低刚度圆锥面杆件的电火花磨削加工方法技术

本发明专利技术公开一种低刚度圆锥面杆件的电火花磨削加工方法，包括：设计并制造圆盘电极；将圆盘电极安装在加工设备上，将待加工的圆锥面杆件安装在设有回主转轴的工作台上；电加工时，圆盘电极沿自身轴线与圆锥面杆件相向运动进行放电加工至预定深度，使圆盘电极沿其自身的旋转轴线轴向进给，以圆盘电极的锥面与杆件锥面之间的放电的方式去除工件材料，并使圆盘电极进给到指定位置；再使圆盘电极绕轴线缓慢旋转一定角度，使用电极未损耗部分蚀除工件材料，当无放电产生时，结束加工。本发明专利技术提高加工尺寸精度，提高电极材料利用率，降低电极成本，提高加工效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种，包括：设计并制造圆盘电极；将圆盘电极安装在加工设备上，将待加工的圆锥面杆件安装在设有回主转轴的工作台上；电加工时，圆盘电极沿自身轴线与圆锥面杆件相向运动进行放电加工至预定深度，使圆盘电极沿其自身的旋转轴线轴向进给，以圆盘电极的锥面与杆件锥面之间的放电的方式去除工件材料，并使圆盘电极进给到指定位置；再使圆盘电极绕轴线缓慢旋转一定角度，使用电极未损耗部分蚀除工件材料，当无放电产生时，结束加工。本专利技术提高加工尺寸精度，提高电极材料利用率，降低电极成本，提高加工效率。【专利说明】
本专利技术涉及电火花加工
的电火花磨削加工方法，具体地说，是一种低刚 度锥面杆件的基于圆盘电极旋转进给等厚度损耗的电火花加工方法。
技术介绍
电火花磨削加工具有不受工件材料强度、硬度等机械性能的限制及无宏观切削力 的优点，在超硬、低刚度、微细及其他特殊零件的精密、超精密加工方面有特殊的优势。特别 适合难加工材料、低刚度及微细零件的加工，在航空、航天、汽车、电子、模具、轻工等行业有 较广泛的应用。 目前，电火花磨削低刚度、微细杆件，多采用块状电极切向进给电火花磨削法和线 电极电火花磨削法（WEDG)。哈尔滨工业大学的耿春明的博士论文中提出的块状电极切向进 给电火花磨削法，具有加工效率高、电极损耗自动补偿的优点。但采用块状电极切向进给电 火花磨削法加工锥面杆件时，由于电极材料沿杆件轴向损耗不均匀，从而导致机加工后的 杆件锥角偏大，从而降低了工件的尺寸精度。为了克服块状电极切向进给电火花磨削法所 带来的锥角偏大的问题，需要将电极沿切向进给更长的距离，然而需要使用更长的电极，导 致电极材料利用率较低，从而增加了电极材料的成本。线电极电火花磨削法是日本东京大 学的增泽隆久教授于1984年所专利技术的，它特别适合于磨削微细工具电极和微细轴类零件。 但使用线电极电火花磨削法加工锥面杆件时，由于电极与工件为点接触，材料去除率低，从 而使加工效率十分低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足和缺陷，提出一种用于低刚度锥面杆 件加工的圆盘电极旋转进给电火花加工方法，使其提高电极材料利用率，降低电极成本，提 高加工效率的同时获得高的加工尺寸精度。 本专利技术是通过以下技术方案实现的： 一种，其特点在于：该方法包括以下步 骤： 步骤1、设计并制造圆盘电极，所述的圆盘电极为圆盘状、整体导电，所述的圆盘电 极包括放电区域、非放电区域，所述的放电区域即圆盘电极的工作面，是与圆锥面杆件的待 加工锥面相对的、圆盘电极圆锥面的一侧，所述的非放电区域为除去放电区域以外的其他 部分； 所述的圆盘电极的工作面与圆盘电极的轴线的夹角α和所述的圆锥面杆件的待 加工锥面与圆锥面杆件的回转轴线的夹角β互余； 根据沿圆锥面杆件轴向等厚度损耗原则，使圆盘电极沿圆锥面杆件轴向均匀损 耗，提高加工圆锥面杆件的锥角精度，确定所述的圆盘电极的外圆直径D，公式如下： D/2 = d/2+L j 2 JLrr _1]式中：Cl=Ii^ d为圆盘电极与圆锥面杆件的圆锥体顶部横截面的交汇处的圆盘电极的直径，Rf 为圆锥面杆件的圆锥体底部横截面的半径，1>为圆锥面杆件的圆锥体顶部横截面的半径， L为圆锥面杆件的圆锥体底部横截面与圆锥顶部横截面之间的距离，即圆锥面杆件待加工 部分的轴线长度； 步骤2、将所述的圆盘电极安装在加工设备上，将待加工的圆锥面杆件安装在设有 回主转轴的工作台上，安装时保证圆盘电极的轴线与圆锥面杆件的轴线垂直且相交，圆盘 电极的最外侧与圆锥面杆件的圆锥体的底部横截面对齐； 步骤3、开始放电加工时，首先，圆盘电极不转动、圆锥面杆件转动，同时圆盘电极 沿自身轴线与圆锥面杆件相向运动进行放电加工至预定深度； 随后，圆盘电极进行转动，圆锥面杆件保持转动，同时放电蚀除圆锥面杆件至无明 显放电，获得预定的圆锥面杆件形状。 所述的圆盘电极与电火花成型机床的电源部分的一极的导线连接，圆锥面杆件与 机床的电源部分的另一极的导线连接。 所述的圆盘电极的上下面均可作为工作面。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是 (1)通过圆盘电极切向旋转进给法电火花磨削圆锥面杆件，保证沿工件轴向电极 损耗是等厚度的。 (2)通过沿工件轴向电极等厚度损耗的原则，确定圆盘电极的外圆直径D，使电极 沿圆锥面杆件轴向均匀损耗，提高加工杆件的锥角精度。 (3)实现电极与工件为线接触，提高加工效率。 (4) -个电极可用于连续加工多个工件，大大提高电极材料利用效率，减少电极拆 装次数，从而节约材料成本和就降低总体加工时间。 (5)锥形工件的整个锥面同时加工完成，避免切向进给法带来的因不同部位加工 效率不同而造成的部分过切现象，提高了加工精度。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施方式示意图 图2为本专利技术圆盘电极的径向示意图 图3为本专利技术圆盘电极的轴向示意图 图4为本专利技术圆盘电极的上下两面为工作面示意图 图5为本专利技术圆盘电极的单面为工作面示意图 【具体实施方式】 下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步的阐述。 请先参阅图1-图3,图1为本专利技术实施方式示意图，图2为本专利技术圆盘电极的径向 示意图，图3为本专利技术圆盘电极的轴向示意图，如图所示，一种低刚度圆锥面杆件的电火花 磨削加工方法，包括以下步骤： 步骤1、设计并制造圆盘电极1，所述的圆盘电极为圆盘状、整体导电，所述的圆盘 电极包括放电区域3、非放电区域，所述的放电区域即圆盘电极的工作面，是与圆锥面杆件 2的待加工锥面相对的、圆盘电极的圆锥面区域，所述的非放电区域为除去放电区域以外的 其他部分； 所述的圆盘电极的工作面与圆盘电极的轴线的夹角α和所述的圆锥面杆件2的 待加工锥面与圆锥面杆件的回转轴线的夹角β互余； 确定所述的圆盘电极的外圆直径D，公式如下： D/2 = d/2+L 【权利要求】1. 一种，其特征在于：该方法包括以下步 骤： 步骤1、设计并制造圆盘电极（1)，所述的圆盘电极为圆盘状、整体导电，所述的圆盘电 极包括放电区域（3)、非放电区域，所述的放电区域即圆盘电极的工作面，是与圆锥面杆件 (2)的待加工锥面相对的、圆盘电极的圆锥面区域，所述的非放电区域为除去放电区域以外 的其他部分； 所述的圆盘电极的工作面与圆盘电极的轴线的夹角a和所述的圆锥面杆件（2)的待 加工锥面与圆锥面杆件的回转轴线的夹角0互余； 确定所述的圆盘电极的外圆直径D，公式如下：式中： d为圆盘电极（1)与圆锥面杆件（2)的圆锥体顶部横截面（5)的交汇处的圆盘电极的 直径，Rf为圆锥面杆件（2)的圆锥体底部横截面（4)的半径，rf为圆锥面杆件（2)的圆锥 体顶部横截面（5)的半径，L为圆锥面杆件（2)的圆锥体底部横截面（4)与圆锥体顶部横 截面（5)之间的距离，即圆锥面杆件（2)待加工部分的轴线长度； 步骤2、将所述的圆盘电极（1)安装在加工设备上，将待加工的圆锥面杆件（2)安装在 设有回主转轴的工作台上，安装时保证圆盘电极的轴线与圆锥面杆件（2)的轴线垂直且相 交，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低刚度圆锥面杆件的电火花磨削加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、设计并制造圆盘电极(1)，所述的圆盘电极为圆盘状、整体导电，所述的圆盘电极包括放电区域(3)、非放电区域，所述的放电区域即圆盘电极的工作面，是与圆锥面杆件(2)的待加工锥面相对的、圆盘电极的圆锥面区域，所述的非放电区域为除去放电区域以外的其他部分；所述的圆盘电极的工作面与圆盘电极的轴线的夹角α和所述的圆锥面杆件(2)的待加工锥面与圆锥面杆件的回转轴线的夹角β互余；确定所述的圆盘电极的外圆直径D，公式如下：D/2＝d/2+L   [1]d=2Lrf(Rf-rf)---[2]]]>式中：d为圆盘电极(1)与圆锥面杆件(2)的圆锥体顶部横截面(5)的交汇处的圆盘电极的直径，Rf为圆锥面杆件(2)的圆锥体底部横截面(4)的半径，rf为圆锥面杆件(2)的圆锥体顶部横截面(5)的半径，L为圆锥面杆件(2)的圆锥体底部横截面(4)与圆锥体顶部横截面(5)之间的距离，即圆锥面杆件(2)待加工部分的轴线长度；步骤2、将所述的圆盘电极(1)安装在加工设备上，将待加工的圆锥面杆件(2)安装在设有回主转轴的工作台上，安装时保证圆盘电极的轴线与圆锥面杆件(2)的轴线垂直且相交，圆盘电极的最外侧与圆锥面杆件(2)的圆锥底部对齐；步骤3、开始放电加工时，首先，圆盘电极不转动、圆锥面杆件(2)转动，同时圆盘电极沿自身轴线与圆锥面杆件(2)相向运动进行放电加工至预定深度；随后，圆盘电极进行转动，圆锥面杆件(2)保持转动，同时放电蚀除圆锥面杆件(2)至无明显放电，获得预定的圆锥面杆件形状。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾琳，梁统生，赵万生，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31