Станок для электроискровой обработки внутренних цилиндрических поверхностей Советский патент 1991 года по МПК B23H9/10 

Изобретение относится к металлообработке, конкретно к электроискровой обработке внутренних цилиндрических поверхностей, и может быть использовано для обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя форсунки дизельных двигателей и центрального отверстия во втулке плунжера рядных насосов.

Цель изобретения - обеспечение высокой точности обработки на весь период экс- плуатации станка.

Цель достигается тем. что в станке для электроискровой обработки внутренних цилиндрических поверхностей электродом- инструментом от генератора рабочих импульсов, содержащим установочную оправку для базирования детали, закрепленную на подвижной планке, связанной с основанием через узел настройки геометрической точности, а также систему прямого активного контроля размера отверстия, включающую измерительную оснастку с измерительным наконечником,связанную через датчик-преобразователь с узлом фиксации контролируемого размера, изме- рительная оснастка и датчик-преобразователь системы активного контроля связаны с подвижной планкой, несущей установочную оправку, причем датчик-преобразователь установлен с возможностью регулирования положения его корпуса относительно подвижной планки.

При таком выполнении станка подвижная планка несет не только установочную оправку, но и систему активного контроля. которая разобщена с основанием станка. Для компенсации износов элементов узла необходимое регулировочное перемещение подвижной планки с оправкой по отношению к электроду-инструменту приводит к соответствующему перемещению измерительного наконечника, контактирующего с деталью и кинематически связанного с подвижной планкой, а для сохранения настройки системы активного контроля одновременно и на ту же величину перемещается корпус датчика-преоЬразователя, также связанный с подвижной планкой.

Из этого следует, что при настройке геометрической точности каждому регулиро- вечному перемещению оправки соответствует перемещение измерительной оснастки и корпуса датчика-преобразователя, что не сбивает первоначальную настройку системы активного контроля раз- мера и тем самым достигается высокая точность обработки на песь период эксплуатации станка.

Регулировочные перемещения при на- стройке геометрической точности не влияют

на взаимное расположение элементов системы активного контроля, чем достигается высокая точность контроля диаметра обрабатываемой поверхности детали.

Необходимая же первоначальная настройка положения корпуса датчика-преобразователя осуществляется при фиксированном положении подвижной планки регулировочным перемещением корпуса датчика относительно нее, чем достигается согласование положения измери- тельного контакта и выходной характеристики датчика и, следовательно, высокая точность настройки.

Целесообразно станок снабдить узлом регулирования положения корпуса датчика- преобразователя, который выполнить в виде шарнирно установленного на подвижной планке двуплечего рычага, одно плечо которого контактирует с введенным винтом грубой настройки, связанным с корпусом датчика-преобразователя, а другое - с введенным винтом точной настройки, связанным с подвижной планкой.

Благодаря введению в систему такого узла обеспечивается высокая точность и плавность перемещений корпуса датчика- преобразователя, причем винтом грубой настройки, непосредственно закрепленным на корпусе датчика-преобразователя, достигается точность перемещений до 0,01 мм. Настройку более высокой точности осуществляет поворот винта точной настройки. Он закреплен на подвижной планке, а торцом воздействует на одно из плеч двуплечего рычага, поворачивая другое плечо на уменьшенную величину, пропорциональную соотношению плеч рычага. Через винт грубой настройки это перемещение передается корпусу датчика-преобразователя, чем достигается высокая точность положения датчика-преобразователя.

На фиг.1 представлена принципиальная схема станка с узлом регулирования положения корпуса датчика-преобразователя; на фиг.2 - установочно-измерительный узел; на фиг.З - то же, вид сверху; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2; нафиг.5 разрез Б-Бнафиг.4.

Станок содержит электрод-инструмент 1 для обработки детали 2, связанный с генератором 3 рабочих импульсов, установочную оправку 4 для базирования детали, подвижную планку 5, связанную через узел 6 настройки геометрической точности с основанием 7 станка систему 8 прямого ак тивного контроля диаметра отверстия, которая включает измерительную оснастку 9 с измерительным наконечником 10, связанную через датчик-преобразователь 11 с

узлом 12 фиксации контролируемого разме ра. Датчик-преобразователь имеет возможное ь регулирования положения его корпуса относительно планки 5 и фиксируется винтом 13. Станок снабжен узлом 14 регулирования положения корпуса датчика- преобразователя 11. Узел 14 состоит из шарнирно установленного на подвижной планке 5 двуплечего рычага 15. одно плечо которого контактирует с винтом 16 грубой настройки, связанным с корпусом датчика- преобразователя 11 а другое - с винтом 17 точной настройки, связаным с подвижной планкой 5.

Измерительная оснастка 9 связана с подвижной планкой 5 посредством плоскопружинного параллелограмма 18 (фиг.2 и 5) Для настройки диапазона перемещений измерительного наконечника 10 на подвижной планке 5 установлен упор-ограничитель 19, а измерительная оснастка снабжена верхним 20 и нижним 21 винтами и штангой 22. Корпус датчика-преобразователя 11 свя зан с подвижной планкой 5 посредством плоско-пружинного параллелограмма 23 (фиг.З), а с помощью пружины 24 (фиг.5) обеспечивается контакт винта 16 с поверхностью рычага 15. Для регулировки измерительного усилия на измерительном наконечнике 10 служит винт 25 (фиг.2), воздействующий на пружину 26. Узел 6 настройки геометрической точности содержит установленный на неподвижном основании 7 безлюфтовый шарнирный элемент 27 (фиг.З и 4), подвижная часть которого с наружной стороны несет подвижную планку 5, в посадочное гнездо которой закреплена оправка 4. с внутренней стороны на элементе 27 закреплен одним концом регулировочный рычаг 28, другой конец которого связан с микровинтом 29, торец которого замкнут на неподвижную опору 30, жестко сявязан- ную с основанием 7. Соотношение плеч рычага 28 и длины обоабатываемой поверхности выбрано так. чтобы одно деление на барабане микровинта 29 соответствовало перемещению крайнего сечения обрабатываемой внутренней цилиндрической поверхности, равному 0,001 мм.

Станок работает следующим образом.

Электрод-инструмент 1 совершает возвратно-поступательное перемещение вдоль поверхности обрабатываемой детали 2 и радиальные перемещения к ней с целью обеспечения рабочего процесса - съема металла с поверхности детали с помощью рабочих импульсов тока от генератора 3. Деталь 2 установлена на установочной оправке 4, положение которой относительно электрода- инструмента выставляется перед

обработкой. Для .этого деталь закреплена на подвижной планке 5, получающей регулировочные перемещения от узла 6 настройки геометрической точности. Неподвижная

i часть узла б закреплена на основании 7 станка. В процессе обработки осуществляется контроль диаметра отверстия системой 8 прямого активного контроля. По мере изменения диаметра отверстия перемещение

0 измерительного наконечника 10 через оснастку 9 вызывает изменение положения чувствительногоэлементадатчика-преобразователя 11, что фиксируется узлом 12. При достижении заданного

5 размера узел 12 выдает команду в схему управления станком и генератору 3 рабочих импульсов на переключение режима или на прекращение обработки.

Для первоначальной настройки систе0 мы 8 служит узел 14 регулирования положения корпуса датчика-преобразователя 11. Грубую настройку осуществляют винтом 16, который закреплен на корпусе и непосредственно меняет его положение относитель5 но планки 5. Единичное перемещение корпуса соответствует цене деления винта 16. Более точную настройку осуществляют винтом 17, перемещение которого передается корпусу через двуплечий рычаг 15 в

0 соотношении, равном соотношению его плеч.

Первоначальная настройка системы прямого активного контроля осуществлялась следующим образом.

5На установочную оправку 4 устанавливают эталонную деталь, у которой размер отверстия на 0,03 - 0.05 мм меньше номинального размера отверстия заготовки и заворачивают верхний винт 20 до касания с

0 цилиндрической поверхностью упора-ограничителя 19, затем устанавливают эталонную деталь, размер у которой на 0,03-0,05 мм больше номинального размера, получаемого на данной операции, и заворачивают

5 нижний винт 21 до касания с тем же упором- ограничителем. Этими действиями устанэв- ливали пределы перемещения измерительного наконечника 10. После этого на оправку 4 устанавливают эталонную

0 деталь, размер отверстия которой соответствует номинальному размеру отверстия заготовки.

Винтом 16 грубой настройки, который 5 протарирован с ценой деления 0,01 мм. устанавливают такое положение корпуса датчика 11, чтобы плоские пружины 23 занимали нейтральное положение. В этом положении пружина 24 обеспечивает надежный контакт торца винта 16 грубой настройки с поверхностью двуплечего рычага 15.

Вращением штанги 22 обеспечивают ее контакт с измерительным штоком датчика 11 так.чтобы попасть в диапазон измерительной системы по показывающему пределу, затем штангу 22 контрируют контргайкой Винтом 16 грубой настройки перемещают датчик 11. чтобы показание показывающего прибора блока обработки измерительной информации было ближе к нижнему пределу измерения, затем винтом 17 точной настройки, у которого полный оборот соответствует одному делению винта 1 б грубой настройки, устанавливают на показывающем приборе нижний предел измерения; далее, манипулируя обеими винтами 16 и 17, устанавливают по показывающему прибору последовательно размеры, соответствующие началу включения режимов обработки, и на узле 12 фиксации измерительной информации устанавливают пороги, на которых будет производиться выдача команд на переключение режимов обработки в генераторе 3 импульсов. После этого эталонная деталь снимается с оправки, а под измерительный контакт подводится ножка граммометра, винтом 25 регулируется натяжение пружины 26, обеспечивающей измерительное усилие на измерительном контакте. На этом настройка рабочей позиции заканчивается.

При конкретном исполнении системы винт 16 грубой настройки выполняют с шагом 0,5 мм, а на лимбе винта нанесено 60 делений, что соответствует цене деления 0,01 мм, а шаг резьбы винта 17 точной настройки равен 0,35 мм, на лимбе винта нанесено 20 делений, что соответствует перемещению измерительного контакта на 0,00025 мм. Двуплечий рычаг 15 имеет длину 60 мм при соответствии плеч 1:6. Для устойчивого контакта измерительного наконечника при частоте вращения 450 об/мин изделия измерительное усилие соответствует 75 г.

Использование предлагаемого станка при электроискровой обработке внутренних цилиндрических поверхностей, например, в сфере производства деталей дизельной

топливной аппаратуры позволяет сократить производственные заделы и уменьшить брак деталей за счет улучшения из качественных характеристик, тем самым обеспечивая улучшение экономических

показателей дизелей, на которых устанавливается топливная аппаратура высокого качества.

Формула изобретения

1. Станок для электроискровой обработки внутренних цилиндрических поверхностей, содержащий генератор рабочих импульсов, установочную оправку, предназначенную для базирования обрэбатываемой детали, закрепленную на подвижной планке, связанной с основанием станка через узел настройки геометрической точности, а также систему активного контроля диаметра обрабатываемого отверстия,

включающую измерительную оснастку с из- мериельным наконечником, связанную через датчик-преобразователь с узлом фиксаций контролируемого размера, о т л и чающийся тем, что, с целью обеспечения

высокой точности обработки на весь период эксплуатации станка, измерительная оснастка и датчик-преобразователь связаны с подвижной планкой, причем корпус датчика-преобразователя установлен с возможностью регулировочного перемещения относительно планки.

2. Станок по п.1.отличающийся тем, что он снабжен узлом регулирования положения корпуса датчика-преобразователя, выполненным в виде шарнирно установленного на подвижной планке двуплечего рычага, одно плечо которого находится в контакте с винтом грубой настройки, связанным с корпусом датчика-преобразователя, а другое - с винтом точной настройки, связанным с подвижной планкой.

Фиг. I

Изобретение относится к металлообработке, а именно к электроискровой обработке внутренних цилиндрических поверхностей, и может быть использовано для обработки направляющего отверстия в корпусе распылителя форсунки дизельных двигателей и центрального отверстия во втулке плунжера рядных насосов Целью изобретения является обеспечение высокой точности на весь период эксплуатации станка. Станок содержит электрод-инструмент 1 для обработки детали 2, связанный с генератором 3 рабочих импульсов, установочную оправку 4 для базирования детали, подвижную планку 5, связанную через узел 6 настройки геометрической точности с основанием 7 станка, систему 8 прямого активного контроля диаметра отверстия. Система 8 имеет измерительную оснастку 9 с измерительным наконечником 10, связанную через датчик-преобразователь 11 с узлом 12 фиксации контролируемого размера. Датчик-преобразователь снабжен узлом регулирования положения корпуса, состоящим из шарнирно установленного на подвижной планке 5 двуплечего рычага 15, одно плечо которого контактирует с винтом 16 грубой настройки, связанным с корпусом датчика- преобразователя 11, а другое- с винтом 17 точной настройки, связанным с подвижной планкой 5. Высокая точность обеспечивается тем, что базирующая оправка и измерительная оснастка связаны с подвижной планкой. Перемещению оправки соответствует перемещение измерительной оснастки с наконечником 10 и корпуса датчика 11. Первоначальная настройка благодаря этому не сбивается. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. СП С сь ел VI со о 00

30

27

Фиг.З

А-А

п

Ь 1 Ю

Фиг4

I

Фиг. 5