Станок электроэрозионный вырезной

Станок предназначен для электроэрозионной обработки любых токопроводящих материалов методом вырезания. Станок выполнен в виде малогабаритного модуля, который содержит тумбу (1), на которой размещена головная часть (2), на которой в свою очередь установлена стойка (3) и координатный стол (4). Тумба выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда со съемными стенками, внутри тумбы размещен генератор технологического тока (24), система ЧПУ (25) и помпа (26), головная часть выполнена в виде вытянутого по горизонтали прямоугольного параллелепипеда, передняя сторона которого выполнена с наклоном и выступает за габариты тумбы, панель управления (16) станком размещена на наклонной части передней стороны головой части, отсек с выдвижной клавиатурой (17) размещен под панелью управления станком, стойка выполнена в виде вертикально вытянутого прямоугольного параллелепипеда с основанием, меньшим по площади, чем площадь поверхности головной части, на стойке размещен узел направления и перемотки проволочного электрода, предметный стол (8) размещен в неподвижной ванне смыва (7), установленной на продольной каретке координатных перемещений, каретки поперечной и продольной подачи снабжены ручками ручного привода (6), лампа местного освещения (15) закреплена на верхней поверхности стойки, а монитор (9) размещен справа от стойки на кронштейне шарнирного крепления монитора. Габариты уменьшены за счет использования тумбы станка в качестве станины, применения компактного блока системы ЧПУ, малогабаритных генератора технологического тока, помпы, неподвижной ванны слива. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к области инструментальной обработки, а именно к станкам электроэрозионной обработки и может быть использована на промышленных предприятиях при изготовлении деталей основного производства, а также в системе технического обучения для освоения технологии электроэрозионной обработки и управления современным электроэрозионным оборудованием.

В современном производстве широко применение находят электроэрозионные вырезные 2-х координатные станки, которые управляются системой числового программного управления (ЧПУ) на базе персонального компьютера (ПК), и которые обеспечивают обработку любых токопроводящих материалы независимо от их твердости.

Высокие требования к точности обработки, значительная величина ходов рабочих кареток требуют повышенной жесткости конструкции станков и как следствие - использование массивных чугунных станин, что соответственно влечет за собой увеличение габаритов и веса станков. Стойки с системой ЧПУ и генератором технологического тока также увеличивают занимаемую станком площадь. Применение современных крупных электроэрозионных вырезных станков зарубежного производства для обработки деталей основного производства нерентабельно из-за их высокой стоимости, дороговизны расходных материалов и недоиспользования их технических возможностей по точности обработки.

Отечественные фирмы предлагают электроэрозионные вырезные станки, изготовленные на базе конструкций станочных модулей, разработанных в 70-80-е годы прошлого века. Эти станки также имеют литые чугунные станины и отдельные стойки с системой ЧПУ и станочным модулем.

Известен электроэрозионный вырезной станок АРТА-120 производства МПК «Дельта-Тест», который совпадает с заявляемым станком по назначению и выполнен в виде двух модулей - модуля управления и станочного модуля (http://www.edm.ru/product1_a.html), 2009 г.

На лицевой поверхности модуля управления, выполненного в виде вертикально расположенного прямоугольного параллелепипеда, сверху вниз расположены 15" ЖК экран, панель управления с дополнительной функциональной клавиатурой, основная клавиатура в выдвижном отсеке, отсек с системой ЧПУ со встроенным генератором.

Станочный модуль включает узел направления и перемотки проволочного электрода, продольную и поперечную каретки координатных перемещений, предметный стол, опускаемую ванну с механизмом подъема и опускания ванны, обеспечивающий удобный доступ к предметному столу,

Управление всеми функциями и параметрами станка осуществляется программным образом от интегрированной системы ЧПУ. Это позволяет производить многопроходную обработку на станке в автоматическом режиме.

Станок с литой чугунной станиной имеет вес станочного модуля 810 кг, при занимаемой им площади 1,12 м² он осуществляет удельное давление на пол (или междуэтажное перекрытие) более 930 кг/м² и, следовательно, установка такого станка возможна только в зданиях промышленного назначения.

Указанный станок имеет общие признаки с заявляемым электроэрозионным станком, а именно: узел направления и перемотки проволочного электрода, координатный стол с продольной и поперечной каретками координатных перемещений, предметный стол, клавиатура в выдвижном отсеке, панель управления, монитор, лампа местного освещения, и выбран в качестве прототипа. Однако конструкторское решение указанного станка в виде двух модулей с большими массогабаритными характеристиками не позволяет устанавливать их в зданиях не промышленного назначения.

Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в создании дешевого малогабаритного станка, пригодного для массового производства.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящей полезной модели, заключается в уменьшении массогабаритных характеристик станка с сохранением технологических возможностей современных систем ЧПУ и генераторов технологического тока.

Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата, решается тем, что станок электроэрозионный вырезной, включающий узел направления и перемотки проволочного электрода, 2-х координатный стол с продольной и поперечной каретками координатных перемещений, предметный стол, клавиатуру в выдвижном отсеке, панель управления, монитор, лампу местного освещения, выполнен в виде малогабаритного модуля, содержащего тумбу, на которой размещена головная часть, на которой в свою очередь установлена стойка и координатный стол, тумба выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда со съемными стенками, внутри тумбы размещен генератор технологического тока, систем ЧПУ и помпа, головная часть выполнена в виде вытянутого по горизонтали прямоугольного параллелепипеда, передняя сторона которого выполнена с наклоном и выступает за габариты тумбы, панель управления станком размещена на наклонной части передней стороны головной части, отсек с выдвижной клавиатурой размещен под панелью управления станком, стойка выполнена в виде вертикально вытянутого прямоугольного параллелепипеда с основанием, меньшим по площади, чем площадь поверхности головной части, на стойке размещен узел направления и перемотки проволочного электрода, предметный стол размещен в неподвижной ванне слива, установленной на продольной каретке координатных перемещений, каретки поперечной и продольной подачи снабжены ручками ручного привода, лампа местного освещения закреплена на верхней поверхности стойки, а монитор размещен справа от стойки на кронштейне шарнирного крепления монитора.

Технический результат достигается также тем, что

в центральной части панели управления станком размещены три функциональных поля: поле управления генератором технологического тока, поле управления движением проволоки и поле управления помпой, на панели управления слева размещена аварийная кнопка, справа - две вертикально расположенные кнопки включения персонального компьютера и включения станка, а на каждом функциональном поле управления генератором размещены кнопки управления с яркостными или цифровыми индикаторами;

рабочий ход каретки при 2-х координатном столе составляет 125Х100 мм;

для удаления продуктов эрозии из зоны обработки детали используют неподвижную ванну слива;

трасса проволочного электрода проложена с учетом максимальной длины проволоки от катушки сматываемой до входа в направляющую верхней полускобы.

Полезная модель иллюстрируется чертежам, на которых изображены:

на фиг.1 - станок электроэрозионный вырезной, вид спереди;

на фиг.2 - вид сбоку слева;

на фиг.3 - вид сверху с выдвинутой клавиатурой;

на фиг.4 - вид на панель управления.

Опыт работы по изготовлению деталей электровакуумных приборов, авиационной, приборостроительной и других областях техники показал, что для обработки деталей основного производства целесообразно создавать более дешевые и малогабаритные станки с сохранением технологических возможностей современных систем ЧПУ и генераторов технологического тока.

Предлагаемый электроэрозионной вырезной станок является малогабаритным в рассматриваемом классе 2-х координатных электроэрозионный вырезных станков и полностью удовлетворяет требованиям обработки деталей основного производства.

Уменьшение габаритов предлагаемого станка связано с тем, что:

- при требовании к точности обрабатываемых деталей в пределах 20 мкм, в качестве станины используется тумба и, следовательно, отпадает необходимость в массивной чугунной станине;

- рабочих ход каретки выбран равным 125Х100 мм, что при 2-х координатном столе небольшого размера позволяет обрабатывать большую номенклатуру деталей основного производства;

- применен компактный блок системы ЧПУ, малогабаритный генератор технологического тока и помпа, которые легко умещаются в тумбе станка;

- используется малогабаритная неподвижная ванна слива за счет применения полива со струёй, коаксиальной оси проволочного электрода, который предотвращает разбрызгивание и улучшает удаление продуктов эрозии из зоны обработки детали;

- трасса проволочного электрода проложена на лицевой поверхности стойки с учетом максимальной длины проволоки от катушки сматываемой до входа в направляющую верхней полускобы, что снижает вибрации проволоки возникающие в процессе смотки и, следовательно, повышает качество обработки.

Станок электроэрозионный вырезной состоит (см. фиг.1 и фиг.2) из тумбы 1, на которой размещена головная часть 2, на которой в свою очередь установлена стойка 3 и координатный стол 4. Станок установлен на четырех роликах 18.

Тумба 1 выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда со съемными стенками, что обеспечивает легкий доступ к расположенным внутри тумбы малогабаритному генератору 24 технологического тока, например типа DTT-735, системе ЧПУ 25 и помпе 26. На фиг.1 показан вид тумбы 1 со снятой передней стенкой.

Головная часть 2 выполнена в виде вытянутого по горизонтали прямоугольного параллелепипеда, передняя сторона которого выполнена с наклоном и выступает за габариты тумбы. На наклонной части размещена панель 16 управления станком, что создает удобство работы оператора. Внутри головной части 2 размещен системный блок ПК и отсек с выдвижной клавиатурой 17, расположенной ниже панели 16. Выдвинутая клавиатура 17 ПК и расположенная над ней панель 16 управления обеспечивают единое пространство управления и полную досягаемость до органов управления станком. Рабочий ход каретки выбран равным 125Х100 мм, что, при 2-х координатном столе 4 небольшого размера позволяет обрабатывать большую номенклатуру деталей основного производства. Координатный стол 4 установлен на верхней поверхности головной части 2 и имеет поперечную и продольную каретки координатных перемещений. Поперечная и продольная каретки приводятся в движение двигателями 5 продольной подачи и поперечной подачи. Предусмотрены ручки 6 ручной подачи кареток, что расширяет функциональные возможности станка при подготовке операторов. Сверху на продольной каретке установлена неподвижная ванна слива 7, в которой расположен предметный стол 8, на котором устанавливается обрабатываемая деталь. Уменьшение габаритов ванны слива 7 обеспечивается за счет полива струей, коаксиальной оси проволочного электрода, который предотвращает разбрызгивание и улучшает удаление продуктов эрозии из зоны обработки детали, не требуя полного погружения ее в воду.

Стойка 3 выполнена в виде вертикально вытянутого прямоугольного параллелепипеда с основанием, меньшим по площади, чем площадь поверхности головной части 2, на которой она установлена. На стойке 3 размещен узел направления и перемотки проволочного электрода, включающий верхнюю и нижнюю направляющие скобы 10, узел 11 юстировки проволоки, катушку 12 сматываемую, катушку 13 приемную и направляющие ролики 14, которые расставлены на поверхности стойки с обеспечением максимальной длины проволочного электрода от катушки 12 сматываемой до входа в направляющую верхней полу скобы. Такое расположение трассы проволочного электрода обеспечивает снижение вибраций проволоки, возникающих при ее смотке.

На верхней поверхности стойки 3 установлена лампа 15 местного освещения. В качестве устройства отображения используется 17" ЖК монитор, который установлен па кронштейне шарнирного крепления монитора. Нижний фланец кронштейна закреплен на верхней поверхности тумбы, справа от стойки 3. Большой экран и возможность изменения его положения создают удобство для оператора при управлении станком.

В центральной части панели 16 управления станком (см. фиг.4) рамками выделены три функциональных поля: поле 20 управления генератором технологического тока, поле 21 управления движением проволоки и поле 22 управления помпой, что упрощает управление станком. Слева на панели управления размещена аварийная кнопка 19, а справа две вертикально расположенные кнопки включения станка 23 и включения персонального компьютера 27.

На каждом функциональном поле управления генератором установлены кнопки управления с яркостными или цифровыми индикаторами.

Работа на станке производится в следующем порядке.

Подлежащая обработке деталь закрепляется на предметном столе 8, который вместе с ванной слива 7 жестко закреплены на продольной каретке 2-х координатного стола 4, на ходовых винтах которого закреплены двигатели, управляемые от системы ЧПУ.

Трасса проволочного электрода находится на лицевой панели стойки 3, которая жестко закреплена на головной части 2 станка. Перед обработкой детали проволочный электрод с помощью направляющих роликов 14 подводится к направляющим полускобам 10, в передней торцевой части которых закреплены керамические направляющие, в которых фиксируется положение проволочного электрода. При обработке детали положение направляющих полускоб, с заправленным в них проволочным электродом, остается неизменным, а деталь перемещается с помощью 2-х координатного стола 4, управляемого системой ЧПУ.

Перед началом обработки детали оператор с помощью пульта управления 16 станком выбирает необходимые для данной детали параметры обработки - скорость перемотки проволоки, усилие ее натяжения, длительность и частоту следования рабочих импульсов генератора технологического тока.

Перед включением генератора необходимо включить подачу воды в устройство формирования струи, коаксиальной оси проволочного электрода.

На верхней полускобе формируется струя, направленная вниз, а на нижней полускобе формируется струя, направленная вверх, следовательно, в рабочей зоне присутствует достаточное количество воды для обеспечения стабильного процесса обработки.

После включения прокачки включается генератор 24 технологического тока и с клавиатуры 17 управления ПК запускается программа обработки данной детали.

На экране монитора 9 изображается контур обрабатываемой детали с выделением другим цветом обработанной части контура. Использованная вода сливается из ванны слива 7 в помпу 26 и вновь поступает в зону обработки.

Габариты станка составляют: высота - не более 1480 мм, ширина около 530 мм, глубина - не более 570 мм. Занимаемая станком площадь составляет около 0,35 м², а вес - не более 60 кг. Указанные массогабаритные характеристики позволяют считать заявляемый станок малогабаритным в рассматриваемом классе 2-х координатных электроэрозионный вырезных станков.

Технические возможности станка, его вес и габариты, а также невысокая стоимость делают его привлекательным для использования:

- на промышленных предприятиях при изготовлении деталей основного производства в таких отраслях промышленности, как электровакуумная, приборостроение, автоматика, медицина и других отраслях промышленности;

- на предприятиях малого бизнеса для изготовления ювелирных изделий, микроштампов, сложнопрофильного режущего инструмента, фурнитуры;

- в системе технического обучения (создание классов технического обучения в школах, колледжах, университетах) для освоения технологии электроэрозионной обработки и управления современным электроэрозионным оборудованием.

Заявляемый станок может быть многократно воспроизведен в производственных условиях с использованием широко распространенного металлообрабатывающего оборудования.

1. Станок электроэрозионный вырезной, включающий узел направления и перемотки проволочного электрода, координатный стол с продольной и поперечной каретками координатных перемещений, предметный стол, клавиатуру в выдвижном отсеке, панель управления, лампу местного освещения и монитор, отличающийся тем, что станок выполнен в виде малогабаритного модуля, который содержит тумбу, на которой размещена головная часть, на которой, в свою очередь, установлена стойка и координатный стол, тумба выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда со съемными стенками, внутри тумбы размещен генератор технологического тока, система ЧПУ и помпа, головная часть выполнена в виде вытянутого по горизонтали прямоугольного параллелепипеда, передняя сторона которого выполнена с наклоном и выступает за габариты тумбы, панель управления станком размещена на наклонной части передней стороны головой части, отсек с выдвижной клавиатурой размещен под панелью управления станком, стойка выполнена в виде вертикально вытянутого прямоугольного параллелепипеда с основанием, меньшим по площади, чем площадь поверхности головной части, на стойке размещен узел направления и перемотки проволочного электрода, предметный стол размещен в неподвижной ванне слива, установленной на продольной каретке координатных перемещений, каретки поперечной и продольной подачи дополнительно снабжены ручками ручного привода, лампа местного освещения закреплена на верхней поверхности стойки, а монитор размещен справа от стойки на кронштейне шарнирного крепления монитора.

2. Станок по п.1, отличающийся тем, что на панели управления слева размещена аварийная кнопка, справа две вертикально расположенные кнопки включения персонального компьютера и включения станка, в центральной части панели управления станком размещены три функциональных поля: поле управления генератором технологического тока, поле управления движением проволоки и поле управления помпой, на каждом из которых размещены кнопки управления с яркостными или цифровыми индикаторами.

3. Станок по п.1, отличающийся тем, что рабочий ход каретки при 2-координатном столе составляет 125×100 мм.

4. Станок по п.1, отличающийся тем, что для удаления продуктов эрозии из зоны обработки детали используют малогабаритную неподвижную ванну смыва.

5. Станок по п.1, отличающийся тем, что трасса проволочного электрода проложена на поверхности стойки с учетом максимальной длины проволоки от катушки сматываемой до входа в направляющую верхней полускобы.