SU865588A1 - Станок дл электроэрозионной обработки прецизионных отверстий - Google Patents

Description

Изобретенге относитс  к электроэроэионной обработке прецизионных отверстий в детал х топливной аппаратуры . Известны станки дл  электроэрозионной обработки прецизионных отверстий , состо щие из корпуса, прис пособлени  дл  креплени  детали, включающего осевую и радиальную опо ры, механизма подачи электрода и : генератора И и t2 . Недостатком этих станков  вл етс то, что они не приспособлены дл  об работки прецизионных отверстий дета лей топливной аппаратуры и не могут обеспечить достаточную точность их обработки. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  ста нок дл  электроэрозионной обработки прецизионных отверстий в детал х топливной аппаратуры, состо щий из корпуса, приспособлени  дл  креплен деталей, включающего осевую и радиа ную опору, привода вращени  детали механизма подачи электрода, генератора и датчика контрол  размера отверсти , соединенного с переключателем режимов работы генератора Гз. Недостатком этого станка  вл етс  то, что из-за значительного ргщиапьного давлени  привода на обрабатываемую деталь и недостаточной жесткости базового опорного элемента - оправки, последн   пригибаетс  и геометрическа  точность обработки прецизионных отверстий, особенно отверстий -малого диаметра, получаетс  недостаточной. Происход т большие отклонени  формы и расположени  поверхностей , в частности, конусообразность , седлообразность и корсетность . Кроме того, известный станок не. позвол ет получить точный размер диаметра обрабатываемого отверсти , так как он оцениваетс  косвенно, по величине межэлектродного зазора, завис щего от многих факторов. Цель изобретени  - повьпиение геометрической точности обработки, в первую очередь уменьшение отклонений фор№л и расположени  поверхностей детали посредством уменьшени  радиального давлени  на деталь в процессе обработки. Эта цель достигаетс  тем, что осева  опора выполнена состо щей из двух частей, обжимающих торцы обрабатьшаемой детали, перва  из которых представл ет собой опорный узел, зак репленный в корпусе, а втора  часть расположена на вращающемс  от привода шпинделе, который установлен в корпусе с возможностью осевого перемещени  и подпружинен в направлении опорному узлу, обеспечива  вращение детали, а радиальна  опора выполнена состо щей из неподвижного элемента , базирующего деталь по внутреннему отверстию, и подпружиненного эле мента, поджимающего деталь к неподвижному элементу. Кроме того, дл  повышени  точности диаметра обрабатываемого отверсти  подпружиненный элемент радиальной опоры  вл етс  воспринимсцощим элементом датчика. Опорный узел осевой опоры может выполн тьс  в виде упорного подшипника . Радиальное давление на обрабатываемую деталь сводитс  к минимуму, цбо вращение детали осуществл етс  посредством осевой опоры, установ-. ленной в шпинделе, а подвижна  часть радиальной опоры прижимаетс  к детали с незначительным усилием, и притом против неподвижной части радиаль ной опоры. Это свод т к минимуму пог решности формы и расположени  поверх ностей обрабатываемых деталей. Благодар  тому, что подпружиненный элемент радиальной опоры  вл етс  воспринимающим элементом датчика, контроль дис1метра  вл етс  пр мым, и следовательно, более точным, что повышает размерную точность обработки. Дополнительным положительным эффектом  вл етс  то, что значительна  часть объема в отверстии обрабатывае мых деталей, котора  в известных кон струкци х используетс  дл  размещени  оправ1 и, в предлагаемом станке может быть использована дл  размещени  в ней дополнительных электродовинструментов , св занных каждый со с своим генератором импульсов, что соо ветственно повышает производительнос обработки. Кроме того, дополнительный положительный эффект может быть получен в виде уменьшени  элёктроэрозионного износа опор за счет их электрического изолировани . На фиг.1 изображен станок дл  электроэрозионной обработки прецизионных отверстий со схематическим изображением кинематических и электрических цепей и блоков, разрез,на фиг.2 представленр расположение частей радиальной опоры и электродов-инструментов в обрабатываемой детали, сечение А-А} на фиг.З - возможный вариант сопр жени  обрабатываемой детали с прижимным устройством , сечение Б-Б. Станок содержит приспособление дл  креплени  обрабатываемой детали , включающее осевую и радиальную опоры. Части 1 и 2 осевой опоры обжимают торцы обрабатываемой детали 3, причем часть 1 представл ет собой опорный узел, закрепленный в корпусе 4, а часть 2 расположена на шпинделе 5. Шпиндель 5 установлен в корпусе 4 с возможностью осевого перемещени  и подпружинен в направлении к опорному узлу 1. Ра,циальна  опора выполнена состо 1цей из неподвижного элемента 6, базирующего деталь 3 по внутреннему отверстию, и подпружиненного элемента 7, поджимающего деталь 3 к неподвижному элементу б, Опорный узел 1 может выполн тьс  различным .образом, в частности в виде упорного подшипника. Элемент 7 установлен на корпусе 4 в держателе 8 при помощи параллелохраммного механизма с плоскими пружинами 9 и спиральной пружиной 10. Шпиндель 5 сопр жен прецизионной посадкой с жестко закрепленной ка корпусе 4 втулкой 11, Шпиндель 5 отжимаетс  от втулки 11 пружиной 12 в направлении опорного узла 1. Пружина 12 закрыта сверху кожухом 13, закрепленньом на шпинделе 5. Опорна  поверхность 14 шпиндел  5 дл  сопр жени  с базой конической поверхностью обрабатываемой детали 3  вл етс  центрирующей . Кроме конической формы возможны и другие варианты выполнени . В частности на поверхности 1 могут быть выполнены выступы 15 из керамики , электрически изолирующие деталь от опоры. Эти выступы расположены с разных сторон на равном рассто нии относительно оси вращени  шпиндел  5 под одним углом к этой оси. Электрическое соединение обрабатываемой детали 3 с генератором 16 импульсов, например R5-генератором, осуществл етс  через опорную поверхность шпиндел  5. В качестве этой поверхности может быть использована поверхность 14, но предпочтительнее выполнение, при котором дл  подвода тока к детали 3 использована опорна  поверхность 17 на токоподводе 18,. . :  вл ющемс  внутренней Частью шпиндел  5. Токоподвод 18 изолирован от наружных частей шпиндел  5 изол ционными втулками 19 и 20. При этом палец 21 на токоподводе 18 входит в шлиц втулки 20. Поэтому токоподвод относительно наружных частей шпиндел  имеет свободу только осевого перемещени . Пружина 22 прижимает токоподвод 1.8 поверхностью 17 к детали 3, с поверхностью которой токоподвод 18 хорошо сопр гаетс  благодар  наличию гарантированного зазора между токоподводом 18 и втулкой 19. Токоподвод 18 соединен с генераторам 16 следующими последовательно соединенными элементами: эластичным проводником 23, закрепленным на шпинделе 5,

контактным кольцом 24 и установленньми на корпусе 4 электрощетками 25 Шпиндель 5 кинематичес.си соединен с приводом вращени , состо щим из двигател  26, шкивов 27 и 28 и ременной передачи 29. Шкив 27 закреплен на двигателе 26, а шкив 28 установлен на подшипниках 30 на втулке 11 и сопр жен (шпоночным соединением) со шпинделем 5 со свободной осевого перемещени . Электрод-инструмент 31 установлен в механизме 32 подачи и электрически св зан с генератором 16 импульсов. При использовании двух электродов-инструментов (фиг.2) с целью повышени  производительности обработки второй электрод-инструмент электрически соединен только со вторым генератором импульсов (на чертеже не показан). Вели позвол ют размеры отверсти  обрабатьшаемой детали , то целесообразно использовать три и более электродов-инструментов, каждый из которых должен быть соединен только с одним генератором. Остальные выходные цепи у генератор ров импульсов при этом соединены параллельно . Питание генераторов импульсов может осуществл тьс  от одного источника.

Элемент 7 радиальной опоры,  вл ющийс  воспринимающим изменение диаметра обрабатываемого отверсти  элементом измерительного преобразовател  33, кинематически св зан с остальными элементами этого преобразовател . Преобразователь 33 соединен через устройство 34 выдачи информации с переключателем 35 режимов работы , соединенным с генератором 16. Переключатель 35, кроме того, соеди;нен с механизмом 32 подачи.

Станок дл  электроэрозионной обработки отверстий работает следующим образом.

Обрабатываемую деталь 3 устанавливают на элементы 6 и 7 радиальной опоры и зажимают между част ми 1 и 2 осевой опоры. Сопр жение элементов 6 и 7 радиальной опоры с обраба-тыааемой деталью 3 достигаетс  за счет того, что элемент 7 подпружинен . Пружина 10 нат гивает держатель 8 с элементом 7 радиальной опоры относительно корпуса 4 с элементом 6 радиальной опоры, обеспечивает тем самым надежную установку детали на радиальной опоре при любой начальной промежуточной и конечной величине диаметра обрабатываемого отверсти .

Обрабатываема  деталь 3 центрируетс  и приводитс  во вращение шпинделем 5. Крут щий момент передаетс  от него к детали 3 за счет осевого давлени / создаваемого пружиной 12, и трени  между деталью 3   опорной поверхностью 14. При наличин на опорной поверхности 11 выступов 15 мин имально необходимое осевое давление уменьшаетс . Шпиндель 5 приводитс  во вращение приводом, состо щим из двигател  26, шкивов 27 и 28 и ременной передачи 29. Электрод-инструмент 31 на механизме 32 подачи перемещаетс  возвратно-поступательно вдоль обрабатываемой поверхности детали 3. Электроэрозионна  обработка осуществл етс  при этом

0 импульсами электрического тока, проход щими от генератора 16, последовательно на электрод-инструмент 31 затем через зазор (искровой промежуток ) в деталь 3, на токоподвод 18

5 ( прижатый поверхностью 17 к детали 3 пружиной 22) , по проводнику 23 в контактное кольио 24 и по щеткам 25 к генератору 16.

По мере увеличени  диаметра от0 версти  в процессе его обработки элемент 7,  вл кицийс элементом измерительного преобразовател  33, смещаетс  вместе с держателем 8 на плоских пружинах 9 параплелогра«« ного механизма параллельно первона5 Чсшьному положению на рассто ние, равное увеличению диаметра обрабатываемого отверсти . Информаци  о величине диаи«1етра обрабатываемого отверсти  от измерительного преобразо0 вател  33 поступает на устройство 34 выдачи информации. По достижении заданного дл  данного режима диамет .ра обрабатываемого отверсти  устройство 34 вгадачи информации передает

5 соответствующий сигнал на переключатель 35 режимов работы, который переключает генератор 16 импульсов и механизм 32 подачи на следуквдий более м гкий режим обработки, или

0 отключает их по окончании обработки. Дл  смены обрабатываемых деталей :привод вращени  выключают, части 1 и 2 осевой опоры развод т в осевом направлении , деталь 3 снимгиот с элементов 6 и 7 радиальной опоры и устанав5 ливают на станке следующую, подлежащую обработке деталь.

Предлагаемый станок позвол ет снизить радиальное давление на деталь во врем  обработки в 5-10 раз

0 по сравнению с известным, что способствует значительному повышению геометрической точности обработки деталей: отклонени  формы и расположени  поверхностей снижаютс  до

5 1-3 мкм. Кроме того, отклонени  диаметра обрабатываемого отверсти  от заданной величины уменьшаютс  в несколько раз (примерно с 0,02-0,03 до 0,002-0,004 мкм) , что позвол ет

О сократить на 10-20% времени последующей доработки и доводки отверстий.

Основное значение изобретени  заключаетс  в повышении, точности обработки деталей , в первую очередь

Claims (3)

1. 5 корпусов распылителей форсунок трак-, торных дизелей, так как с повышением их точности существенно возраста ет моторесурс, уменьшаемс  расход топлива и повьшаетс  чистота выхлопа . Кроме того, ожидаетс  значительное повышение производительности обработки корпусов распылителей,гла ным образом за счет использовани  двух одновременно работающих электродов-инструментов (что было невоз можно из-за наличи  в отверстии оправки на известных станках). Производительность обработки при этом уд ваиваетс . Формула изобретени  1. Станок дл  элёктроэрозионной обработки прецизионных отверстий в детал х топливной аппаратуры, соето щий из корпуса, приспособлени  дл  креплени  детали, включающего осевую и радиальную опоры, привода вращенгш детали, механизма подачи электрода, генератора, датчика конт рол  размера отверсти , соединенного с переключателем режимов работы генератора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  геометрической точности обработки , осева  опора выполнена состо щей из двух частей, обжимающих торцы обрабатываемой детали, перва  из которых представл ет собой опорный узел, закрепленный в корпусе, а втора  часть расположена на вращающемс  от привода шпинделе, который установлен в корпусе с возможностью осевого перемещени  и подпружинен в направлении к опорному узлу, обеспечива  вращение детали, а радиальна  опора выполнена состо щей из неподвижного элемента, базирующего деталь по внутреннему отверстию, и подпружиненного элемента, поджимающего деталь к неподвижному элементу. 2. Станок по п.1, отличающийс  тем, что подпружиненный элемент радиальной опоры  вл етс  воспринимающим элементом датчика. Источники информации, прин тые во внимание при экспетизе 1.Панин Г.И. и Фефелов Н.А. Механизаци  и автоматизаци  процессов обработки прецизионных деталей. Л., Машиностроение, 1972, с. 270-280.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 144389, кл В 23 Р 1/08, 1961.
3. 3.Патент Швейцарии № 565004, кл. В 23 Р 1/08, 2, 1975.

   &

   S I

   1

   Фиг. f