一種電火花深微孔加工裝置制造方法
【專利摘要】一種電火花深微孔加工裝置，其特征在于：包括一相對固定的殼體，殼體內(nèi)設有一旋轉(zhuǎn)主軸，旋轉(zhuǎn)主軸通過軸承支承在殼體上，并由一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構驅(qū)動；在旋轉(zhuǎn)主軸中空腔內(nèi)設置一振動桿，振動桿的一端與一高頻振動器的振子連接，高頻振動器的定子相對旋轉(zhuǎn)主軸固定連接，振動桿的另一端通過彈性片分別與伺服進給機構及旋轉(zhuǎn)主軸下端面連接，伺服進給機構的下方設有用來對電極進行導向的導向器，導向器相對旋轉(zhuǎn)主軸固定連接，在振動器的上方設置一導電旋轉(zhuǎn)接頭，導電旋轉(zhuǎn)接頭的導電環(huán)相對殼體固定設置，導電旋轉(zhuǎn)接頭的轉(zhuǎn)軸與高頻振動器的振子固定。本實用新型的電極在深微孔加工中既旋轉(zhuǎn)又高頻振動，有效排除蝕除物，提高了電火花深微孔加工的質(zhì)量和效率。
【專利說明】-種電火花深微孔加工裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及電火花加工領域，尤其涉及一種電火花微孔加工裝置。

【背景技術】
[0002] 電火花加工采用微細電極在導電零件上加工微孔，具有加工孔徑小、精度高、表面 質(zhì)量好等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用在航天航空、汽車發(fā)動機、化纖噴絲板和醫(yī)療器械等制造領 域。但在加工深徑比較大的微孔時，加工過程中蝕除的廢屑不易從深微孔中順利排出，影響 深微孔的加工效率和質(zhì)量。為了順利排出深微孔中蝕除的廢屑，通常采用循環(huán)加工液的方 法強行排出加工區(qū)的廢屑，但隨著孔深的增加，加工液難以進入孔底，此時則需要輔助采用 諸如對工件或工具施加超聲波振動或使工具振動的方法來促進廢屑的排出，盡管如此，部 分廢屑仍然懸浮在加工液中并呈非均勻分布，極易導致局部短路或放電失常，從而造成加 工質(zhì)量和加工效率下降，甚至導致加工難以繼續(xù)進行。于是，如何克服現(xiàn)有技術的不足，便 成為本實用新型的研究課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型提供一種電極絲振動伺服進給與旋轉(zhuǎn)耦合的電火花深微孔加工裝置， 其目的在于更好地解決現(xiàn)有技術電火花微孔加工效率與質(zhì)量問題。
[0004] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種電火花深微孔加工裝置，其 創(chuàng)新在于：包括一相對固定的殼體，該殼體內(nèi)設有一旋轉(zhuǎn)主軸，該旋轉(zhuǎn)主軸通過軸承轉(zhuǎn)動支 承在殼體上；并由一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；
[0005] 所述旋轉(zhuǎn)主軸為中空結構，在旋轉(zhuǎn)主軸中空結構的腔內(nèi)沿軸向設置一振動桿，該 振動桿的一端與一高頻振動器連接，高頻振動器由定子和振子兩部分組成，定子相對旋轉(zhuǎn) 主軸固定連接，振子與所述振動桿固定連接；所述振動桿的另一端通過一彈性片分別與一 伺服進給機構及旋轉(zhuǎn)主軸下端面連接，該伺服進給機構由電極夾持送進機構和驅(qū)動進給裝 置組成，電極夾持送進機構的夾持軸線與旋轉(zhuǎn)主軸的軸線同軸，電極夾持送進機構的下方 設有用來對電極進行導向的導向器，該導向器相對旋轉(zhuǎn)主軸或殼體固定連接。
[0006] 上述技術方案中的有關內(nèi)容解釋如下：
[0007] 1、上述方案中，所述殼體上固定設置一導電旋轉(zhuǎn)接頭，該導電旋轉(zhuǎn)接頭包括轉(zhuǎn)軸 和套設在轉(zhuǎn)軸上的導電環(huán)，導電環(huán)相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設置，且導電環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間電導通，所述 轉(zhuǎn)軸與高頻振動器的定子固定連接，導電環(huán)相對于所述外殼固定設置，以此實現(xiàn)對振動器、 伺服進給機構和電極的旋轉(zhuǎn)饋電；所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構帶動旋轉(zhuǎn)主軸、設于其內(nèi)的振動桿、以 及伺服進給機構、電極和導向器旋轉(zhuǎn)；所述高頻振動器的振子帶動振動桿、伺服進給機構 和電極相對于所述殼體和旋轉(zhuǎn)主軸振動；所述伺服進給機構帶動電極沿旋轉(zhuǎn)主軸的軸線進 給。
[0008] 2、上述方案中，所述電極夾持送進機構包括一第一滾輪和一第二滾輪，第一滾輪 和第二滾輪中至少一者與一伺服電機傳動連接，第一滾輪和第二滾輪以所述電極為對稱軸 對稱布置在電極的兩側(cè)，且第一滾輪和第二滾輪的軸垂直于所述電極，在伺服電機的驅(qū)動 下，第一滾輪和第二滾輪帶動所述電極沿旋轉(zhuǎn)主軸的軸向進給并旋轉(zhuǎn)。
[0009] 3、上述方案中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構包括一第一皮帶輪和一第二皮帶輪，第一皮帶 輪與第二皮帶輪之間通過一同步帶張緊傳動，第一皮帶輪與所述旋轉(zhuǎn)主軸同軸連接，所述 第二皮帶輪的軸與一電機傳動連接，所述電機包括普通電機、伺服電機和步進電機。
[0010] 4、上述方案中，所述電極可以穿設在導電旋轉(zhuǎn)接頭、高頻振動器或振動桿通過伺 服進給機構進入導向器。
[0011] 5、上述方案中，所述固定設置包括螺栓固定和焊接連接。
[0012] 本實用新型工作原理及優(yōu)點：
[0013] 本實用新型在深微孔加工中旋轉(zhuǎn)電極的同時又耦合了電極的高頻振動，既更有效 排除加工過程中蝕除的廢屑，提高了電火花深微孔加工的效率和深徑比，又提高了孔的圓 度，綜合提高了電火花深微孔加工的效率和質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 附圖1為本實用新型實施例剖視圖；
[0015] 附圖2為本實用新型實施例另一種結構的剖視圖。
[0016] 以上附圖中：1、殼體；2、旋轉(zhuǎn)主軸；3、軸承；4、振動桿；5、高頻振動器定子；6、支 架；7、導電旋轉(zhuǎn)接頭；8、電極；9、伺服進給機構；10、第一滾輪；11、第二滾輪；12、導向器； 13、導向器架；14、第一皮帶輪；15、第二皮帶輪；16、同步帶；17、電機；18、電機支架；19、高 頻振動器振子；20、導電旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)軸；21、彈性片。

【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述：
[0018] 實施例：一種電火花微孔加工裝置參見附圖1所不，包括一相對固定的殼體1，該 殼體1為中空結構，在殼體1中空結構的腔內(nèi)堅直設置一旋轉(zhuǎn)主軸2,該旋轉(zhuǎn)主軸2與殼體 1之間通過軸承3支承，所述旋轉(zhuǎn)主軸2上端同軸連接一第一皮帶輪14,第一皮帶輪14與 一第二皮帶輪15之間通過一同步帶16傳動，所述第二皮帶輪15與一電機17傳動連接，電 機17通過一電機支架18相對于所述殼體1定位設置，第一皮帶輪14、第二皮帶輪15、同步 帶16和電機17共同構成一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構。
[0019] 所述旋轉(zhuǎn)主軸2為中空結構，在旋轉(zhuǎn)主軸2中空結構的腔內(nèi)沿軸向設置一振動桿 4,該振動桿4的一端設有一高頻振動器，高頻振動器由高頻振動器定子5和高頻振動器振 子19兩部分組成，高頻振動器定子5相對旋轉(zhuǎn)主軸2固定連接，振子19與所述振動桿4固 定連接，所述振動桿4的另一端通過彈性片21分別與伺服進給機構9及旋轉(zhuǎn)主軸2下端面 固定連接，使得振動桿4帶動伺服機構在軸向產(chǎn)生彈性位移，實現(xiàn)高效振動，該伺服進給機 構9由電極夾持送進機構和驅(qū)動進給裝置組成，電極夾持送進機構的夾持軸線與旋轉(zhuǎn)主軸 2的軸線同軸，電極夾持送進機構的前方設有用來對電極8進行導向的導向器12,該導向器 12相對旋轉(zhuǎn)主軸2固定連接。
[0020] 所述殼體1上還設有一導電旋轉(zhuǎn)接頭7,該導電旋轉(zhuǎn)接頭7通過一支架6與所述殼 體1固定連接，所述電極8穿過導電旋轉(zhuǎn)接頭7、高頻振動器、振動桿4,通過電極進給機構 進入導向器12。
[0021] 所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構由電機17帶動旋轉(zhuǎn)主軸2和設于其內(nèi)的振動桿4、高頻振動器、 導電旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)軸20、伺服進給機構9和電極8在殼體1內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所述高頻振動器帶動振 動桿4、伺服進給機構9和電極8相對于所述殼體1上下振動；所述伺服進給機構9帶動電 極8和伺服進給機構9沿旋轉(zhuǎn)主軸2的旋轉(zhuǎn)軸線上下移動；所述導電旋轉(zhuǎn)接頭7實現(xiàn)對振 動器、伺服進給機構及電極的旋轉(zhuǎn)饋電。
[0022] 所述電極夾持送進機構包括一第一滾輪10和一第二滾輪11，第一滾輪10和第二 滾輪11與伺服電機傳動連接，第一滾輪10和第二滾輪11以所述旋轉(zhuǎn)主軸2的旋轉(zhuǎn)軸線為 對稱軸對稱布置在電極8的兩側(cè)，且第一滾輪10和第二滾輪11的軸垂直于所述電極8,在 伺服電機的驅(qū)動下，第一滾輪10和第二滾輪11帶動所述電極8沿旋轉(zhuǎn)主軸2的軸向進給； 當?shù)谝粷L輪10逆時針轉(zhuǎn)動，第二滾輪11順時針轉(zhuǎn)動時，電極8向工件進給；當?shù)谝粷L輪10 順時針轉(zhuǎn)動，第二滾輪11逆時針轉(zhuǎn)動時，電極8縮回。
[0023] 上述實施例中，參見附圖1所示，所述高頻振動器設于第一皮帶輪14上方，而在實 際應用中，高頻振動器設于旋轉(zhuǎn)主軸2上端，第一皮帶輪14設于高頻振動器上方，也可達到 相同效果。
[0024] 上述實施例中，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構若使用電機17與旋轉(zhuǎn)主軸2通過齒輪傳動，也 可達到相同效果。
[0025] 上述實施例中，所述電極夾持送進機構中第一滾輪10和第二滾輪11都為主動輪， 而在實際應用中，若第一滾輪10和第二滾輪11兩者中一者為主動輪與伺服電機傳動連接， 另一者為從動輪，通過兩者與電極8之間的靜摩擦力實現(xiàn)電極8的進給，也可達到相同效 果。
[0026] 上述實施例中，導向器12通過導向器支架13與旋轉(zhuǎn)主軸2固定連接，并與旋轉(zhuǎn)主 軸2同步旋轉(zhuǎn)，在實際應用中，參見附圖2所示，導向器12也可通過導向器支架13與固定 殼體1固定連接，工作中導向器12不旋轉(zhuǎn)，僅電極8在導向器12中旋轉(zhuǎn)，也可達到同樣效 果。
[0027] 本實用新型在深微孔加工中旋轉(zhuǎn)電極8的同時又耦合了電極8的高頻振動，既有 效排除加工過程中蝕除的廢屑，提高了電火花深微孔加工的效率和深徑比，又提高了孔的 圓度，綜合提高了電火花深微孔加工的質(zhì)量和效率。
[0028] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種電火花深微孔加工裝置，其特征在于：包括一相對固定的殼體，該殼體內(nèi)堅直 設有一旋轉(zhuǎn)主軸，該旋轉(zhuǎn)主軸通過軸承轉(zhuǎn)動支承在殼體上，并且由一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構驅(qū)動旋 轉(zhuǎn)； 所述旋轉(zhuǎn)主軸為中空結構，在旋轉(zhuǎn)主軸中空結構的腔內(nèi)沿軸向設置一振動桿，該振動 桿的一端與一高頻振動器連接，高頻振動器由定子和振子兩部分組成，定子相對旋轉(zhuǎn)主軸 固定連接，振子與所述振動桿固定連接；所述振動桿的另一端通過一彈性片分別與一伺服 進給機構及旋轉(zhuǎn)主軸下端面連接，該伺服進給機構由電極夾持送進機構和驅(qū)動進給裝置組 成，電極夾持送進機構的夾持軸線與旋轉(zhuǎn)主軸的軸線同軸，電極夾持送進機構的下方設有 用來對電極進行導向的導向器，該導向器相對旋轉(zhuǎn)主軸或殼體固定連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的電火花深微孔加工裝置，其特征在于：所述殼體上固定設置 一導電旋轉(zhuǎn)接頭，該導電旋轉(zhuǎn)接頭包括轉(zhuǎn)軸和套設在轉(zhuǎn)軸上的導電環(huán)，導電環(huán)相對于轉(zhuǎn)軸 轉(zhuǎn)動設置，且導電環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間電導通，所述轉(zhuǎn)軸與高頻振動器的定子固定連接，導電環(huán)相 對于所述殼體固定設置，以此實現(xiàn)對振動器、伺服進給機構和電極的旋轉(zhuǎn)饋電。
3. 根據(jù)權利要求1所述的電火花深微孔加工裝置，其特征在于：所述電極夾持送進機 構包括一第一滾輪和一第二滾輪，第一滾輪和第二滾輪中至少一者與伺服電機傳動連接， 第一滾輪和第二滾輪以所述電極為對稱軸對稱布置在電極的兩側(cè)并夾持該電極，且第一滾 輪和第二滾輪的軸垂直于所述電極，在伺服電機的驅(qū)動下，第一滾輪和第二滾輪帶動所述 電極沿軸向進給。
4. 根據(jù)權利要求1所述的電火花深微孔加工裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構包 括一第一皮帶輪和一第二皮帶輪，第一皮帶輪與第二皮帶輪之間通過一同步帶傳動，第一 皮帶輪與所述旋轉(zhuǎn)主軸同軸連接，所述第二皮帶輪與一電機傳動連接。
5. 根據(jù)權利要求2所述的電火花深微孔加工裝置，其特征在于：所述導電旋轉(zhuǎn)接頭、高 頻振動器、旋轉(zhuǎn)主軸、振動桿、伺服進給機構及導向器為串行連接。
【文檔編號】B23H7/10GK203900666SQ201420227433
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】葉軍, 葉秋琴, 孔文剛, 丁人平 申請人:蘇州電加工機床研究所有限公司