一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄制造技术

本实用新型专利技术公开了一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，包括铣削刀柄、绝缘轴、沉积电源正极轴承、活塞筒、螺母、压簧、活塞、销轴、钻夹头和电极；所述绝缘轴包括刀柄加持部、档环、沉积电源正极轴承安装部和外螺纹连接部；所述沉积电源正极轴承包括接线柱和轴承本体；所述活塞筒包括内螺纹连接部、活塞筒销轴行程孔、活塞筒活塞孔和压簧支撑台；所述活塞包括螺纹连接部、压簧安装部、活塞销轴孔和锥面部；所述销轴包括轮轴孔和轴承安装部。本实用新型专利技术解决不具备电极自适应伸缩功能的高能微弧火花沉积刀柄在沉积过程中强力挤压工件造成沉积过程中断的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种专用刀柄制造
，尤其是一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄。
技术介绍
近年来高能微弧火花表面强化技术已广泛应用在航空、能源、汽车以及传统机械行业,并通过其独特的工艺特点（如：强化过程中对工件表面热输入量低，强化层与基体间冶金结合，容易实现异种材料焊接，电极材料选择容易等），使这一技术在近年的应用推广中取得快速发展，并确立了其在再制造
中的特殊地位。然而，到目前为止，高能微弧火花沉积工艺依然采用手工操作，由于人工因素控制沉积过程，高能微弧火花沉积工艺手动操作会导致以下问题：1.沉积效率很低；2.涂层制备效果因人而异；3.工艺再现性很差；4.涂层结构、性能和表观特征不可控；5.劳动强度大；手工操作的以上弊端，这使得该工艺在走向大规模工业应用过程中面临着巨大困难，要使高能微弧火花沉积工艺发挥出巨大的工业应用潜力，则实现其工艺过程的自动化、数控化，是该工艺必须经历的阶段。在数控机床和数控技术飞速发展的当下，将数控技术和高能微弧火花表面强化技术集成起来，建立起一种高能微弧火花数控化沉积工艺平台，借助数控技术软、硬件发展成果，实现对高能微弧火花沉积工艺过程的数控化精确控制，克服手工沉积弊端，从而实现对涂层结构、性能和表观特征的精确控制，成为高能微弧火花沉积工艺未来发展的必经阶段。将现有数控机床和高能微弧火花沉积工艺集成的关键在于设计一种特殊刀柄，该刀柄能在数控铣床主轴驱动下旋转从而带动电极的旋转，同时也能够将高能微弧火花沉积电源正极在刀柄旋转时能顺利传导到电极。在高能微弧火花数控化沉积工艺中，“点焊”式沉积策略是一种有效、实用的沉积策略，其过程是数控铣床在数控程序控制下，使电极向下运动，接触工件瞬间放电，然后快速回退。在这种沉积策略下，由于工件被刚性固定在工作台上，当电极不具备自适应缩回功能时，电极接触工件是“硬性”接触，会造成电极强力挤压工件，导致电极折弯或由于电极—工件间的强力摩擦从而损伤工件。另外，在使用不具备自适应缩回功能电极进行沉积时，要确保“点焊”式沉积的顺利进行，就要精确控制电极—工件之间的放电间隙，然而，由于加工和装夹带来的误差，即使初始放电成功，随着沉积的进行，工件沉积面的平面度和平行度的变化会造成电极—工件放电间隙的变化：间隙过大不放电，间隙过小，放电微弱甚至电极挤压工件。以上问题促使开发一种电极具备自适应缩回功能的高能微弧火花沉积刀柄，为高能微弧火花数控化沉积的大规模工业应用奠定基础。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提出一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，解决不具备电极自适应伸缩功能的高能微弧火花沉积刀柄在沉积过程中强力挤压工件造成沉积过程中断的问题。为了实现上述技术目的，本技术提供以下技术方案：一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，包括铣削刀柄、绝缘轴、沉积电源正极轴承、活塞筒、螺母、压簧、活塞、轴承销轴、方形轴、钻夹头和电极；所述绝缘轴包括刀柄加持部、档环、沉积电源正极轴承安装部和外螺纹连接部；所述沉积电源正极轴承包括接线柱和轴承本体；所述活塞筒包括内螺纹连接部、活塞筒销轴行程孔、活塞筒活塞孔、轴承支撑面和压簧支撑台；所述活塞包括螺纹连接部、压簧安装部、活塞销轴孔和锥面部；所述销轴包括轮轴孔、轴承安装部和卡簧槽；所述绝缘轴的刀柄加持部装入铣削刀柄后固定，沉积电源正极轴承装配到绝缘轴电源正极轴承安装部，活塞螺纹端穿过活塞筒活塞孔，压簧安装到活塞压簧安装部，螺母拧到活塞螺纹连接部，轴承销轴两端各安装一个轴承并用卡簧将轴承固定，方形轴依次穿过轮轴孔、活塞筒销轴行程孔、活塞销轴孔和另一个轮轴孔，然后在方形轴两端用螺母拧紧固定，活塞锥前端安装钻夹头，钻夹头夹持电极。进一步地，所述的铣削刀柄为：扁尾莫氏圆锥孔刀柄、无扁尾莫氏圆锥孔刀柄、强力夹头刀柄、弹簧卡头刀柄、自动换刀工具锥柄或者削平型工具刀柄。进一步地，所述的螺母顶端和绝缘轴底部之间存在5～25mm的间隙。进一步地，所述轴承使活塞在刀柄高速旋转时能使电极受到工件挤压时可灵敏向上移动，避免电极持续强力挤压工件。进一步地，所述的螺母顶端与绝缘轴底部间隙可在数控程序的控制下，实现点焊式的高能微弧火花沉积策略：程序控制刀柄向下运动，使电极接触工件放电，然后快速抬起。进一步地，所述的压簧、螺母、活塞、钻夹头和电极实现电极与工件持续轻微接触式的高能微弧火花沉积。进一步地，所述的活塞和活塞筒活塞孔之间为大间隙配合。进一步地，所述的沉积电源正极轴承接线柱用来连接高能微弧火花电源正极，工件连接高能微弧火花电源负极。进一步地，所述的绝缘轴确保沉积电源正极电压与数控铣床机床本体之间的电气隔离。进一步地，所述活塞筒、螺母、压簧、活塞、轴承销轴、方形轴、轴承、钻夹头和电极均为导电材质，使沉积电源正极、沉积电源正极轴承和电极保持同电位。本技术一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，解决不具备电极自适应伸缩功能的高能微弧火花沉积刀柄在高能微弧火花沉积过程中放电间隙难以控制的问题，以及电极强力挤压工件造成沉积中断的问题。附图说明图1和图2为具体实施方式一所述的一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄的结构示意图和剖视图，图中1为铣削刀柄，2为绝缘轴，3为沉积电源正极轴承，4为活塞筒，5为螺母，6为压簧，7为活塞，8为轴承销轴，9为方形轴，10为钻夹头，11为电极；图3为具体实施方式一所述的绝缘轴的结构示意图，图中2-1为刀柄加持部，2-2为档环，2-3为沉积电源正极轴承安装部，2-4为外螺纹连接部；图4为具体实施方式一所述的沉积电源正极轴承的结构示意图，图中3-1为接线柱，3-2为轴承本体；图5为具体实施方式一所述的活塞筒的结构示意图，图中4-1为内螺纹连接部，4-2为活塞筒销轴行程孔，4-3为活塞筒活塞孔，4-4为轴承支撑面，4-5为压簧支撑台；图6为具体实施方式一所述的螺母的结构示意图；图7为具体实施方式一所述的压簧的结构示意图；图8为具体实施方式一所述的活塞的结构示意图，图中7-1为螺纹连接部，7-2为压簧安装部，7-3为活塞销轴孔，7-4为锥面部；图9为具体实施方式一所述的轴承销轴的结构示意图，图中8-1为轮轴孔，8-2为轴承安装部，8-3为卡簧槽；图10为具体实施方式一所述的方形轴的结构示意图，图中9-1为螺纹部；图11为具体实施方式一所述的钻夹头的结构示意图；图12为具体实施方式一所述的电极的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本技术的保护范围有任何的限制作用。如图1-12所示的具体实施方式一：本实施方式是一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，包括铣削刀柄1、绝缘轴2、沉积电源正极轴承3、活塞筒4、螺母5、压簧6、活塞7、轴承销轴8、方形轴9、钻夹头10和电极11；铣削刀柄1包括拉钉和刀柄本体；绝缘轴2包括刀柄加持部2-1、档环2-2、沉积电源正极轴承安装部2-3和外螺纹连接部2-4；沉积电源正极轴承3包括接线柱3-1和轴承本体3-2；活塞筒4包括内螺纹连接部4-1、活塞筒销轴行程孔4-2、活塞筒活塞孔4-3、轴承支撑面4-4和压簧支撑台4-4；活塞7包括螺纹连接部7-1、压簧安装部7-2、活塞销轴孔7-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，其特征在于，包括铣削刀柄(1)、绝缘轴(2)、沉积电源正极轴承(3)、活塞筒(4)、螺母(5)、压簧(6)、活塞(7)、轴承销轴(8)、方形轴(9)、钻夹头(10)和电极(11)；所述绝缘轴(2)包括刀柄加持部(2‑1)、档环(2‑2)、沉积电源正极轴承安装部(2‑3)和外螺纹连接部(2‑4)；所述沉积电源正极轴承(3)包括接线柱(3‑1)和轴承本体(3‑2)；所述活塞筒(4)包括内螺纹连接部(4‑1)、活塞筒销轴行程孔(4‑2)、活塞筒活塞孔(4‑3)、轴承支撑面(4‑4) 和压簧支撑台 (4‑5)；所述活塞(7)包括螺纹连接部(7‑1)、压簧安装部(7‑2)、活塞销轴孔(7‑3)和锥面部(7‑4)；所述轴承销轴(8)包括轮轴孔(8‑1)、轴承安装部(8‑2)和卡簧槽(8‑3)；所述方形轴(9)两端有螺纹部(9‑1)；所述绝缘轴(2)的刀柄加持部(2‑1)装入铣削刀柄(1)后固定，沉积电源正极轴承(3)装配到绝缘轴(2)电源正极轴承安装部(2‑3)，活塞(7)螺纹端穿过活塞筒活塞孔，压簧(6)安装到活塞压簧安装部(7‑2)，螺母(5)拧到活塞螺纹连接部(7‑1)，轴承销轴(8)两端轴承安装部(8‑2)各安装一个轴承并在卡簧槽(8‑3)中用卡簧将轴承固定，方形轴(9)依次穿过轮轴孔(8‑1)、活塞筒销轴行程孔(4‑2)、活塞销轴孔(7‑3)和另一个轮轴孔(8‑1)，然后在方形轴螺纹部(9‑1)处用螺母拧紧固定，活塞锥面部(7‑4)安装钻夹头(10)，钻夹头(10)夹持电极(11)。...

【技术特征摘要】
1.一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，其特征在于，包括铣削刀柄(1)、绝缘轴(2)、沉积电源正极轴承(3)、活塞筒(4)、螺母(5)、压簧(6)、活塞(7)、轴承销轴(8)、方形轴(9)、钻夹头(10)和电极(11)；所述绝缘轴(2)包括刀柄加持部(2-1)、档环(2-2)、沉积电源正极轴承安装部(2-3)和外螺纹连接部(2-4)；所述沉积电源正极轴承(3)包括接线柱(3-1)和轴承本体(3-2)；所述活塞筒(4)包括内螺纹连接部(4-1)、活塞筒销轴行程孔(4-2)、活塞筒活塞孔(4-3)、轴承支撑面(4-4)和压簧支撑台(4-5)；所述活塞(7)包括螺纹连接部(7-1)、压簧安装部(7-2)、活塞销轴孔(7-3)和锥面部(7-4)；所述轴承销轴(8)包括轮轴孔(8-1)、轴承安装部(8-2)和卡簧槽(8-3)；所述方形轴(9)两端有螺纹部(9-1)；所述绝缘轴(2)的刀柄加持部(2-1)装入铣削刀柄(1)后固定，沉积电源正极轴承(3)装配到绝缘轴(2)电源正极轴承安装部(2-3)，活塞(7)螺纹端穿过活塞筒活塞孔，压簧(6)安装到活塞压簧安装部(7-2)，螺母(5)拧到活塞螺纹连接部(7-1)，轴承销轴(8)两端轴承安装部(8-2)各安装一个轴承并在卡簧槽(8-3)中用卡簧将轴承固定，方形轴(9)依次穿过轮轴孔(8-1)、活塞筒销轴行程孔(4-2)、活塞销轴孔(7-3)和另一个轮轴孔(8-1)，然后在方形轴螺纹部(9-1)处用螺母拧紧固定，活塞锥面部(7-4)安装钻夹头(10)，钻夹头(10)夹持电极(11)。2.如权利要求1所述的一种弹簧—重力调节式高能微弧火花沉积刀柄，其特征在于，所述的铣削刀柄(1)为：扁尾莫氏圆锥孔刀柄、无扁尾莫氏圆锥孔刀柄、强力...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小荣，
申请(专利权)人：兰州荣翔轨道交通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62