Устройство для металлообработки Советский патент 1993 года по МПК B23H7/26 

Изобретение относится к станкостроению, в частности к карусельным станкам для электроэрозионной обработки.

Целью изобретения является повышение надежности работы планшайбы и в целом станка.

Указанная цель достигается тем, что в известной конструкции электроэрозйонно- го карусельного станка, имеющего планшайбу, выполненную с цилиндрической полостью на ее нижнем торце, в которой размещена круговая направляющая планшайбы, защищенная от попадания рабочей жидкости в нее и подшипниковые узлы шпинделя планшайбы запертым в цилиндрической полости воздухом, удерживаемым с помощью сальникового уплотнения, взаимодействующего с поверхностью вращающегося шпинделя планшайбы, центрирующая ось планшайбы выполнена в виде фланца со ступицей и сквозным центральным отверстием, через которое пропущена введенная в устройство шпилька, связывающая ось с планшайбой, кольцевое уплотнение выполнено в виде гидрозатвора, состоящего из выполненной в основании кольцевой Проточки с возможностью взаимодействия с фланцем, при этом кольцевая проточка изолирована с внешней стороны при помощи введенного в устройство эластичного кольца, торцы которого связаны с краями кольцевой проточки.

Предлагаемые решения позволяют отказаться от шпинделя планшайбы, который посредством зубчатых передач связывает планшайбу с приводом ее вращения, исключить из конструкции сложные уплотнитель- ные устройства взаимоподвижных трущихся поверхностей, требующие постоянного контроля и поджима по мере износа. Размещение в цилиндрической полости планшайбы круговой направляющей, короткой центрирующей оси с одной крепежной шпилькой и подшипниковым узлом, токо- подводящего устройства позволяет полностью герметизировать цилиндрическую полость планшайбы и запереть в ней воздух, исключая попадания в полость рабочей жидкости. Существенно упрощается конструкция, облегчается монтаж и демонтаж узлов, повышается их долговечность. Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство для металлообработки имеет существенные отличия от про00

J5w

О

GJ

тотипа и соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

На фиг. 1 изображено устройство для металлообработки, вертикальный разрез, общий вид; на фиг.2 - выносной элемент I на фиг. 1.

Устройство для металлообработки состоит из основания 1, на котором смонтирована планшайба 2, опирающаяся своим нижним торцом на основание 1 с помощью кольцевого подшипника качения 3. Планшайба центрируется на основании 1 с помощью центрирующей оси 4 и подшипника качения 5. Центрирующая ось 4 выполнена в виде фланца со ступицей и сквозным осевым отверстием, через которое пропущена шпилька б, жестко прижимающая с помощью гайки 7 фланец центрирующей оси 4 к нижнему торцу планшабы. Центрирующая ось 4 своей проточкой во фланце насажена на цилиндрический выступ 8 на нижнем торце с в центре планшайбы 2. Планшайба 2 на своем нижнем торце имеет цилиндрическую полость 9 ограниченную кольцевым выступом 10. Внутреннее кольцо подшипника 5 насажено на ступицу центрирующей оси 4, а наружное находится в стакане 11, жестко закрепленном с помощью шпилек 12 (фиг,2) на основании 1 и изолированном от него посредством втулки 13, выполненной из диэлектрика с целью исключения прохождения электрического т ока через подшипник 5. Кольцевой подшипник 3 также изолирован от оснований кольцевой прокладкой 14 из диэлектрика. На фланец центрирующей оси 4 напрессовано токосъемное бронзовое кольцо 15 (фиг.2), взаимодействующее с электрощетками 16, прижатыми к кольцу 13 с помощью пружин 17. Щетки подвижно размещены в окнах щеткодержателя 18, закрепленного на основании 1. Контакты щеток прикреплены к медному кольцу 19 (фиг,2), которое с помощью болтов 20 скреплено с токоподводящей медной шиной 21. На щеткодержателе 18 болтами закреплена крышка 22, в проточке цилиндрического отверстия которой установлен войлочный сальник 23, взаимодействующий с цилиндрической поверхностью фланца центрмрую- щей оси 4. На периферийной поверхности крышки 22 и на кольцевом выступе24(фиг.2) основания 1 выполнены кольцевые канавки,

в которые заправлены с натягом утолщенные борта верхнего и нижнего торцов эластичного кольца 25, препятствующего попаданию паров нагретой рабочей жидкости на токоподводящее устройство и подшипниковый узел центрирующей оси 4. Подшипник 5, насаженный на ступицу центрирующей оси 4 поджимается и регулируется с помощью гайки 26. Подшипниковый

узел снизу закрыт крышкой 27, прикрепленной болтами к основанию 1 через герметизирующую прокладку. Кольцевой подшипник качения 3, размещенный в кольцевом желобе круговой направляющей 2.8

5 основания 1, защищен от попадания паров рабочей жидкости посредством гидравлического затвора, выполненного в виде кольцевых канавок 29 и 30, заполненных до определенного уровня жидкостью (напри0 мер, маслом), в которую погружены кольцевые выступы 31 и 32, выполненные на нижнем торце планшайбы 2 в цилиндрической ее полости. На периферии планшайбы 2 на равноудаленных перемычках 33 жестко

5 закреплено кольцо 34, с наружной поверхностью которого сцепляется фрикционный ролик 35, закрепленный на конце шпинделя 36 привода вращения планшайбы 2. Кольцо 34 с помощью перемычек 33 отделено от

0 наружной поверхности планшайбы кольцевым зазором 37, через который в процессе работы станка проваливаются продукты обработки не попадая в зону контакта фрикционного ролика 35 с кольцом 34, тем самым

5. уменьшая его износ. Основание 1 в своем днище имеет ряд отверстий 38, через которые происходит переток воздуха во внутреннюю зону полости 9, Основание 1 смонтировано на решетчатой плите 39V че0 рез проемы которой продукты обработки проваливаются и оседают на дне ванны станка.

Устройство для металлообработки работает следующим образом,

5 Планшайба 2 с установленным на ней обрабатываемым изделием 40 и подведенным к нему до контакта электродом - инструментом 41 погружаются в рабочую жидкость. Рабочая жидкость, поднимаясь,

0 затекает под планшайбу 2 в ее цилиндрическую полость и запирает находящийся в полости 9 воздух. При этом переток воздуха в полость 9 происходит чрез отверстие 8 в основании 1. Несколько сжатый воздух пре5 пятствует дальнейшему заполнению полости планшайбы жидкостью, и в нижней части цилиндрической полости устанавливается устойчивый уровень рабочей жидкости, расположенный значительно ниже опорной поверхности круговой направляющей 28 на некоторой высоте h от нижнего торца кольцевого выступа 10; Высота h зависит от высоты общего уровня рабочей жидкости в ванне станка относительно планшайбы. При сжатии воздуха в цилинд- рической полости 9 планшайбы жидкость, заполняющая круговые канавки 29 и 30 несколько сместится, поднявшись в сторону полости, занимаемой кольцевым подшипником 3. Эластичное кольцо 25 под воздей- ствием сжимаемого воздуха в полости 9 начнет деформироваться и сжимать воздух под кольцом, уравнивая давление в полостях.

При этом переток воздуха через сальни- ковое уплотнение 23 между полостями не происходит, так как давление воздуха одновременно повышается и снаружи уплотнения 23 и внутри под уплотнением под воздействием легко прогибающегося эла- стичного кольца 25.

После погружения в рабочую жидкость обрабатываемого изделия 40 и электрода - инструмента 41 планшайбе 2 с закрепленным на ней изделием и электроду- инстру- менту сообщается вращательное движение, а на изделие 40 и электрод - инструмент 41 подается рабочее напряжение. Согласно заданной программе последовательным перемещением электрода - инструмента 41 в горизонтальном и вертикальном направлениях производится обработка изделия 40.

Применение устройства для металлообработки предложенной конструкции полностью исключается вредное воздействие продуктов обработки и паров рабочей жидкости на элементы и узлы конструкции, устраняются из конструкции подвижные сальниковые уплотнения, работающие в тяжелых условиях и требующие постоянного контроля и регулировки. Повышается надежность и долговечность подшипниковых узлов, упрощается конструкция устройства, снижаются затраты на обслуживание и ремонт.

Формула изобретения Устройство для металлообработки, содержащее основание и установленную на нем с возможностью вращения вокруг вертикальной оси планшайбу, снабженную кольцевым уплотнением, кольцевой опорой качения и центрирующей осью с опорой качения относительно основания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности его работы при электрообработке в условиях погружения планшайбы в рабочую жидкость, центрирующая ось выполнена в виде фланца со ступицей и сквоз- ным центральным отверстием, через которое пропущена введенная в устройство шпилька, связывающая ось с планшайбой, кольцевое уплотнение выполнено в виде гидрозатвора, состоящего из выполненной в основании кольцевой канавки и погруженного в него кольцевого выступа; выполненного в планшайбе, в устройство введен токоподводящий узел, установленный в выполненной в основании кольцевой проточке с возможностью взаимодействия с фланцем, при этом кольцевая проточка изолирована с внешней стороны при помощи введенного в устройство эластичного коль-, ца, торцы которого связаны с краями кольцевой проточки.

Использование: электрообработка вращающихся вокруг вертикальной оси заготовок. Сущность изобретения: планшайба для крепления заготовок установлена на кольцевой опоре и подшипнике, установленном на оси. Токоподвод в виде щеток установлен в кольцевой полости, закрытой с внешней стороны эластичным кольцом. Планшайба снабжена кольцевым уплотнением в виде круговых каналов в основании и погруженными в них кольцевыми канавками, выполненными в планшайбе. 2 ил,

34 33 ft 29 28 Г 32 &30382f ffО // f f f

Фиг./.

/f / 1 /6 23 /5 4 2 ft #

2$ & // 26 /$ 3$ f3 5 Z$ 7 2

Фиг2.