便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床，属于数控机床领域。为了解决现有电蚀加工机床体积大，且不能用于现场视频教学演示的问题。它包括微小型机床本体结构、伺服进给机构、伺服执行机构、弹性元件和电气控制盒；微小型机床本体结构包括便携轻量横梁、立柱、工作台、工作液槽、导轨和滑块；伺服进给机构包括直线步进电机和非刚性连接球头；伺服执行机构包括旋转电机、电极夹头和旋转电机固定架；电气控制盒用于给电极夹头提供脉冲电压，并检测电极夹头所夹持电极与工作液槽内待加工器件间的极间电压，同时还用于控制直线步进电机。本发明专利技术用于电加工领域。
【技术实现步骤摘要】
便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床
[0001 ] 本专利技术属于数控机床领域。
技术介绍
电加工凭借其宏观作用力小、非接触加工、对材料适用范围广等诸多优势在机械加工领域占据着重要位置，被广泛地应用于模具制造、微细加工等领域，是应用最为广泛的特种加工技术之一，但是通常电加工机床都是固定式的、体积和重量较大、不便于手提携带、而且成本高(十几万到几百万一台)、使用和维修费用高。即便是小型台式电加工机床，也不便于手提携带。对于科研和生产中某些难加工材料和难加工型孔的加工需求，若设计成便携式的电蚀加工工具，则具有更大的灵活性和实用性。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有电蚀加工机床体积大，且不能用于现场视频教学演示的问题，本专利技术提供了便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床。 便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床，它包括微小型机床本体结构、伺服进给机构、伺服执行机构、弹性元件和电气控制盒； 所述的微小型机床本体结构包括便携轻量横梁、立柱、工作台、工作液槽、导轨和滑块； 伺服进给机构包括直线步进电机和非刚性连接球头； 伺服执行机构包括旋转电机、电极夹头和旋转电机固定架； 立柱的一端垂直固定有便携轻量横梁，其另一端固定在工作台上，工作台上设有工作液槽，直线步进电机固定在便携轻量横梁上，且直线步进电机的滚珠丝杠穿过便携轻量横梁，滚珠丝杠的下端设有非刚性连接球头，立柱靠近工作液槽的侧壁上设有导轨，并保证导轨与直线步进电机的滚珠丝杠平行， 导轨通过滑块与旋转电机固定架滑动连接，非刚性连接球头压在旋转电机固定架的上固定板的上表面，弹性元件夹固在便携轻量横梁与旋转电机固定架的上固定板之间，旋转电机固定架的下固定板上固定有旋转电机，旋转电机的旋转轴穿过旋转电机固定架的下固定板，且旋转电机的旋转轴的末端固定有电极夹头，电极夹头所夹持电极与工作液槽内的待加工器件间形成极间间隙，电气控制盒用于给电极夹头提供脉冲电压，并检测电极夹头所夹持电极与工作液槽内待加工器件间的极间电压，同时还用于控制直线步进电机。 所述的便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床，它还包括视频及音频装置，视频及音频装置固定在导轨所在的侧壁上，并位于导轨的下方， 视频及音频装置用于采集电极夹头所夹持电极与工作液槽的工作状态信息，并将采集的信息送至移动终端。 所述的电气控制盒包括壳体、伺服检测模块、伺服控制模块、伺服驱动模块和电源模块，所述的伺服检测模块、伺服控制模块、伺服驱动模块和电源模块设置在壳体内，电源模块用于给电极夹头、伺服检测模块、伺服控制模块和伺服驱动模块提供工作电源， 伺服检测模块用于检测极间电压，并将获得的极间电压数据发送给伺服控制模块，伺服控制模块用于根据接收到的数据产生直线步进电机控制信号发送给伺服驱动模块，伺服驱动模块用于根据接收到的直线步进电机控制信号产生直线步进电机驱动信号发送给直线步进电机。 所述的电气控制盒还包括数码管显示模块，该数码管显示模块嵌入在壳体的前表面，且数码管显示模块的信号输入端与伺服控制模块的显示信号输出端连接。 原理分析: 加工零件时，首先向工作液槽中充入纯净水，将工件固定至工作液槽中工件架上，将电气控制盒调至手动模式，在手动模式下调节电极与工件之间距离，调节机床加工规准(粗、中、精加工规准)及相应的电参数，随后将手动模式切换至自动模式进行加工，加工过程中，加工状态参数可通过电气控制盒中数码管显示，视频及音频装置实时监控加工过程中的放电现象及工件、电极的形状及尺寸变化，并可通过移动终端进行尺寸测量，为便于监控。 为保证放电间隙处于最佳状态，电气控制盒中的伺服检测模块实时检测电极与工件间电压，将检测信号输入至伺服控制模块，伺服控制模块依据控制策略发送信号控制伺服驱动模块，控制直线步进电机上下运动来调节间隙大小。在此过程中，非刚性连接球头以非刚性形式连接直线步进电机及旋转电机固定架来有效消除伺服进给阻力；另外弹性元件在整个加工过程中始终给旋转电机固定架向上的拉力，可以有效消除机械传动间隙，提高伺服响应速度与加工精度。 便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床具有“麻雀虽小，五脏俱全”的特点，不仅可满足加工需求，还可以摆脱对费用昂贵的大型电火花加工设备的依赖，并且可以方便地携带到工作现场进行加工，具有很大的灵活性。本专利技术可作为用于小孔和简单形状加工的便携式电火花加工工具，用于科研和生产中各种难加工材料和难加工型孔的加工。 此外本专利技术还可作为进行教学演示和科普创新教育的教具，实现理论与实践相结合的教学方式，并通过光、声、电等信息的处理，可以使学生了解和感受电火花加工现象和加工过程，对于增加学生的感性认识并提高其实践动手能力和创新意识具有积极的作用。 本专利技术所述的便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床的加工精度得到显著提高，且不仅可以将机床随意携带至现场进行加工，还可以作为课堂演示示教的教具，新型电气控制系统允许用户选择，更换，组合使用不同的加工电源、不同的伺服驱动方式以及不同的伺服检测方法，由于采用模块化处理，每个模块之间独立存在，这种模块化处理方式便于将来对系统进行扩展升级、模块更换及组合使用。 【附图说明】 图1为【具体实施方式】一所述的便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床的结构不意图； 图2为【具体实施方式】三所述的电气控制盒的原理示意图。 【具体实施方式】 【具体实施方式】一:参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床，它包括微小型机床本体结构、伺服进给机构、伺服执行机构、弹性元件13和电气控制盒14 ； 所述的微小型机床本体结构包括便携轻量横梁2、立柱3、工作台8、工作液槽9、导轨4和滑块5 ； 伺服进给机构包括直线步进电机I和非刚性连接球头12 ； 伺服执行机构包括旋转电机11、电极夹头10和旋转电机固定架6 ； 立柱3的一端垂直固定有便携轻量横梁2，其另一端固定在工作台8上，工作台8上设有工作液槽9，直线步进电机I固定在便携轻量横梁2上，且直线步进电机I的滚珠丝杠穿过便携轻量横梁2，滚珠丝杠的下端设有非刚性连接球头12，立柱3靠近工作液槽9的侧壁上设有导轨4，并保证导轨4与直线步进电机I的滚珠丝杠平行，导轨4通过滑块5与旋转电机固定架6滑动连接，非刚性连接球头12压在旋转电机固定架6的上固定板的上表面，弹性元件13夹固在便携轻量横梁2与旋转电机固定架6的上固定板之间，旋转电机固定架6的下固定板上固定有旋转电机11，旋转电机11的旋转轴穿过旋转电机固定架6的下固定板，且旋转电机11的旋转轴的末端固定有电极夹头10，电极夹头10所夹持电极与工作液槽9内的待加工器件间形成极间间隙，电气控制盒14用于给电极夹头10提供脉冲电压，并检测电极夹头10所夹持电极与工作液槽9内待加工器件间的极间电压，同时还用于控制直线步进电机I。 本实施方式中，现有技术中的电蚀加工机床连接冗余，体积大，而本专利技术所述的便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床采用的器件少，且结构简单，体积小，便于携带；且本专利技术所述便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床采用新型伺服执行机构，即利用本文档来自技高网...
【技术保护点】
便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床，其特征在于，它包括微小型机床本体结构、伺服进给机构、伺服执行机构、弹性元件(13)和电气控制盒(14)；所述的微小型机床本体结构包括便携轻量横梁(2)、立柱(3)、工作台(8)、工作液槽(9)、导轨(4)和滑块(5)；伺服进给机构包括直线步进电机(1)和非刚性连接球头(12)；伺服执行机构包括旋转电机(11)、电极夹头(10)和旋转电机固定架(6)；立柱(3)的一端垂直固定有便携轻量横梁(2)，其另一端固定在工作台(8)上，工作台(8)上设有工作液槽(9)，直线步进电机(1)固定在便携轻量横梁(2)上，且直线步进电机(1)的滚珠丝杠穿过便携轻量横梁(2)，滚珠丝杠的下端设有非刚性连接球头(12)，立柱(3)靠近工作液槽(9)的侧壁上设有导轨(4)，并保证导轨(4)与直线步进电机(1)的滚珠丝杠平行，导轨(4)通过滑块(5)与旋转电机固定架(6)滑动连接，非刚性连接球头(12)压在旋转电机固定架(6)的上固定板的上表面，弹性元件(13)夹固在便携轻量横梁(2)与旋转电机固定架(6)的上固定板之间，旋转电机固定架(6)的下固定板上固定有旋转电机(11)，旋转电机(11)的旋转轴穿过旋转电机固定架(6)的下固定板，且旋转电机(11)的旋转轴的末端固定有电极夹头(10)，电极夹头(10)所夹持电极与工作液槽(9)内的待加工器件间形成极间间隙，电气控制盒(14)用于给电极夹头(10)提供脉冲电压，并检测电极夹头(10)所夹持电极与工作液槽(9)内待加工器件间的极间电压，同时还用于控制直线步进电机(1)。...
【技术特征摘要】
1.便携式加工观测一体化微小型数控电蚀加工机床，其特征在于，它包括微小型机床本体结构、伺服进给机构、伺服执行机构、弹性元件(13)和电气控制盒(14)； 所述的微小型机床本体结构包括便携轻量横梁(2)、立柱(3)、工作台(8)、工作液槽(9)、导轨(4)和滑块(5)； 伺服进给机构包括直线步进电机(I)和非刚性连接球头(12)； 伺服执行机构包括旋转电机(11)、电极夹头(10)和旋转电机固定架(6)； 立柱(3)的一端垂直固定有便携轻量横梁(2)，其另一端固定在工作台(8)上，工作台(8)上设有工作液槽(9)，直线步进电机(I)固定在便携轻量横梁(2)上，且直线步进电机(I)的滚珠丝杠穿过便携轻量横梁(2)，滚珠丝杠的下端设有非刚性连接球头(12)，立柱(3)靠近工作液槽(9)的侧壁上设有导轨(4)，并保证导轨(4)与直线步进电机(I)的滚珠丝杠平行，导轨(4)通过滑块(5)与旋转电机固定架(6)滑动连接，非刚性连接球头(12)压在旋转电机固定架(6)的上固定板的上表面，弹性元件(13)夹固在便携轻量横梁(2)与旋转电机固定架￠)的上固定板之间，旋转电机固定架￠)的下固定板上固定有旋转电机(11)，旋转电机(11)的旋转轴穿过旋转电机固定架(6)的下固定板，且旋转电机(11)的旋转轴的末端固定有电极夹头(10)，电极夹头(10)所夹持电极与工作液槽(9)内的待加工器件间形成极间间隙，电气控制盒(14)用于给电极夹头(10)提供脉冲电压，并检测电极夹头(10)所夹持电极与工作液槽(9)内待加工器件间的极间电压，同时...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦东波，杨晓冬，刘晋春，岳晓明，白基成，郭永丰，迟关心，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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