加工工具和加工系统技术方案

本发明专利技术公开一种加工工具，其包括弯曲的外管、弯曲的旋转电极及驱动电机。外管具有空腔以及与空腔流体连通的流体入口。弯曲的旋转电极包括软轴和加工头，其中，软轴定位在空腔中，并且，软轴具有第一端和第二端，加工头具有与空腔流体连通的流体出口，加工头与外管电性隔离并与软轴的第一端电性连接以通过软轴被供电。驱动电机机械地耦合到软轴的第二端用于驱动软轴去旋转。本发明专利技术还公开一种加工系统，其包括上述的加工工具、用于给弯曲的旋转电极的软轴供电的电源、用于将电解液提供至流体入口的电解液供给装置以及机床，加工工具的外管和驱动电机定位在机床上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及加工领域，尤其涉及一种加工工具和具有该加工工具的加工系统。
技术介绍
与传统的机械加工相比，电腐蚀加工更加适用于具有高硬度的材料，并且具有较高的加工效率。因此，电腐蚀加工技术，例如EAM(ElectricalArcMachining，电弧加工)及ECDM(Electro-ChemicalDischargeMachining，电化学放电加工)逐渐成为在例如高速粗加工领域中的技术选择。在电腐蚀加工工具中，通常使用直电极来加工工件，例如挖孔、开槽或其他3D特征加工，并且，该直电极在加工的过程中必须旋转以避免局部电弧对部件的损坏。然而，该直电极具有很多内在限制。比如，直电极在加工弯曲的插孔或弯曲的开孔时通常是十分困难的或者是不可能的，特别是对于具有高曲率的弯曲的插孔或弯曲的开孔的加工。因此，有必要提供一种改进的加工工具以解决如上所述的至少一个问题。
技术实现思路
本专利技术的一个方面在于提供一种加工工具。所述加工工具包括弯曲的外管、弯曲的旋转电极及驱动电机。所述弯曲的外管具有空腔以及与所述空腔流体连通的流体入口。所述弯曲的旋转电极包括软轴和加工头，其中，所述软轴定位在所述空腔中，并且，所述软轴具有第一端和第二端，所述加工头具有与所述空腔流体连通的流体出口，所述加工头与所述外管电性隔离并与所述软轴的所述第一端电性连接以通过所述软轴被供电。所述驱动电机机械地耦合到所述软轴的所述第二端用于驱动所述软轴去旋转。本专利技术的另一个方面在于提供一种加工系统。所述加工系统包括如上所述的加工工具、电源、电解液供给装置以及机床。所述电源用于给所述加工工具的所述弯曲的旋转电极的所述软轴供电。所述电解液供给装置用于将电解液提供至所述加工工具的所述流体入口。所述加工工具的所述外管和所述驱动电机被定位在所述机床上。由本专利技术的具体实施方式所提供的所述加工工具和所述加工系统通过采用所述弯曲的旋转电极，能够加工出带有弯曲的插孔、弯曲的开孔、叶片或者具有高曲率或者复杂几何形状的其它特征的各种部件，而这些部件用传统的直电极很难加工出来。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：图1是根据本专利技术的一种具体实施方式的加工工具的立体图；图2是与图1相似的加工工具的立体图，但是移除了加工工具的外管；图3是图1的加工工具的示意性剖视图；图4是图3的加工工具的电极端的放大图；图5是图3的加工工具的电机端的放大图；图6是根据本专利技术的一种具体实施方式的加工系统的示意性框图；图7是带有用于连接到机床上的安装板的加工工具的立体图；图8是图7所示的加工工具及工件在加工的初始位置的示意图；图9是图7所示的加工工具及工件在加工过程中的示意图；图10是图7所示的加工工具及工件在加工的最终位置的示意图；及图11是一种精加工出的工件的示意性立体图。具体实施方式为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本专利技术所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本专利技术的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本专利技术的披露。除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。图1至图5示出根据本专利技术的一个具体实施方式的加工工具的示意图。如图1至图5所示，根据本专利技术的一种具体实施方式的加工工具1包括弯曲的旋转电极11(如图2所示)、弯曲的外管12以及驱动电机13。外管12具有空腔10(如图3所示)及与空腔10流体连通的流体入口120。弯曲的旋转电极11包括加工头111及软轴112。软轴112定位在空腔10中，并且具有第一端1121(如图3和图4所示)及第二端1122(如图3和图5所示)。加工头111具有与空腔10流体连通的流体出口1110，并且，加工头111与外管12电性隔离并与软轴112的第一端1121电性连接以能够通过软轴112被供电。驱动电机13机械地耦合到软轴112的第二端1122用于驱动软轴112去旋转。当加工工具1需要加工工件时，将工件相对于加工工具1定位，并且，将加工头111与工件保持一定的间隙。在加工过程中，由驱动电机13驱动弯曲的旋转电极11去旋转，并相对于工件移动弯曲的旋转电极11，并且，由电源来对弯曲的旋转电极11和工件供电，从而，在加工工具1的加工头111和工件之间产生火花放电，以去除工件的一部分材料。同时，流体由流体供给装置从流体入口120供应，并且通过空腔10从加工头111的流体出口1110排出，从而来冲刷加工头111和工件之间的间隙。旋转弯曲的电极11的目的是旋转的电极11在加工的过程中能够促进均匀的材料去除，并且有助于维持稳定的加工状态。此外，当在加工头111和工件之间发生短路时，旋转的电极11能够迅速地适应于该短路。由于将软轴112定位在弯曲的外管12的空腔10中，因此，软轴112也处于一种弯曲的状态。采用软轴112的目的是当软轴112处于这种弯曲的状态时能够传递扭矩。外管12具有足够的强度以在加工的过程中保持其形状，并且，外管12也是柔性的。外管12与加工头111电性隔离，并且，被配置成不与工件产生放电。因此，外管12可以是金属材料。外管12的材料包括例如铜。但是，外管12的材料并不应局限于金属材料。外管12的材料也可以包括电绝缘材料，因为电绝缘材料能够更加有助于避免二次放电以及由于放电或电弧而导致对于外管12的损坏。由于采用弯曲的旋转电极11，本专利技术的具体实施方式的加工工具1能够加工带有弯曲的插孔、弯曲的开孔、叶片或者具有高曲率或复杂几何形状的其它特征的各种部件，而这些部件用传统的直电极很难加工出来。由于弯曲的旋转电极11的加工头111在加工工件200(如图8至图10所示)的过程中很容易遭受磨损而需要频繁更换，因此，在一个具体实施方式中，可以将加工头111设置成可替换的，加工头111可拆卸地耦合到软轴112的第一端1121。采用这种可替换的加工头111能够方便地将加工头111从软轴112上拆卸下来而不会损坏到弯曲的旋转电极11的其它部件。参照图2至图4，在一个具体实施方式中，弯曲的旋转电极11的加工头111位于外管12的外面，并且，弯曲的旋转电极11还可以包括第一联轴器14，第一联轴器14用于电性连接加工头111和软轴112的第一端1121。第一联轴器14包括流体通道140，流体通道140与流体出口1110及空腔10流体连通。弯曲的旋转电极11的加工头111通过第一联轴器14电性耦合到软轴112上，并且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工工具，其包括：弯曲的外管，其具有空腔以及与所述空腔流体连通的流体入口；弯曲的旋转电极，其包括软轴和加工头，其中，所述软轴定位在所述空腔中，并且，所述软轴具有第一端和第二端，所述加工头具有与所述空腔流体连通的流体出口，所述加工头与所述外管电性隔离并与所述软轴的所述第一端电性连接以通过所述软轴被供电；及驱动电机，其机械地耦合到所述软轴的所述第二端用于驱动所述软轴去旋转。

【技术特征摘要】
1.一种加工工具，其包括：弯曲的外管，其具有空腔以及与所述空腔流体连通的流体入口；弯曲的旋转电极，其包括软轴和加工头，其中，所述软轴定位在所述空腔中，并且，所述软轴具有第一端和第二端，所述加工头具有与所述空腔流体连通的流体出口，所述加工头与所述外管电性隔离并与所述软轴的所述第一端电性连接以通过所述软轴被供电；及驱动电机，其机械地耦合到所述软轴的所述第二端用于驱动所述软轴去旋转。2.如权利要求1所述的加工工具，其中，所述加工头位于所述外管的外面，所述弯曲的旋转电极包括第一联轴器，所述第一联轴器用于电性连接所述加工头和所述软轴的所述第一端，并包括与所述流体出口和所述空腔流体连通的流体通道。3.如权利要求2所述的加工工具，其中，所述加工头通过螺纹连接可拆卸地与所述第一联轴器相耦合。4.如权利要求2所述的加工工具，其中，所述外管在所述空腔内设有第一轴承，所述第一联轴器与所述第一轴承可旋转地接触。5.如权利要求4所述的加工工具，其中，所述第一轴承是用于防止流体从其流过的密封轴承。6.如权利要求1所述的加工工具，其中，所述弯曲的旋转电极包括第二联轴器，所述第二联轴器用于连接所述软轴的所述第二端与所述驱动电机。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗元丰，吴勇，保罗·莫拉，德拉甘·菲利波维奇，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US