Инструмент

Устройство для удаления обломков метчиков eromobil. Часть 2.


Наша первая статья о интереснейшем приспособлении для удаления обломков метчиков eromobil вызвала большой интерес посетителей нашего сайта. Нам задавали вопросы и мы на них отвечали в частном порядке. Вот, решили немного переработать описание, чтобы убрать все неясности. Предыдущую статью тоже решили оставить, так как там есть видеоролик, поясняющий процесс работы, файл который можно распечатать. Кроме того, наш сайт "засветился" в поисковиках - не хочется плодить пустые ссылки.

 

Удаление остатка сломавшегося в отверстии метчика, сверла, развёртки и т.д. сейчас является сложной проблемой и часто сопровождается повреждением резьбы или даже самой детали.

        Наиболее эффективное решение этой проблемы - “выжигание” обломка с помощью электрической эрозии.

        Однако на серийных электроэрозионных станках делать это не очень удобно - требуются  большие временные затраты на само “выжигание”, отвлечение дорогого  станка и его  оператора от основной работы, переналадка уже настроенного на серийную работу станка.  А если деталь, из которой нужно ”выжигать” остатки метчика или сверла,  имеет большие габариты и вес, то использовать серийные электроэрозионные станки становится вообще невозможно.

       Вместе с тем, в мире давно выпускают и успешно применяют специальные, предназначенные именно для цели ”выжигания” обломков метчиков, устройства.

       Особенностью конструкции метчика является то, что если убрать его среднюю часть, сердцевину (смотрите рисунок),  то оставшиеся в отверстии  режущие кромки легко можно “выковырнуть” не повредив самой резьбы.

        Разработано  два типа устройств: устройства,  использующее в качестве рабочего органа сплошной электрод, полностью уничтожающий сердцевину метчика, и устройства, использующие в качестве рабочего органа трубчатый элемент, назовём его электрод- контактор или просто “ контактор”. Если быть более точным , то правильным переводом термина, используемого в специальной иностранной литературе для обозначения этого рабочего органа – “замыкатель” . Но нашему уху он не так привычен.

      На наш взгляд, наиболее интересны устройства  с трубчатым контактором. Через полость контактора можно под давлением подавать жидкость, которая совмещает функцию охлаждения и функцию вымывания разрушенных частиц  в процессе эрозионной обработки. С помощью трубчатого контактора  разрушается, в основном, перемычка между зубом и сердцевиной метчика, как показано на рисунке.

      Устройства с контактором в виде трубки, за счёт возможности активной подачи жидкости непосредственно в зону обработки, могут работать более интенсивно, по сравнению с аналогами, использующими сплошной контактор.

Использующие пустотелые (трубчатые) контакторы устройства требуют меньших затрат энергии для своей работы и, при одной и той же мощности,  требуют меньшего времени на процесс “выжигания”. Если же поднять мощность самого устройства, то интенсивность работы ещё увеличивается. 

       Существуют, устройства, в которых разрушающая искра возникает за счёт механического замыкания и размыкания контактора и обрабатываемой детали и устройства с электронным генерированием искр. Трудно сказать какие из этих устройств лучше. По видимому, устройства с  механическим замыканием проще, и, соответственно, надёжнее.

        Наконец, два разных типа: устройства  с ручным перемещением контактора при обработке и устройства с автоматическим перемещением.  Ярким представителем первой группы, устройств с ручным перемещением контактора,  является устройство с торговой маркой  EROMOBIL фирмы Waldmann & Weigl  ( Германия). В дальнейшем мы как раз  и будем рассматривать устройства для извлечения обломков метчиков производства  этой фирмы.

        Перемещением вибрирующего контактора в устройстве eromobil управляет оператор. Чётко  присутствует обратная связь: мигает лампочка на головке устройства – процесс идёт нормально, лампочка горит постоянно – контактор коснулся детали и не может разомкнуться, - уменьшай подачу, лампочка погасла - увеличь подачу. Даже самый неопытный оператор мгновенно учится работать с этим устройством, а четкая, эффективная  связь в  системе  “человек-машина” позволяет значительно ускорить процесс разрушения обломков.

        В результате такой эффективной работы системы “человек-машина” для выполнения одной и той же задачи  требуется значительно меньшая мощность самого устройства по сравнению с устройствами, реализующими метод работы с автоматической подачей.  Устройство становится проще и  дешевле, соответственно надёжнее, так как не нужна  автоматика , следящая за подачей контактора, менее энергоёмким.

         Устройства с ручной подачей более универсальны, чем с автоматической, легки, мобильны. Электрод контактор идеально центрируется относительно обрабатываемого обломка метчика при закреплении вибрирующей головки непосредственно в патроне (шпинделе) станка, на котором происходило нарезание резьбы. Обрабатываемую деталь не нужно переставлять со станка на станок.

         Сравните, к примеру:  потребляемая мощность 6 кВт (машины eromobil)  и 15 кВт  у конкурента, представителя семейства устройств  автоматической подачи .  

         О какой мобильности можно говорить, если нужно тянуть специальный кабель  через весь цех и искать место, куда подключиться (15 кВт это уже серьёзно). И это при одном  и том же результате, приблизительно одном и том же времени  самого “выжигания”.

Устройство, потребляющее такую мощность уже становится стационарным станком (устройство eromobil позиционируется нами как станочное приспособление). Детали к такому стационарному станку нужно носить или возить. При необходимости же извлечения обломков непосредственно на рабочем месте  сразу возникнут проблемы. 

         Сторонники устройств с  автоматическим перемещением контактора,  обсуждая  его, якобы, преимущества, говорят: ”Включил и иди отдыхать”. Так ли это? Ведь время выжигания приблизительно одно, и составляет всего несколько минут – когда отдыхать?! А вот  денег заплатить за систему автоматической подачи придётся соизмеримо с ценой самого устройства с ручным управлением.

         Итак. На весах с  одной стороны –  удобство, якобы,  автоматической подачи. С другой - значительно большие энергозатраты, большой вес, габариты, большая стоимость, большая сложность и меньшая надёжность и, не забудьте, дополнительные, более высокие  требования к квалификации оператора. Ну, а если посчитать стоимость одного ”выжигания”?… Может дешевле деталь вместе с обломками метчика в переплавку отправить?

          Все проблемы решатся с приобретением устройства для извлечении обломков метчиков и другого концевого инструмента   фирмы Waldmann & Weigl. 

         Немецким инженерам  в ”eromobil” удалось собрать всё самое лучшееe и, воспользовавшись техническим, научным  и производственным  потенциалом  корпорации Hutzel Gruppe (в её состав и входит Waldmann & Weigl ), произвести действительно хорошее устройство. Устройство действительно нужное на любом металлообрабатывающем предприятии.

 Краткое описание принципа работы устройства

          Принцип работы устройства заключается в том, что к извлекаемому обломку соосно подводится полый медный или медно-вольфрамовый вибрирующий  контактор, диаметр которого меньше диаметра обломка. Амплитуда, частота и направление колебаний вибрирующего контактора специально подобраны для наиболее эффективной работы. При подаче напряжения  вибрация контактора и периодические замыкания его с  обломком метчика вызывают  возникновение искр, которые разрушают обломки удаляемого инструмента.

 

   

            Подаваемая под давлением через тело контактора жидкость охлаждает деталь и одновременно вымывает частички разрушенного металла.

           Оставшиеся в отверстии фрагменты разрушенного инструмента легко можно удалить  с помощью специально предлагаемого инструмента или даже с помощью подручных средств.

         На  рисунке показан фрагмент метчика в процессе разрушения.Режущие грани остаются целыми, резьба не разрушается

          Проконтролировать отверстие и убедиться, что все обломки удалены, можно с помощью специального осветителя, также  предлагаемого фирмой Waldman & Weigl.

 В настоящее время фирмой Waldmann & Weigl выпускаются две  модели устройства.  Краткая техническая характеристика и  базовая комплектация представлены  ниже. 

EROMOBIL Er 230s    (M2-M20).  

220/230V,   3,6 kVA,   16A,    50HZ.    Вес 22 кг. 

    Базовая комплектация :

        -  генератор с комплектом соединительных кабелей  и кабелем заземления;

         -  вибрирующая головка с цилиндрическим хвостовиком D=12 мм.;

         -  насос с комплектом шлангов;

         -  ключи гаечные на 19 и 24 мм.;

         -  прозрачные пакеты-рукава для предотвращения разбрызгивания охлаждающей жидкости -10 штук.

         -  DVD диск с подробнейшей интерактивной инструкцией пользователя.

 EROMOBIL Er 400t     (M2-M40)   

      380/400V,       6,0 kVA,      16A,     50HZ.    Вес 28 кг. 

     Базовая комплектация:

          -  генератор с комплектом соединительных кабелей  и кабелем заземления;

          -  вибрирующая головка с цилиндрическим хвостовиком D=12 мм.;

          -  насос с комплектом шлангов;

          -  ключи гаечные на 19 и 24 мм.;

          -  прозрачные пакеты- рукава для предотвращения разбрызгивания охлаждающей жидкости -10 штук.

          -  DVD диск с подробнейшей интерактивной инструкцией пользователя.

      Общее описание устройства

           Генератор, вибрирующая головка, насос охлаждения входят в базовый комплект поставки устройства. Кроме того, в базовый комплект входят все необходимые электрические кабели и шланги.

          Бак для охлаждающей жидкости, компактная тележка, ящик для контакторов и инструмента, осветительное приспособление – дополнительно заказываются по желанию потребителя.

          Потребитель так же определяет необходимый ему комплект контакторов и цанг для их крепления согласно рекомендаций, приведенных в данном руководстве.

 

 Общий вид устройства

 

1. Генератор

2. Вибрирующая головка

3. Контактор

4. Насос охлаждения

5. Осветительная лампа

6. Тележка

7. Бак для охлаждающей жидкости

8. Ящик для контакторов и инструмента

 Вибрирующая головка

           При поставке вибрирующая головка комплектуется базовым цилиндрическим хвостовиком диаметром 12 мм. По дополнительному заказу могут поставляться хвостовики с конусом Морзе. Все эти  хвостовики позволяют крепить вибрирующую головку  к любому станку, в том числе к тому, на котором нарезалась резьба. Таким образом, обломки можно будет извлекать  непосредственно без съёма детали.

ВНИМАНИЕ!!! Станочный патрон, в котором крепится вибрирующая головка через цилиндрический хвостовик или непосредственно шпиндель при креплении через хвостовики с конусом Морзе  служат только для фиксации. Они при работе приспособления НЕ ВРАЩАЮТСЯ.

          Удобная рукоятка используется для удерживания вибрирующей головки при закреплении  в патроне станка. Кроме того, резьбовое гнездо от выкрученной рукоятки может использоваться для крепления вибрирующей головки на различные стационарные приспособления для удобства применения.

 

 Вибрирующая головка

 

 1. Патрон станка

2. Держатель для зажима головки в патрон станка

3. Лампа контроля процесса работы

4. Оболочка электрического кабеля и шланга подвода охлаждающей жидкости

5. Рукоятка

6. Цанговый зажим для контактора

7. Полый контактор

8. Охлаждающая жидкость

9. Обломок удаляемого инструмента 

 

         

 

     На рисунках вибрирующая головка с установленным цилиндрическим хвостовиком  и хвостовиками под конус Морзе и головка с цангой и  установленным контактором

 Генератор

             Генератор представляет металлический ящик с электронной начинкой, выкрашенный в ”фирменный” красно-белый цвет,  с двумя удобными рукоятками для переноски  на боковых стенках.  На передней и задней панелях генератора расположены рукоятки управления и присоединительные устройства .

             На передней панели (смотрите рисунок) расположены три рукоятки управления (включение/выключение, регулировка мощности, рукоятка управления насосом), гнездо подключения осветительного приспособления, индикаторная лампа контроля перегрева.

 

Генератор ( вид  передней панели)

           Задняя панель генератора оборудована всеми необходимыми штуцерами и электрическими разъёмами для подключения вибрирующей головки , насоса и провода заземления.

          Необходимо отметить , что эргономика описываемого нами устройства очень хорошо продумана. Все разъёмы выполнены очень качественно и с “защитой от дураков”  - места подключения  шлангов, проводов  и так далее, перепутать просто невозможно.

 

 

 Генератор ( вид задней панели)

 

 Насос подачи охлаждающей жидкости

           Насос и все необходимые шланги входят в стандартную комплектацию приспособления. 

 

 

 

  Насос подачи охлаждающей жидкости.

            Все соединения выполнены быстросъёмными, а на всасывающем щланге установлен фильтр  (смотрите рисунок).

 Бак для охлаждающей жидкости

 

Бак для охлаждающей жидкости

            Бак для охлаждающей жидкости объёмом 30 литров не входит в стандартную комплектацию и может быть заказан отдельно.  Форма ёмкости специально разработана для применения вместе с предлагаемой тележкой. На практике возможно применение любой другой ёмкости, устойчивой к опрокидыванию.  Для работы приспособления применяется любая  негорючая охлаждающая жидкость.

  Ящик для инструмента 

           Предлагаемый ящик для инструмента  имеет 13 внутренних отделений для контакторов и двойное отделение для инструмента. Не входит в базовую комплектацию. На рисунке ниже видны два ключа из базового комплекта устройства.

 

  Ящик для инструмента

Тележка

           Тележка  предназначена для быстрой транспортировки приспособления к месту работы.  Тележка специально сконструирована для работы с приспособлением eromobil и имеет полки и ящики для размещения  оборудования как базовой, так и дополнительной комплектации. Заказывается отдельно.

 

  Приспособление на тележке (вид с двух сторон).

 

Осветительное приспособление

         Осветительное приспособление предназначено для контроля отверстий после разрушения и удаления  обломков инструмента. Не входит в базовую комплектацию. Выпускается с лампами разной длины. Может подключаться непосредственно к гнезду на корпусе генератора или через специальный трансформатор.

 

 

  Осветительное приспособление. На второй фотографии хорошо виден зажим заземления

 

Специальный инструмент для удаления обломков  после разрушения метчика с помощью приспособления  eromobil

             Как  уже отмечалось, с помощью приспособления eromobil производится разрушение сердцевины удаляемого обломка метчика. Оставшиеся в отверстии режущие кромки  метчика легко можно удалить  с помощью различных заострённых предметов. Однако наиболее удобно это делать с помощью  специального комплекта инструмента с закалёнными заточенными хвостовиками различного диаметра (смотрите рисунок).

Инструмент заказывается дополнительно, и не входит в базовую поставку.

 

  Инструмент для удаления обломков, оставшихся после разрушения метчика

 

Специальное магнитное основание

           Специальное магнитное основание (магнитная стойка) не входит в базовую комплектацию приспособления,  и заказывается отдельно. С данным магнитным основанием мобильность и универсальность приспособления значительно возрастает.

         Особенность предлагаемого мобильного магнитного основания (конкретно этой модели) в том,  что в установленном состоянии оно позволяет точно регулировать положение контактора путём продольного перемещения и поворота на угол до  +/- 9 градусов.

 

 

 Магнитное основание с закреплённой вибрирующей головкой. Для защиты от брызг охлаждающей жидкости закреплён защитный прозрачный пакет - рукав

 

 Стационарный стенд для точного позиционирования

           Фирма Waldmann & Weigl постоянно совершенствует своё оборудование.  Новое предложение – стационарный стенд.  Стенд снабжён цифровой индикацией перемещения вибрирующей головки. В основании стенда размещён бак для охлаждающей жидкости.

 

          Закреплённая на стенде вибрирующая головка может перемещаться и поворачиваться во всех плоскостях. Применение стенда очень удобно при удалении обломков метчиков из относительно мелких деталей при крупносерийном производстве. Обращаем Ваше внимание, что инженеры фирмы Waldmann & Weigl остались верными своему принципу ручного перемещения контактора во время работы приспособления , что позволяет построить работу наиболее эффективно.

 Цанговые зажимы и контакторы

           Цанговые зажимы и контакторы не входят в комплект базовой поставки. Они заказываются каждым предприятием под свою потребность. Производитель приспособления, фирма  Waldmann & Weigl рекомендует при заказе контакторов учитывать, что при разрушении обломка длиной 20 мм. сгорает 5-8 мм. контактора. Конечно, это соотношение весьма условно.

 

 

 Цанговый зажим без контактора  и зажим с контактором

 

                 При выборе цангового зажима и контактора рекомендуем пользоваться таблицей ниже.

 Таблица выбора  пустотелого контактора и цангового зажима для извлечения сломанного инструмента (на примере извлечения обломков метчика)  

Извлекаемый метчик

Рекомендуемый этектрод-контактор

Цанговый зажим

М2 – М2,6

1.0mm x 250mm

1.0mm

М3

1.5mm x 250mm

1.5mm

М4

2.0mm x250 mm

2.0mm

М5

2.5mm x 250mm

2.5mm

М5 – М6

3.0mm x 250mm

3.0mm

М6

3.5mm x 250mm

3.5mm

М6 – М8

4.0mm x 250mm

4.0mm

М8

4.5mm x 250mm

4.5mm

М8 – М10

5.0mm x 250mm

5.0mm

М10

6.0mm x 250mm

6.0mm

М12

7.0mm x 250mm

7.0mm

М12 – М14

8.0mm x 250mm

8.0mm

М16 – М20

10.0mm x 250mm

10.0mm

Электроды-контакторы диаметром 12 мм и выше имеют зажимной хвостовик диаметром 10 мм. Принимается заказ на электроды-контакторы диаметром до 25 мм и длиной до 1000 мм.

Стандартный цанговый патрон под  диаметр 10,0 мм.

*Принимаются заказы на специальные контакторы из вольфрама и меди для обработки твердосплавных инструментов.

 
 

Выбор  контактора при извлечении обломков спиральных свёрл.

При выборе пустотелых электродов-контакторов для извлечения обломков спиральных свёрл используется простая формула:

 Диаметр сверла (мм) x коэффициент 2/3 = диаметр контактора (мм).

 Далее из номенклатуры выпускаемых контакторов выбирается ближайший по диаметру, который и используется для извлечения обломков.

Примеры:

1. Диаметр сломавшегося сверла 2,4 мм. x 2/3 = 1,6  -> контактор 1,5 мм.

2. Диаметр сломавшегося сверла 3,0 мм. x 2/3 = 2,0  ->контактор 2,0 мм.

3. Диаметр сломавшегося сверла 5,0 мм. x 2/3 = 3,3  -> контактор 3,0 мм.

Дополнительное применение устройства

С помощью данного приспособления  возможно выполнение стартовых отверстий  для дальнейшей обработки на эрозионных проволочных станках. 

 

Работа eromobil.  Хорошо виден пакет-рукав для защиты от брызг. Закрепление вибрирующей головки непосредственно в патроне, с помощью которого происходило нарезание резьбы, позволяет идеально центроировать электрод-контактор относительно разрушаемого обломка метчика.

 

Демонстрация работы eromobil. Для защиты от брызг применен пластиковый кожух 

Демонстрация работы eromobil

 

Обломки после разрушения с помощью eromobil

Интересный видеоролик о работе  установки EROMOBIL - фрагмент интерактивной видеоинструкции.