Устройство для электроэрозионной прошивки отверстий Советский патент 1991 года по МПК B23H7/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к электроэрозионной обработке.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей электроэрозионной обработки путем обеспечения прошивки глубоких отверстий в труднодоступных местах.

На фиг, 1 изображено устройство для прошивки отверстий; на фмг.2 - сечение А - А на фиг 1; на фиг.З - гидроцилиндр, разрез; на фиг.4 - переносное устройство в виде приставки к станку.

В корпусе 1 (фиг.1) устройства закреп- пен стержень электрода-инструмента (ЭИ) 2, который вводится через отверстие диэлектрической втулки 3, закрепленной в кронштейн 4, на котором крепится электродвигатель 5 с закрепленной на его валу шестерней 6, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом 7, установленным на винте 8 подачи, закрепленном в подшипниках 9 качения, запрессованных во фланце 10. Минуя втулку 3, стержень ЭИ проходит через сквозное отверстие в винте 8 подачи, который сидит на резьбе гайки 11, подвешенной на винтах 12, закрепленных в стакане 13, шарнирно соединенной с ползуном 14 Затем стержень ЭИ попадает через диэлектрическую втулку 15, установленную в корпусе ползуна 14 в сквозное отверстие вала 16, установленного на подшипниках 17 качения, на котором с одного конца крепится зубчатое колесо 18, электрически изолированное от вала 16. Для подачи напряжения ча стержень ЭИ электрические щетки прижаты к контактному кольцу, плотно насаженному на валу 16 рядом с зубчатым колесом 18 и электрически изолированному от нею. На другом конце вала 16 установлена цанга 19 для обеспечения надежного крепления стержня ЭИ на валу и надежного электрического контакта с ним

Подшипники 17 установлены в ступице фланца 20, укрепленного винтами на ползуне 14. На фланце 20 установлен электродвигатель 21, который крепится к фланцу хомутом 22. На залу электродвигателя 21 крепится шестерня 23, входящая в зацепление с зубчатым колесом 18.

Далее (фиг.2) стержень ЭИ входит в отверстие диэлектрической втулки 24, закрепленного во фланце 25, и попадает в отверстие поршня 26, установленного в гидроцилиндре 27, и проходит через оболочку 28, укрепленную на поршне 26 при помощи втулки 29 из магнитного материала, плотно надетой на оболочку 28 ЭИ и притянутой винтами к поршню гидроцилиндра. Электрод-инструмент в виде стержня с оболочкой проходит через основание 30, в которбм установлены уплотнительное кольцо31 и втулка 32 с кольцевой проточкой, которая

сообщается с полостью с основания и соединена со сливным патрубком 33 Конструкция основания 30 предусматривает также стыковку и расстыковку корпуса 1 с основанием На наружной поверхности гид0 роцилиндра 27 имеется подвижное кольцо 34 из ферромагнитного материала, перемещающееся вместе с поршнем 26 под действием магнитного поля втулки 29 Герметичность в месте стыка гидроцилинд5 ра 21 и основания 30 обеспечивается уплот- нительным кольцом 35. Перемещение поршня 26 с оболочкой 28 производится с помощью гидравлической системы (фиг.2), в которую входит патрубок 36, соединяющий

0 полость а через вентиль 37 с патрубком 38 подачи рабочей жидкости, а также патрубок 39, соединяющий полость в с патрубком 33 и патрубком 38 подачи рабочей жидкости (РЖ) через вентиль 40. Управление переме5 щения оболочкой с поршнем гидроцилиндра производится при помощи тяги 41, шарнирно связанной с ручками вентилей 37 и 40, воздействием на рычаг 42, жестко укрепленный на тяге 41 Для удобного удержа0 ния устройства на детали 43 в рабочем положении имеется рукоятка 44 с кнопками управления (фиг.1).

Для определения глубины прошиваемого отверстия к корпусу ползуна 14 крепится

5 указатель 45 глубины отверстия, перемещающийся в процессе подачи стержня ЭИ вдоль сменной шкалы 46, укрепленной на корпусе 1 устройства. Шкала 46 отградуирована с учетом износа стержня ЭИ в зависи0 мости от материала детали, стержня ЭИ, его диаметра, диаметра прошиваемого отверстия и других параметров.

В устройстве можно использовать гидроцилиндр 27 одностороннего действия

5 (фиг.З), в одной из полостей которого в полости а пружина 47 одним концом опирается в стенку гидроцилиндра, а другим - в поршень 26. Такая конструкция упрощает схему управления возвратно-поступатель0 ным перемещением оболочки.

Для прошивки глубоких отверстий устройство в виде приставки (фиг.4) крепится полухомутом 48 к станку 49, а стержень ЭИ с оболочкой центрируется кондукторной

5 втулкой 5Q на детали 51 Рассмотренный вариант на фиг.4 является частным случаем Не исключается возможность закрепления детали на самих станках, если габариты детали позволяют это. Вращение ходового вин- та станка обеспечивается приводом 52.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Перед включением устройства в работу необходимо продеть стержень ЭЙ 2 через втулку 3 таким образом, чтобы ЭЙ 2 не выступал за пределы опорной плоскости основания 30. Затем с помощью инструмента (например, отвертки) через специальное окно в корпусе 1 надежно закрепляют ЭЙ 2 в цанге 19. При этом поршень 26 должен находиться вместе с кольцом 34 с крайнем верхнем положении, а оболочка 28 со стержнем ЭЙ не должны выступать за пределы опорной плоскости основания 30. Необходимо точно сориентировать устройство по месту обработки детали. Это делается путем совмещения оси технологической втулки, закрепляемой вместо корпуса в основании 30. с осью сломанного инструмента, детали крепления или изготовляемого отверстия. После ориентировки основание плотно прижимают к поверхности детали 43 и закрепляют его любым способом. Затем снимают технологическую втулку с основания 30 и вместо технологической втулки устанавливается корпус 1 устройства,

После окончательного закрепления устройства на детали 43 рычаг 42 перемещают в положение II, при этом рабочая жидкость поступает в полости айв гидроцилиндра одновременно через патрубки 38, 36 и 39 соответственно. Сливной канал из полости в перекрыт. Рабочая жидкость поступает внутрь оболочки 28 и выводится наружу через сливной патрубок 33. После этого вклю- чается привод вращения ЭЙ (электродвигатель 21), от шестерни 23 которого вращение передается на вал 16 через зубчатое колесо 18. Вал 16, вращаясь в подшипниках 17, вращает цангу 19 с ЭЙ 2. После этого включается привод подачи (электродвигатель 5) электрода-инструмента. От шестерни 6 через зубчатое колесо 7 вращение передается на винт 8, закрепленный в подшипниках 9. Винт 8, вращаясь, перемещает гайку 11 в сторону детали, а гайка 11, воздействуя на стакан 13, перемещает ползун 14 вместе с вращающимся стержнем ЭЙ в ту же сторону. Одновременно с включением подачи подается напряжение на стержень ЭЙ через щетки и контактное кольцо, вал 16 и цангу 19. По достижении необходимого межэлектродного зазора (МЭЗ) возникает искра и начинается процесс электроэрозии. По мере прошивки отверстия рабочая жидкость проходит через оболочку 28 ЭЙ (фиг.2), через полость отверстия в детали, попадает в полость с, откуда подается в сливной патрубок

33 через зазор между оболочкой 28 и кольцевой проточкой втулки 32. Такая система подачи рабочей жидкости исключает противоток в МЭЗ В процессе углубления стержня ЭЙ в прошиваемое отверстие обрабатываемой детали возникает необходимость подачи оболочки 28 электрода-инс- трумента с целью поддержания необходимой величины вылета стержня из

0 оболочки ЭЙ (расстояние между кромкой оболочки и концом выступающего ЭЙ). Это обеспечивается переключением рычага 42 из положения II в положение I, вследствие чего перекрывается подача рабочей жидко5 сти в полость в с одновременным ее подключением к сливному патрубку, а так как рабочая жидкость продолжает поступать при этом в полость а через патрубок 36, то поршень вместе с оболочкой 28 начинает

0 перемещаться в сторону детали 43. Величина перемещения оболочки 28 должна выбираться в соответствии с показаниями шкалы 46 подачи стержня ЭЙ. Перемещение поршня гидроцилиндра с оболочкой 28 контроли5 руется по легкому кольцу 34. которое перемещается вместе с ним под действием магнитной втулки 29.

Перемещение оболочки ИЗ посредством гидроцилиндра (фиг.З) обеспечивается

0 поворотом ручки вентиля. При этом, в зависимости от направления поворота ручки вентиля, рабочая жидкость или поступает в полость а. перемещая поршень 26 с оболочкой 28 ЭЙ в сторону детали, сжимая при

5 этом пружину 47, или подача рабочей жидкости перекрывается, и пружина 47, распрямляясь, возвращает поршень 26 с оболочкой 28 в исходное положение. Во всех случаях рабочая жидкость продолжает

0 поступать внутрь оболочки 28 ЭЙ Перемещение и остановка поршня с оболочкой достигается увеличением или уменьшением давления рабочей жидкости в полости а за счет большего или меньшего количества ра5 бочей жидкости, проходящей через вентиль. Для точного определения величины перемещения поршня с оболочкой на стенке гидроцилиндра 27 нанесена шкала, вдоль которой перемещается кольцо Остановка

0 поршня с оболочкой осуществляется перемещением рычага 42 в положение II (фиг 2). В этом положении рычага происходит запирание полости в вместе с рабочей жидкостью и одновременно открывается доступ

5 рабочей жидкости через патрубок 36 в полость а, вследствие чего создается одинаковое давление по обе стороны поршня, и он останавливается.

По завершении работы устройства ЭЙ обесточивается. Переключением рычага 42

в положение III перекрывается полость а гидроцилиндра, а в полость в открывается патрубок 39 подачи рабочей жидкости, и создаваемое давление в полости в заставляет поршень с оболочкой перемещаться в сторону, полости а, при этом рабочая жидкость из полости а вытесняется в зазор между оболочкой и ЭЙ, после чего через полость с рабочая жидкость попадает в сливной патрубок 33. Оболочка 28 втягивается внутрь до тех пор, пока кромка оболочки не станет вровень с опорной плоскостью основания 30 (в случае возникновения необходимости движения оболочки в сторону, противоположную подаче ЭЙ в процессе работы устройства, используется возможность втягивания оболочки ЭЙ внутрь корпуса устройства). После этого включается привод подачи стержня ЭЙ в обратном направлении, т.е. происходит процесс втягивания стержня ЭЙ. Как только стержень ЭЙ своим концом уйдет заподлицо опорной плоскости основания, устройство полностью отключается от блока питания с одновременным перекрытием подачи рабочей жидкости.

Для изготовления глубоких отверстий переносное устройство в виде приставки (фиг.4) устанавливается на сЯганок 49. Крепление корпуса 1 устройства к кронштейну станка обеспечивается полухомутом 48. На переносное устройство крепится оболочка, длина которой должна соответствовать глубине изготовляемого отверстия. Перед началом работы переносное устройство находится в крайнем верхнем положении, а конец оболочки со стержнем 2 вставлен в кондукторную втулку 50. Вначале обеспечивается подача тока на электрод-инструмент и подача рабочей жидкости в оболочку. Затем, после включения привода вращения стержня ЭЙ включается привод подачи 52 всего устройства, который, вращая ходовой винт станка, перемещает кронштейн с устройством вниз по направляющим скалкам. Как только МЭЗ достигает необходимой величины, возникает процесс электроэрозии. По мере углубления отверстия обеспечивается подача стержня ЭЙ с целью компенсации сгораемой части стержня ЭЙ, тем самым поддерживается необходимы для процесса электроэрозии вылет конца стержня ЭЙ относительно кромки оболочки. Для

этой же цели служит возможность перемещения самой оболочки от поршня гидроцилиндра относительно стержня ЭЙ. О достигнутой глубине изготавливаемого отверстия можно судить по положению стрелки-указателя на измерительной шкале, которая нанесена на корпусе станка. При помощи ходового винта станка 49 переносное устройство можно подавать как вниз, так и вверх, а для экстренного подъема или

спуска устройства может быть использована разъемная гайка, размыкая которую, мы выводим ее из зацепления с ходовым винтом, после чего перемещение устройства осуществляется вручную.

Предлагаемое изобретение может быть

использовано как для прошивки глубоких

отверстий, так и для удаления инструмента

(сверла, метчика и т.д.) в случае его поломки,

Формула изобретения

Устройство для электроэрозионной прошивки отверстий, содержащее электрод-инструмент в виде стержня, помещенного с зазором в оболочку и выступающего из нее, связанного с механизмом рабочей

подачи и вращения, и механизм возвратно-поступательного перемещения оболочки, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения прошивки глубоких отверстий в труднодоступных местах, механизм перемещения оболочки выполнен в виде гидроцилиндра, на поршне которого закреплена оболочка, и по крайней мере одна из полостей которого связана с магистралью подачи рабочей жидкости, причем в поршне выполнен канал, связывающий полость гидроцилиндра с зазором между оболочкой и электродом-инструментом, при этом на поршне установлена магнитная

втулка, а на наружной поверхности гидроцилиндра размещено с возможностью скольжения индикационное кольцо из ферромагнитного материала.

/J

i

№

Изобретение относится к машиностроению, в частности к электроэрозионной обработке. Целью изобретения является расширение технологических возможностей обработки за счет обеспечения прошивки глубоких отверстий в труднодоступных местах и извлечения сломанного инструмента малого диаметра. Переносная установка содержит корпус 1, в котором размещены механизм подачи электрода-инструмента 2 и механизм его вращения. Механизм перемещения оболочки 28 электрода-инструмента 2 выполнен в виде гидроцилиндра 27. На поршне 26 закреплена оболочка 28. Полости "а" и "в" гидроцилиндра связаны с магистралью подачи рабочей жидкости. При перемещении оболочки 28 рабочая жидкость через каналы в поршне и полость оболочки поступает в межэлектродный зазор. Кольцо 34, взаимодействуя с магнитной втулкой 29, обеспечивает индикацию положения оболочки 28 относительно электрода-инструмента 2. 4 ил.

/

Фиг.1

Ю

57

JJ

Фи.г.3

45

.+) 51