Электроэрозионный пятикоординатный копировально-прошивочный станок

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. На станине 1 располагается пятизвенный манипулятор, состоящий из, консоли 2, совершающей вращательное движение при изменении обобщенной координаты ₁; плеча 3, совершающего поступательное движение при изменении обобщенной координаты S₁; плеча 4, совершающего вращательное движение при изменении обобщенной координаты ₂; консоли 5, вертикально закрепленной на плече 4 и совершающей поступательное движение при изменении обобщенной координаты S₂; плеча 6, совершающего вращательное движение при изменении обобщенной координаты ₃. На конце плеча 6 закреплен электрод-инструмент 7. Перемещение консоли 5 идентично перемещению Z-координаты в классической кинематической схеме электроэрозионного станка. Помимо манипуляторов на станине 1 неподвижно закреплена ванна 8. В ванне располагается рабочий стол 9 для базирования заготовки 10. Техническим результатом 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.

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.

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;

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).

К недостаткам данного устройства можно отнести:

- низкую точность электроэрозионной резки, вследствие использования винтовых передач;

- большие перемещающиеся массы, усложняющие процесс пятикоординатной обработки деталей сложной формы;

- неудовлетворительные динамические характеристики, вследствие больших перемещающихся масс;

- ограниченный диапазон угловых резов.

- сложный механический узел, включающий в себя актуатор, находится в рабочей зоне и подвергается повышенному износу и, следовательно, требует частого обслуживания и замены.

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).

К недостаткам данного устройства можно отнести:

- большие перемещающиеся массы, усложняющие процесс пятикоординатной обработки деталей сложной формы;

- неудовлетворительные динамические характеристики, вследствие больших перемещающихся масс;

- необходимость дополнительного оборудования (поворотный стол) для увеличения углов реза.

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.

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.

Заявленная полезная модель поясняется графическим изображением, где показана схема заявленного электроэрозионного пятикоординатного копировально-прошивочного станка.

На станине 1 располагается трехзвенный манипулятор, состоящий из:

- консоли 2, совершающей вращательное движение при изменении обобщенной координаты ₁;

- плеча 3, совершающего поступательное движение при изменении обобщенной координаты S₁;

- плеча 4, совершающего вращательное движение при изменении обобщенной координаты ₂;

- консоли 5, вертикально закрепленной на плече 4 и совершающей поступательное движение при изменении обобщенной координаты S₂;

- плеча 6, совершающего вращательное движение при изменении обобщенной координаты ₂.

На конце плеча 6 закреплен электрод-инструмент 7. Перемещение консоли 5 идентично перемещению Z-координаты в классической кинематической схеме электроэрозионного станка.

Помимо манипуляторов на станине 1 неподвижно закреплена ванна 8. В ванне располагается рабочий стол 9 для базирования заготовки 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 ₁, _2,3, и S₁ соответственно. Обобщенная координата S₂ задается до начала работы электроэрозионного пятикоординатного копировально-прошивочного станка с возможностью ее изменения в процессе электроэрозионной резки.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- 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;

- 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;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

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.