцентрикового вала, а также двигатель дл  поворота втулки относи тельно вала, в кинематическую цепь .привода эксцентрикового вала введена крестова  муфта, перва  из полумуфт которой неподвижно соединена с концом вала, эксцентричньам относительно оси вращени  и свободно проход щим через вторую полумуфту, котора  выполнена в одном блоке с черв чным-и цилиндрическим зубчатыми колесами и со едид1ена с приводным электродвигателем через черв чную передачу и с первой полумуфтой - через промежуточное звено с взаимно перпендикул рными направл ющими с длиной хода, равного двойному эксцентриситету устройства, а в кинематическую цепь привода эксцентриковой втулки введен вал с двум  зубчатыми колесами, одно из которых входит в зубчатое зацепление с второй полумуфтой, а другое с центральным колесом планетарного механизма, в котором водило выполнено в виде имеющего автономный привод черв чного колеса с установленным в нем эксцентрично с возможностью вращени  сателлитом, который входит в зацепление с центральным колесом и с зубчатым венцом эксцентриковой втулки, при этом кинематические цепи , св зывающие электродвигатель с,эксцентриковым валом и с эксцентриковой втулкой, выполнены с равными передаточными отношенит-ли. При этом, с целью повышени  удобства эксплуатации, кинематическую цаь от водила к эксцентриковой втулке выполн ют с передаточным отношением , равным еди ице. На чертеже показана конструкци  устройства. В неподвижном корпусе 1 установлен насаженный , на вал приводного электродвигател  (не показан черв к 2, который входит в зацепление с черв чншл колесом 3, выполненным ,в одном блоке с цилиндрическим зубчатым колесом и полумуфтой 4.. Эта полумуфта имеет на торце направл ющие с шариками 5, по которым ходит призма б, имеюща  с двух сторон взаимно перпендикул рные направл ющие, нижние с шариками 5 и верхние с шариками 7, по которым ходит полумуфта 8. Полумуфта 8 неподвижно соединена с эксцентриковым валом 9, который свободно проходит через отверстие в полумуфте 4 и установлен в подшипниках эксцентриковой втулки 10. На нижнем конце вала 9 посажена планшайба 11, несуща  электрод-инструмент (ЭИ). Привод эксцентриковой втулки,10 включает вал отбора мощности 12 с зубчатыми колесами 13 и 14 и плане-тарный механизм, состо щий из центрального колеса 15, сателлита или пар:л сателлитов 16 и 17, неподвижно сид щих на валу 18 и передаюи;их крут щий, момент эксцентриковой втулке с зубчатым венцом 10. В планетарный механизм входит также черв чное колесо 19, выполн ющее функцию водила и имеющее привод от электродвигател  сг черв ком 20 (двигатель на чертеже не показан). Центральное колесо 15 и водило 19 посажены на подшипники, установленные на втулке 10, а сама втулка установлена в подшипниках корпуса 1. Эксцентриситет вала 9 е равен эксцентриситету втулки 10. Механизм, преобразующий вращение эксцентрикового нижнего конца вала 9 в плоскопараллельное движение план шайбы 11, содержит кроме собственно планшайбы 11 и корпуса 1, имеющих взаимно перпендикул рные направл ющие качени  21 и 22, также и промежуточную деталь 23, вход щую в указанные направл ющие. Передаточные отуошени  кинематических -цепей эксцентрикового вала (от черв- ка 2 до вала 9) и эксцентриковой втулки (от черв ка 2 до, втул ки 10 при неподвижном водиле 19): выполненыравными друг другу, а передаточное отношение кинематической цепи от водила 19 с лимбом 24 к втул ке 10 выполнено с передаточным отношением , равным единице. Дл  управлени  .двигател ми в устройство включена система ЧПУ (не показана ), котора  включает блок управ лени  эксцентриситетом, соединенный с двигателем водила, а также -блок управлени  углом поворота, соединенный с двигателем вращени  эксцентрикового вала. Устройство работает следующим образом . При вращении черв ка 2 вращаетс  черв чное колесо 3с пол.умуфтой 4, от нее через систему взаимно перпендикул рных направл ющих качени  5 и 7 движение передаетс  полумуфте 8 с валом 9. При этом вал 9 приводитс  во вращение с тем же числом оборотов что и полумуфта 4, несмотр , на смеще ние оси вращени  вала 9 относительно оси вращени  втулки 10. От той же полумуфты 4, имеющей цилиндрический зубчатый венец, вращение переда-етс  шестерне 13, валу отбора мощности 12 зубчатому колесу 14, сцепленному с ним центральному колесу 15, сателлиту 16, валу 18, сателлиту 17 и от не го - также имеющей зубчатый венец втулке 10. Число зубьев у перечислен ных деталей вз то таким, что передаточное отношение в цепи от полумуфты 4 к втулке 10 равно единице. Благода р  этому передаточное отношение в приводах как эксцентрикового вала 9 так и втулки 10 и то же, и они вращаютс  в одну сторону и с одинаковой угловой скоростью. При этом вал 9 во втулке 10 не проворачиваетс , а его эксцентриковый нижний конец приводит в движение планшайбу 11, котора  бла 1одар  системе взаимно перпендикул р ных направл ющих с шариками 21 и 22 совершает плоскопараллельное движение по круговой траектории. Эксцентриситет е вала 9 всегда равен эксцентриситету втулки 10, что дает возможность р гулирова гь суммарный эксцентриситет (биение) нижней части эксцентрикового вала 9 относителВНо опорной поверхности втулки от О до величины 2 е. Изменение эксцентриситета осуществл етс  от автономного двигател  с насаженным на его вал черв ком 20, который приводит во вращение черв чное колесо 19. Это колесо песет вал 18 пары сателлитов 16 и 17 и при его вращении сателлиты 16 и 17 получают движение вместе с колесом 19 и дополнительное вращение вокруг своей оси. Это дополнительное вращение сателлит 17 передает эксцентриковой втулке 10, что ведет к относительному угловому смещению эксцентрикового вала 9 в этой втулке. В результате такого проворота втулки на валу происходит изменение суммарного эксцентриситета . Благодар  тому, что передаточное отношение от-водила 19 к втулке 10 сделано равньва , угол поворота золила и соответствующий ему угол поворота эксцентриковой втулки относительно вала 9 равны. Поскольку дл  изменени  эксцентриситета от нол  до максимума достаточно проворота втулки 10 на , и такого же (на 180 jповорота водила 19, зубчатое колесо 14 не мешает сателлиту 16, который , не выходит за пределы зоны 180О на колесе 15 со стороны, противоположной участку зацеплени  с колесом 14. Указанное соотношение (передаточное отношение) вместе с особенност ми конструкций обеспечивает поворот водила в пределах 180° вместо обычного в планетарных механизмах (дифференциалах ) полного вращени , вследствие чего стало возможным зубчатое колесо -14, занимающее место второй пары сателлитов в обычных дифференциалах , установить на валу отбор мощности а вал установить в подшипниках неподвижно корпуса, что сильно упрощает всю конструкцию. Дополнительным удобством  вл етс  вбмможность отсчета угла поворота труднодоступной втулки 10 по равному ему углу поворота черв чного колеса 19. Оба входа планетарного механизма, т.е. двигатели с черв ками 2 и 20 св заны с системой числового программного управлени , задак цей в пол рной системе координат приращени  эксцентриситета через поворот водила .19, а приращение угла - через совместный поворот эксцентриковой пары. Таким образом, задава  тот или иной закон в соотношени х приращений по радиусу и по углу, можно обеспечить плоскопараллельное перемещение электрода по нужной траектории(окружность , квадрат, овал и т.д. либо движение по пр мой на величину до 2е |(в последнем/случае привод вала 9 неподвижен).5

Предлагаемое устройство обеспечивает повыиение точности и производительности электроэрозионной обработки , компактно и может работать в элек-Ю электроэрозионных станках с числовым программным управлением.

Повынюние точности и производительности достигаетс  за счет того, что

конструктивные особенности устройства обеспечивают строго синхронное вращение эксцентриковых вала и втулки , причем-в любой момент положени  электрода (по радиусу) строго определено .

Благодар  возможности варьировани  траекторий плоскопараллельного движени  расшир ютс  технологические воэмохсности станков, оборудованных устройством (например, обработка квадратных и шестигранных полостей без скруглени  углов, обработка по спирали и по винтовой поверхности, поднутрени  в глубине полостей и отверстий и др).

13

22

iOOCX

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ОРБИТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ, содержащее сопряженные вал и втулку с равными эксцентриситетами, связывающий их планетарный механизм, привод вращения эксцентриков вала и втулки, а также привод изменения эксцентриситета/ р т л ичающееся тем, что, с целью повыпения точности и производительности , в устройство введена крестовая муфта, одна из полумуфт которой неподвижно соединена с эксцентриковым валом, свободно проходящим через среднее звено муфты и ее вторую полумуфту, выполненную в одном блоке с' двумя зубчатыми венцами, один из которых кинематически связан с приводом вращения, при этом кинематическая цепь, связывающая привод с эксцентриковой втулкой, выполнена в виде вала с двумя- зубчатыми колесами, одно из которых находится в зацеплении с вторым зубчатым венцом полумуфты, а другое - с центральным коле- q сом планетарного механизма, сателлит® которого находится в зацеплении с зубчатым венцом эксцентриковой втулки , а ось сателлита кинематически связана с приводом изменения эксцентриситета.

   шгг ns