SU963786A1

SU963786A1 - Electric dischharge machine

Info

Publication number: SU963786A1
Application number: SU813262943A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Золотов; Александр Георгиевич Боков; Владимир Сергеевич Каретников; Анатолий Аркадьевич Демин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8916
Priority date: 1981-03-18
Filing date: 1981-03-18
Publication date: 1982-10-07

Description

Изобретение относитс к области электрофизических и электрохимических методов обработки, в частности к электроэрозионным копировалbHo-npo шивочным станкам.The invention relates to the field of electrophysical and electrochemical processing methods, in particular, to electrical erosion copied sewing machines.

Известен электроэрозионный станок дл группового прошивани отверстий, в котором электроды-инструменты, направл емые кондуктором, установлены в электродержател х, перемещаемых механизмом подачи, каждый из которых выполнен- в виде двух сжатых пружиной губок, между которыми с возможностью проскальзывани помещен электрод-инструмент, дл фиксации которого в начальном положении предусмотрен управл емый прижим, а дл освобождени губок электродержателей введены управл емые разжимные элементы 1-J.An electrical erosion machine for group piercing of holes is known, in which electrodes-tools, guided by a conductor, are installed in electric holders moved by a feed mechanism, each of which is made in the form of two spring-loaded jaws, between which an electrode-tool is placed with the possibility of slippage fixing which in the initial position a controlled clamp is provided, and for releasing the jaws of the electric holders, controlled expandable elements 1-J are inserted.

Рабочий цикл такого станка осуществл етс в два этапа; сначала электрод-инструмент подаетс до упора в поверхность обрабатываемой детали , электроды-инструменты фиксируютс в этом положении, а инструментальна каретка отводитс назад в исходное положение и только после этого следует рабочий такт прошивкиThe working cycle of such a machine is carried out in two stages; first, the electrode-tool is fed to the surface of the workpiece until it stops, the electrodes-tools are fixed in this position, and the instrumental carriage is retracted back to its original position and only after that the working step of the firmware follows

отверсти , что снижает производительность станка.. holes, which reduces the performance of the machine ..

Кремле того, в станке не предусмотрена возможность ускоренного подвода и отвода электрода-инструмента, возможность прошивки на черновом режиме с последующей чистовой обработкой, а также отсутствует автоматический отвод инструментальной каретки в ис10 ходное положение дл смены предельно изношенного электрода-инструмен- . та, что также снижает производительность станка. In the Kremlin, the machine does not provide for the possibility of accelerated supply and removal of the electrode tool, the possibility of flashing in draft mode with subsequent finishing, and there is also no automatic retraction of the tool carriage to its original position for changing the extremely worn electrode tool. one that also reduces the performance of the machine.

Недостатком известного станка в15 л етс также то, что компенсаци износа электрода-инструмента происходит, путем механического контакта торца электрода-инструмента с поверхностью детали, что при малой жесткости The disadvantage of the known machine is also the fact that the wear compensation of the electrode-tool occurs by mechanical contact of the end-electrode of the tool with the surface of the part, which, with low rigidity

20 электрода-инструмента может привести к его деформации.20 electrode tool can lead to its deformation.

Известен также электроэрозионный станок дл прс дивки отверстий и полостей профильным электродом-инстру25 ментом, содержащий привод подачи шпиндел и электрозажимное устройство , управл емое блоком автоматики по сигналам концевых выключателей, закрепленных на станине и взаимодей30 ствующих с компенсационно-ограничиTonFjHHM механизмом, состо шим из управл ющего элемента, установлей- ного с возможностью осевого перемещени и взаимодействи с подвижным упругим упором .2 . В известном станке исключена возможность деформации электрода-инстру мента , так как благодар искровому . зазору отсутствует механический контакт межДу ним идеталью. Прошивка отверстий осуществл етс в один этап В станке предусмотрен быстрый отвод электрода-инструмента от детали. Однако в станке не предусмотрен автоматический контроль за предельным износом электрода-инструмента, что не исключает возможности отключени станка во врем процесса обработки . После смены предельно изношенного электрода-инструмента закончить процесс обработки возможно, лишь откорректировав глубину прошивки с учет.ом оставшейс глубины прошивки незаконченного предыдущим электродом-инструментом отверсти , что.требует определенных затрат времени и снижает производительность станка и точность обработки. Отсутствие автоматического отвода инструментальных салазок с электродр держателем в исходное положение дл смены электрода-инструмента также снижает.производительность станка. Цель изобретени - повышение про изводительности станка. Указанна цель достигаетс тем, что управл ющий элемент выполнен в. виде установленной с возможностью осевого проскальзывани по направл ю щей, закрепленной в шпинделе, фрикционной втулки, предназначенной дл взаимодействи с введенными в станок закрепленным на станине неподвижным упором и двум концевыми, выключател ми, закрепленными на шпинделе и элек трически св занными с блоком.автоматики , а электрозажимное устройство снабжено упругим стопором, имеющим возможность контакта с кольцевой канавкой , выполненной в подвижном упоре . С целью предохранени электродаинструмента от деформации при его быстром подводе к детали и дл автоматического переключени с чернового режима обработки на чистовой в станок дополнительно введены промежуточные концевые выключатели, установленные на станине с возможностью взаимодействи с фрикционной втулкой и электрически св занные с блоком автоматики. На . 1 изображена схема электр эрозионного станка} на фиг. 2 - продольный разрез конпенсационно-ограничительного механизма; на фиг. 3 блок-схема электроэрозионного стан ка; на фиг. 4 - принципиальна элект рйческа схема блока автоматики и станка. Станок состоит из станины 1, на которой закреплены привод подачи 2 шпиндел 3 с электродом-инструментом 4, неподвижный улор 5, конечные выключатели 6, 7, 8 и 9, подвижный упругий упор 10 с пружиной 11, регулировочной втулкой 12 и кольцевой канавкой 13. и электрозажимное устройство 14, состо щее из электромагнита 15, с корем 16 которого св зан стопор 17 с пружиной 18. На столе станка 19 закреплена обрабатываема деталь 20 и ванна с рабочей жидкостью 21. На шпинделе 3 станка закреплена Скоба 22 с направл ющей 23 фрикционной втулки 24 и конечные выключатели 25 и 26, Кроме того, станок снабжен генератором технологического тока 2, трансформатором тока 28 и блоком автоматики 29, содержаидам усилитель тока 30, реле 31 - 37 с соответствующими контактами 31.1, 31.2, 31.3; 32.1-, 32.2, 32.3 и 32.4; 33.1 и 33.2; 34.1, 34.2, 34..3; ЗЗЛ, 35.2, 35.3 и 35.4, 36.1 и 37.1 и кнопку 38 пуска станка . Наладка станка осук ествл етс следующим образом. При зафиксированном упоре 10 и отключенном блоке автоматики 29 шпиндель 3 станка вручную опускаетс . При этом фрикционна втулка 24, упира сь в упор 10, проскальзывает по направл ющей 23. Установив шпиндель 3 в положении, ниже которого процесс обработки невозможно довести до конца , на нем закрепл етс выключатель 25 так. чтобы он был замкнут фрикционной втулкой 24. Ниже выключател 25 на рассто нии, определ емом как. максимальный суммарный износ электрода-инструмента 4 в процессе обработки, на шпинделе 3 закрепл етс выключатель 26. Укрепив на столе станка 19 деталь 20, шпиндель станка отводитс вверх на рассто ние, необходимое дл установки электрода-инструмента 4 в шпинделе 3. В этом положении шпиндел 3 фрикционна втулка 24 вручную перемещаетс до замыкани выключател 26, после чего упор 5 подводитс до соприкосновени с фрикционной втулкой 24 и закрепл етс . Затем шпиндель 3 перемещаетс вниз до контакта фрикционной втулки 24 с упором 10. В этом положении электрод-инструмент 4 выдвигаетс вниз до контакта с поверхностью детали 20 и закрепл етс . Получившийс вылет электрода-инструмента 4 из шпиндел 3 - величина посто нна дл данной наладки и в дальнейшем , при смене изношенного электрода-инструмента 4, настраиваетс , например, при помощи мерных плиток. После этого относи.тельно фрикционной втулки 24, согласно предварительно полученным экспериментальным данным, устанавливаютс выключа .тели 8 и 9, определ ющие глубину про шивки соответственно на черновом и чистовом режимах. З.атем шпиндель 3 вместе с закрепленным в нем электродом-инструментом 4 и фрикционной втулкой 24 поднимаетс на 0,1-0,5 мм и в этом положении закрепл етс замкнутый о фрикционную втулку 24 выключатель 7. Шпиндель 3 поднимаетс на рассто ние, необходимое дл сме;Ны детали 20, и в этом положении закрепл етс замкнутый о фрикционную втулку 24 выключатель б. На этом настройка станка закончена. После .освобождени упора 10 станок готов к работе. Станок работает следующим образом При включении станка кнопкой 38 включаетс реле 31, которое контакта ми 31Л блокирует кнопку 38, а контактами 31.2 включает электромагни т 15.Стопор 17, св занный с корем 16,входит в кольцевую канавку- 13, фиксиру подвижный упор 10. Одновременно привод подачи 2 контактами 31.3 включаетс на ускоренный подвод электрода-инструмента 4 и детали 20. По достижении заданного рассто ни между торцом электрода-инструмен та 4 и деталью 20, равного сумме величины износа электрода-инструмента 4 в предыдущем цикле и гарантированного зазора Со,1-0,5 мм), определ емого инерционностью привода.подачи 2, фрикционна втулка 24 . мыкает выключатель 7, включающий реле 32, блокирующее контактами 32.1 выключатель 7 и переключающее привод подачи 2 с ускоренного подвода на рабочую подачу электрода-инструмента 4 контактами 32.2 и 32.3. Одновременно контактами-32 .4 включГаетс источник технологического тока 27. Перемеща сь вместе с направл ющей 23 на рабочей подаче, фрикционна втулка 24 упираетс в зафиксированный упругий упор 10 и начинает проскальзывать по направл ющей 23 на величину износа электрода-инструмента 4 в предыдущем цикле. В момент начала процесса обработк через электроэрозионныйпромежуток начинает течь технологический ток, возбуждающий в обмотке трансформатор 28 вторичный ток, который через усилитель тока 30 включает реле 37, отключающее контактами 37.1 электромагнит 15, вследствие чего стопор 17 под действием пружины 18 выходит из канавки 13, освобожда упор 10. Так как усилие проскальзывани фрикционной втулки 24 по направл ющей 23 больше силы сопротивлени пружины И, то фрикционна втулка 24 будет копировать движение электрода-инструмента 4, т.е. осуществл ть контроль за глубиной прошивки. До замыкани фрикционной втулкой 24 выключател 8 -процесс обработки осуществл етс на черновом режиме, характеризующемс высокой производительностью и большой шероховатостью обработ.анной поверхности, а при замыкании выключател 8 реле 33 блокирует выключатель 8 контактами 33.1, а контакта:ми 33.2 переключает источник технологического тока 27 с чернового режима На чистовой с цельно доводки обрабатываемой поверхности до требуемой шероховатости. По достижении заданной глубины прошивки фрикционна втулка 24 замыкает выключатель 9. При этом реле 34 блокирует его контактами 34.1, а контактами 34.2 и 34.3 переключает привод подачи 2 с рабочего хода на ускоренный отвод электрода-инструмента 4 от детали 20 и по достижении между ними .рассто ни , необходимого дл смены детали 20, фрикционна втулка 24-размыкает выключатель б, отключающий станок. После смены детали 20 нажатием кнопки 38 цикл повтор етс снова. В процессе компенсации износа электрода-инструмента 4 в момент, когда фрикционна втулка 24, упира сь в зафиксированный упор 10, проскальзывает по направл ющей 23, выключатель 25, закрепленный на шпинделе станка 3, приближаетс к фрикционной втулке 24 и замыкаетс последней по достижении предельной величины суммарного износа электрода-инструмента 4, причем еще до начала процесса обработки. При этом реле 35 контактами 35.1 и 35.4 блокирует выключатели 25 и 6, контактами 35.2 подготавливае;т к включению цепь реле 36, а контактами 35.3 включает реле 34, которое переключает привод передачи 2 с рабочего хода на ускоренный отвод электрода-инструмента 4 от, детали 20 контактами 34.2 и 34.3. На ускоренной подаче фрикционна втулка 24, упира сь в неподвижный упор 5, проскальзывает по направл ющей 23, и при возвращении шпиндел станка 3 в начальное положение замыкает выключатель 26. При этом реле 36 размыкает контактами 36.1 цепь питани реле 31, отключающее станок контактами 31.1.Also known is an electroerosive machine for producing holes and cavities by a profile electrode tool, containing a spindle feed drive and an electrical clamping device controlled by an automation unit by signals from limit switches fixed to the frame and interacting with a compensatory-limiting TonFjHHM mechanism, a body of a control device is attached to a frame and interacts with the compensation-limiting TonFHHM mechanism, the body of the control device is connected by a switchboard mechanism. element mounted with the possibility of axial movement and interaction with a movable elastic stop .2. In a known machine tool, the possibility of deforming the electrode tool is excluded, because of the spark. the gap is no mechanical contact between them. The holes are pierced in one step. The machine provides for quick removal of the tool electrode from the part. However, the machine does not provide automatic control over the ultimate wear of the electrode tool, which does not exclude the possibility of turning off the machine during the machining process. After changing an extremely worn electrode tool, the machining process can be completed only by adjusting the depth of the firmware to take into account the remaining depth of the firmware of the hole that was not completed by the previous electrode tool, which requires a certain amount of time and reduces machine performance and machining accuracy. The lack of automatic removal of the tool slide with the electrode holder to the initial position for changing the tool electrode also reduces the machine performance. The purpose of the invention is to increase the productivity of the machine. This goal is achieved in that the control element is made in. a view of an axially sliding friction mounted on a guide mounted in the spindle, a friction sleeve designed to interact with a fixed stop mounted on the frame and two end switches mounted on the spindle and electrically connected to the automation unit; and the electrical clamping device is provided with an elastic stopper having the possibility of contact with the annular groove made in the movable stop. In order to protect the electric tool from deformation during its fast approach to the part and to automatically switch from rough processing mode to finishing, additional intermediate limit switches installed on the frame with the possibility of interaction with the friction bushing and electrically connected to the automation unit are additionally introduced. On . 1 is a diagram of an electric erosion machine} in FIG. 2 is a longitudinal section of a condensation-restrictive mechanism; in fig. 3 is a block diagram of an electroerosive machine; in fig. 4 - principle electric circuit of the automation unit and the machine tool. The machine consists of a bed 1 on which the feed drive 2 spindles 3 with an electrode tool 4, a fixed street 5, limit switches 6, 7, 8 and 9, a movable elastic stop 10 with a spring 11, an adjusting sleeve 12 and an annular groove 13 are fixed. and an electrical clamping device 14, consisting of an electromagnet 15, with a bar 16 of which is connected a stopper 17 with a spring 18. On the table of the machine 19 there is fixed the workpiece 20 and a bath with working fluid 21. On the spindle 3 of the machine is fixed Bracket 22 with a guide 23 of the friction bushings 24 and limit switches 25 and 26, K In addition, the machine is equipped with a technological current generator 2, a current transformer 28 and an automation unit 29 containing a current amplifier 30, a relay 31-37 with the corresponding contacts 31.1, 31.2, 31.3; 32.1-, 32.2, 32.3 and 32.4; 33.1 and 33.2; 34.1, 34.2, 34..3; ZZL, 35.2, 35.3 and 35.4, 36.1 and 37.1 and the machine start button 38. The adjustment of the machine is accomplished as follows. With the fixed stop 10 and the automatic control unit 29 turned off, the spindle 3 of the machine is manually lowered. In this case, the friction sleeve 24, abutted against the stop 10, slides along the guide 23. By setting the spindle 3 in a position below which the machining process cannot be completed, the switch 25 is attached to it so. so that it is closed by a friction sleeve 24. Below switch 25 is at a distance defined as. the maximum total wear of the electrode-tool 4 during machining, a switch 26 is fixed on the spindle 3. After securing the workpiece 19 on the table of the machine 19, the machine's spindle is retracted upwards by the distance required to install the tool-electrode 4 in the spindle 3. In this position, the spindle 3, the friction sleeve 24 is manually moved until the switch 26 is closed, after which the stop 5 is brought into contact with the friction sleeve 24 and secured. Then, the spindle 3 moves downward until the contact of the friction sleeve 24 with the abutment 10. In this position, the electrode tool 4 extends downward until it contacts the surface of the workpiece 20 and is fixed. The resulting overhang of the tool-electrode 4 from the spindle 3 — the value is constant for this setup and later, when the worn-out electrode-tool 4 is changed, is adjusted, for example, with the help of dimensional tiles. After that, relative to the friction sleeve 24, according to previously obtained experimental data, switches 8 and 9 are installed, which determine the depth of piercing, respectively, in the draft and finishing modes. 3. Then the spindle 3 together with the electrode tool 4 fixed therein and the friction bushing 24 rises 0.1-0.5 mm and the switch 7 closed on the friction bushing 24 is fixed in this position. The spindle 3 rises to the distance required for mixing; Parts 20, and in this position the switch closed on the friction sleeve 24 is attached b. This completes the machine setting. After releasing the stop 10, the machine is ready for operation. The machine works as follows. When the machine is turned on by the button 38, the relay 31 is turned on, which contacts the 31L to lock the button 38, and by contacts 31.2 it turns on the electromagnets 15.Stop 17 connected to the core 16 enters the ring groove-13, fixing the movable stop 10. At the same time, the feed drive 2 by contacts 31.3 is turned on to accelerate the supply of the electrode-tool 4 and the part 20. Upon reaching a predetermined distance between the end of the electrode-tool 4 and the part 20, equal to the sum of the wear value of the electrode-tool 4 in the previous cycle and guaranteed Co gap, 1-0.5 mm), determined by the inertia of the actuator. feed 2, friction sleeve 24. switches off the switch 7, which turns on the relay 32, blocking the contacts 32.1 switch 7 and switching the feed drive 2 from the accelerated supply to the working feed of the tool electrode 4 by the contacts 32.2 and 32.3. At the same time, contacts-32.44 turn on the technological current source 27. Moving together with guide 23 at the working feed, friction sleeve 24 abuts against the fixed elastic stop 10 and begins to slip along guide 23 by the amount of wear of electrode-4 in the previous cycle. At the moment the process starts, the process current starts flowing through the erosion gap, the secondary current in the winding 28, which through the current amplifier 30 turns on the relay 37, turns off the contacts 37.1 electromagnet 15, resulting in the stopper 17 under the action of the spring 18 coming out of the groove 13, releasing the stop 10. Since the slipping force of the friction sleeve 24 along the guide 23 is greater than the spring resistance force I, the friction sleeve 24 will copy the movement of the electrode tool 4, i.e. monitor the firmware depth. Before the friction bushing 24 is closed by the switch 8, the treatment process is carried out in a rough mode, characterized by high productivity and a large roughness of the treated surface, and when the switch 8 is closed, relay 33 blocks the switch 8 by contacts 33.1, and contact: 33.2 switches the process current source 27 from the roughing mode At the finishing surface of the machined surface to the required roughness. Upon reaching the specified firmware depth, the friction sleeve 24 closes the switch 9. At the same time, the relay 34 blocks it with contacts 34.1, and contacts 34.2 and 34.3 switches the feed drive 2 from the working stroke to the accelerated removal of the tool-electrode 4 from the part 20 Neither is necessary to change the part 20, the friction sleeve 24 opens the switch b, which turns off the machine. After changing part 20 by pressing button 38, the cycle is repeated. In the process of compensating for the wear of the electrode-tool 4, at the moment when the friction sleeve 24, resting against the fixed stop 10, slips along the guide 23, the switch 25 attached to the spindle of the machine 3 approaches the friction sleeve 24 and closes the latter when the limit value is reached total wear of the electrode-tool 4, and before the start of the process. At the same time, the relay 35 contacts 35.1 and 35.4 blocks the switches 25 and 6, prepares contacts 35.2; t turns on the relay circuit 36, and contacts 35.3 turns on the relay 34, which switches the transmission drive 2 from the working stroke to the accelerated removal of the tool electrode 4 from, details 20 pins 34.2 and 34.3. At an accelerated feed, the friction sleeve 24, resting against the fixed support 5, slides along the guide 23, and when the machine 3 spindle returns to its initial position, closes the switch 26. At the same time, the relay 36 opens the power supply circuit of the relay 31, which disconnects the machine with contacts 31.1.

После смены электрода-инструмента 4 кнопкой 38 включаетс станок и начинаетс очередной цикл.After changing the tool electrode 4 by the button 38, the machine is turned on and the next cycle starts.

Таким образом, выполнение управл ющего элемента компевсационно-гограничительного механизма в виде фрикционной втулки позвол ет автоматизировать процесс возврата станка в начальное положение дл смены предельно изношенного электрода-инструмента , что повышает производительность станка за счет уменьшени времени настройки станка при смене электрода-инструмента и во врем первого цикла.Thus, the execution of the control element of the complementary-limiting mechanism in the form of a friction sleeve allows the automation of the process of returning the machine to its initial position to change an extremely worn electrode tool, which increases the machine performance by reducing the machine setup time when changing the tool electrode and during first cycle.

Введение промежуточных путёвых ;Выключатёлей позвол ет, во-первых-, подводить электрод-инструмент к детали на ускоренной подаче, автоматически переключающейс на рабочий ход, не доход некоторого гарамти|рованного рассто ни до детали, что исключает .возможность деформации электрода-инструмента, и, во-вторых, производить обработку на черновом режн1 е с последук цим автоматическим переключением на чистовой режим, что повышает производительность станка в 2-3 раза, The introduction of intermediate track switches; firstly, it allows the electrode tool to be brought to the part at an accelerated feed, automatically switching to the working stroke, not the income of a certain caravan distance to the part, which eliminates the possibility of deformation of the tool electrode, and , secondly, to carry out processing on a rough draft with subsequent automatic switching to the finishing mode, which increases the productivity of the machine by 2-3 times,

Конструкци компенсационно-ограничительного механизма позвол ет располагать шпиндель станка под любым углом к горизонту, что расшир ет технологические возможности с-танка.The design of the compensatory limiting mechanism allows the machine spindle to be positioned at any angle to the horizon, which expands the technological capabilities of the c-tank.

Благодар автоматизации процесса обработки, улучшаетс возможность многостаночного обслуживани .By automating the processing process, the possibility of multi-station service is improved.

Claims

1. Electroerosive machine for piercing holes and cavities with a profile electrode tool, containing a spindle feed drive

and an electrical clamping device controlled by an automation unit by signals from limit switches fixed to the frame and interacting with a compensation-limiting mechanism consisting of a control element installed with the possibility of axial movement and interaction with a movable elastic arm, characterized in that In order to increase the productivity of the machine, the control element is made in the form of axial slippage installed along the guide, fixed in the spindle, of the friction valve. Streets, intended for interaction with a fixed stop and two limit switches, which are fixed to the frame: fixed to the spindle and electrically connected to the automation unit, and the electrical clamping device is equipped with an elastic stop that is installed in contact with the annular groove made in a mobile emphasis.

2. Stanrk on Claim 1, about t and h and y-g 1ts and with the fact that, in order to protect the electrode-instrument from deformation during its fast supply,

0 to the detail and to provide the possibility of automatic switching from the rough processing mode to the finishing one, intermediate limit switches were installed in the black, located on the frame 5 with the ability to interact with the friction bushing, and electrically connected with the automation unit.

Information sources,

0 taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 64953GB, cl. B 23 P 1/02, 1979.

2. The patent of the Federal Republic of Germany 2019903,

cl. In 23 P 1/08, published. 1973.

15

rig