RU131327U1 - ELECTROEROSION FIVE-ORDINATE COPYING AND BROADCASTING MACHINE - Google Patents

Abstract

Электроэрозионный копировально-прошивочный станок, содержащий станину с электромеханическим исполнительным узлом, выполненным в виде манипулятора, рабочий стол для базирования заготовки, расположенный в ванне с рабочей жидкофазной средой, и электрод-инструмент, установленный на манипуляторе, отличающийся тем, что исполнительный узел выполнен в виде манипулятора с возможностью пятикоординатного пространственного перемещения, три из которых - вращательные, а два - поступательные.An electroerosive copy-piercing machine containing a bed with an electromechanical actuating unit made in the form of a manipulator, a worktable for basing the workpiece located in a bath with a working liquid-phase medium, and an electrode tool installed on the manipulator, characterized in that the actuating unit is made in the form a manipulator with the possibility of five-coordinate spatial displacement, three of which are rotational, and two are translational.

Description

Полезная модель относится к электроэрозионным пятикоординатным копировально-прошивочным станкам и может быть использована для обработки поверхностей токопроводящих заготовок, в том числе из твердых сплавов и закаленных сталей сложного профиля для машиностроительной, авиационной, судостроительной, нефтегазовой и строительной промышленности.The utility model relates to electroerosive five-axis copy-piercing machines and can be used for surface treatment of conductive workpieces, including those made of hard alloys and hardened steels of a complex profile for machine-building, aviation, shipbuilding, oil and gas and construction industries.

Из уровня техники известен электроэрозионный прошивочный станок для обработки заготовок объемными электродами различной формы, содержащий координатный стол для относительного перемещения обрабатываемой заготовки и поворотный стол, определяющий угол и направление наклона обрабатываемой заготовки, который включает в себя (см. фиг.1): станину 18, на которой закреплена рабочая ванна 42, оснащенная поворотным механизмом 46; актуатор с шаговым двигателем 17, который перемещает координатный стол; стойку 20, вертикально закрепленную на станине; консоль 24, закрепленную на стойке 20 и перемещающуюся вдоль вертикальной оси Z при помощи сервопривода 22, на которой закреплен электрод-инструмент 12;The prior art electroerosive piercing machine for processing workpieces with volume electrodes of various shapes, containing a coordinate table for the relative movement of the workpiece and a rotary table that determines the angle and direction of inclination of the workpiece, which includes (see figure 1): bed 18, on which is fixed a working bath 42 equipped with a rotary mechanism 46; an actuator with a stepper motor 17, which moves the coordinate table; a rack 20, vertically mounted on a bed; a console 24, mounted on a rack 20 and moving along the vertical axis Z with a servo drive 22, on which the electrode-tool 12 is fixed;

генератор электрических импульсов 26, который преобразует переменный ток промышленной частоты в униполярный импульсный ток заданной формы с регулируемой амплитудой, частотой, скважностью (US 4992639 А 12.02.1991, В23Н 5/04).an electric pulse generator 26, which converts an alternating current of industrial frequency into a unipolar pulse current of a given shape with adjustable amplitude, frequency, duty cycle (US 4992639 A 12.02.1991, V23H 5/04).

К недостаткам данного устройства можно отнести:The disadvantages of this device include:

- низкую точность электроэрозионной резки, вследствие использования винтовых передач;- low accuracy of EDM cutting, due to the use of helical gears;

- большие перемещающиеся массы, усложняющие процесс пятикоординатной обработки деталей сложной формы;- large moving masses that complicate the process of five-coordinate processing of parts of complex shape;

- неудовлетворительные динамические характеристики, вследствие больших перемещающихся масс;- unsatisfactory dynamic characteristics due to large moving masses;

- ограниченный диапазон угловых резов.- limited range of corner cuts.

- сложный механический узел, включающий в себя актуатор, находится в рабочей зоне и подвергается повышенному износу и, следовательно, требует частого обслуживания и замены.- a complex mechanical unit, including an actuator, is located in the working area and is subject to increased wear and, therefore, requires frequent maintenance and replacement.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является электроэрозионный копировально-прошивочный станок, который предназначен для проведения различных прошивных операций, схема которого приведена на фиг.2. Данный электроэрозионный копировально-прошивочный станок включает в себя рабочий стол 14, который фиксируется на станине 12 и на котором закрепляется заготовка W. Перемещения стола вдоль оси Х реализуется при помощи каретки 26, вдоль оси Y - при помощи каретки 24. На колоне 16, которая вертикально закреплена на станине 12 располагается консоль 18, которая перемещается вдоль оси вертикальной Z по направляющим 42. На консоли 18 расположен поворотный узел 44, который вращает плечо 48. Плечо 48 совершает поступательное движение относительно оси S. На конце плеча 48 закреплен электрод-инструмент 50. На столе 14 может быть закреплен поворотный стол 36, обеспечивающий вращение заготовки на 360° (US 2004011768 A1 22.01.2004, B23H 1/00).Closest to the technical nature of the claimed utility model is an EDM copy-piercing machine, which is designed to carry out various piercing operations, a diagram of which is shown in figure 2. This EDM copy-stitching machine includes a working table 14, which is fixed on the bed 12 and on which the workpiece W is fixed. Moving the table along the X axis is carried out with the help of the carriage 26, along the Y axis with the help of the carriage 24. On the column 16, which vertically mounted on the frame 12 is the console 18, which moves along the axis of the vertical Z along the guides 42. On the console 18 there is a rotary assembly 44 that rotates the shoulder 48. The shoulder 48 performs a translational motion relative to the axis S. At the end of echa 48 fixed tool-electrode 50. On the table 14, a turntable 36, which provides rotation of the preform can be fixed at 360 ° (US 2004011768 A1 22.01.2004, B23H 1/00).

К недостаткам данного устройства можно отнести:The disadvantages of this device include:

- большие перемещающиеся массы, усложняющие процесс пятикоординатной обработки деталей сложной формы;- large moving masses that complicate the process of five-coordinate processing of parts of complex shape;

- неудовлетворительные динамические характеристики, вследствие больших перемещающихся масс;- unsatisfactory dynamic characteristics due to large moving masses;

- необходимость дополнительного оборудования (поворотный стол) для увеличения углов реза.- the need for additional equipment (rotary table) to increase the cutting angles.

Техническим результатом заявленной модели является снижение перемещающихся масс и, таким образом, облегчение процесса пятикоординатной обработки деталей сложной формы; существенное снижение металлоемкости оборудования; за счет снижения масс перемещающихся узлов-улучшение динамических характеристик станка; увеличение диапазона угловых резов без использования дополнительного оборудования.The technical result of the claimed model is to reduce the moving masses and, thus, facilitate the process of five-coordinate processing of parts of complex shape; a significant reduction in the intensity of equipment; by reducing the mass of moving nodes, improving the dynamic characteristics of the machine; increase the range of corner cuts without the use of additional equipment.

Указанный технический результат достигается посредством того, что электроэрозионный копировально-прошивочный станок содержит станину с электромеханическим исполнительным узлом, выполненным в виде манипулятора, рабочий стол для базирования заготовки, расположенный в ванне с рабочей жидкофазной средой, и электрод-инструмент, установленный на манипуляторе, согласно полезной модели, исполнительный узел выполнен в виде манипулятора с возможностью пятикоординатного пространственного перемещения, три из которых - вращательные, а два - поступательные.The specified technical result is achieved by means of the fact that the electroerosive copy-piercing machine contains a bed with an electromechanical actuating unit made in the form of a manipulator, a worktable for basing the workpiece located in a bath with a working liquid-phase medium, and an electrode tool mounted on the manipulator, according to the useful models, the actuating unit is made in the form of a manipulator with the possibility of five-coordinate spatial displacement, three of which are rotational, and two according to tupatelnye.

Заявленная полезная модель поясняется графическим изображением, где показана схема заявленного электроэрозионного пятикоординатного копировально-прошивочного станка.The claimed utility model is illustrated by a graphic image, which shows a diagram of the inventive electroerosive five-axis copy-stitching machine.

На станине 1 располагается трехзвенный манипулятор, состоящий из:On the bed 1 is a three-link manipulator, consisting of:

- консоли 2, совершающей вращательное движение при изменении обобщенной координаты φ₁;- console 2, performing a rotational motion when changing the generalized coordinate φ ₁ ;

- плеча 3, совершающего поступательное движение при изменении обобщенной координаты S₁;- shoulder 3, performing translational motion when changing the generalized coordinate S ₁ ;

- плеча 4, совершающего вращательное движение при изменении обобщенной координаты φ₂;- shoulder 4, performing a rotational motion when changing the generalized coordinate φ ₂ ;

- консоли 5, вертикально закрепленной на плече 4 и совершающей поступательное движение при изменении обобщенной координаты S₂;- console 5, vertically mounted on the shoulder 4 and performing translational motion when changing the generalized coordinate S ₂ ;

- плеча 6, совершающего вращательное движение при изменении обобщенной координаты φ₂.- shoulder 6, performing a rotational motion when changing the generalized coordinate φ ₂ .

На конце плеча 6 закреплен электрод-инструмент 7. Перемещение консоли 5 идентично перемещению Z-координаты в классической кинематической схеме электроэрозионного станка.An electrode tool 7 is fixed at the end of the shoulder 6. The movement of the console 5 is identical to the movement of the Z coordinate in the classical kinematic scheme of the EDM machine.

Помимо манипуляторов на станине 1 неподвижно закреплена ванна 8. В ванне располагается рабочий стол 9 для базирования заготовки 10.In addition to the manipulators, the bath 8 is fixedly fixed on the bed 1. In the bath there is a working table 9 for basing the workpiece 10.

В процессе работы электроэрозионного пятикоординатного копировально-прошивочного станка консоли 2 и 5, а также плечи 3, 4 и 6 совершают перемещения по обобщенным координатам φ₁, φ_2, φ_3, и S₁ соответственно. Обобщенная координата S₂ задается до начала работы электроэрозионного пятикоординатного копировально-прошивочного станка с возможностью ее изменения в процессе электроэрозионной резки.During the operation of the electroerosive five-axis copy-stitching machine, the consoles 2 and 5, as well as the shoulders 3, 4 and 6, move along the generalized coordinates φ ₁ , φ _2, φ _3, and S _1, respectively. The generalized coordinate S ₂ is set before the start of the work of the EDM five-coordinate copy-stitching machine with the possibility of its change in the process of EDM cutting.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для осуществления электроэрозионной обработки поверхностей токопроводящих заготовок, в том числе из твердых сплавов и закаленных сталей сложного профиля для машиностроительной, авиационной, судостроительной, нефтегазовой и строительной промышленности;- the object embodying the claimed technical solution, when it is implemented, is intended for performing electrical discharge machining of surfaces of conductive billets, including those made of hard alloys and hardened steels of a complex profile for machine-building, aviation, shipbuilding, oil and gas and construction industries;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the formula of the utility model, the possibility of its implementation using the means and methods known from the prior art on the priority date on the priority date has been confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствуют условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the patentability conditions of “novelty” and “industrial applicability” under applicable law.

Claims (1)

Электроэрозионный копировально-прошивочный станок, содержащий станину с электромеханическим исполнительным узлом, выполненным в виде манипулятора, рабочий стол для базирования заготовки, расположенный в ванне с рабочей жидкофазной средой, и электрод-инструмент, установленный на манипуляторе, отличающийся тем, что исполнительный узел выполнен в виде манипулятора с возможностью пятикоординатного пространственного перемещения, три из которых - вращательные, а два - поступательные.

An electroerosive copy-piercing machine containing a bed with an electromechanical actuating unit made in the form of a manipulator, a worktable for basing the workpiece located in a bath with a working liquid-phase medium, and an electrode tool installed on the manipulator, characterized in that the actuating unit is made in the form a manipulator with the possibility of five-dimensional spatial movement, three of which are rotational, and two are translational.

Images