一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床。所述机床结构包括：微细电火花/电解加工主轴模块、立柱模块、微三维运动平台模块、工作台模块以及工作液槽；其中立柱模块和微三维运动平台模块均设置在工作台模块上；工作液槽安装在微三维运动平台模块上；主轴模块安装在立柱模块上，装置结构简单、紧凑。主轴模块以BM320F电主轴做为动力源，在高的回转精度下可以实现1000‑80000r/min连续可调，实现微细电火花/电解的高速、超高速旋转加工；其引电支撑件采用绝缘的PLA材料3D打印，可以实现复杂结构一体打印成型，确保主轴模块整体简单、结构紧凑；其主轴动力传动装置采用双锥螺栓孔绝缘套筒转接结构，在保证高的传动精度下实现与电主轴的有效绝缘。

【技术实现步骤摘要】
一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床
本技术涉及微细特种加工
，特别是涉及一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床。
技术介绍
微细电火花加工(ElectricalDischargeMachining，EDM)又称为放电加工或电蚀加工，它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，利用放电时产生的瞬时、局部高温将金属材料蚀掉；加工过程中，工具与工件不接触。该技术已经广泛应用于诸如硬质合金、模具钢、淬火钢、聚晶金刚石等硬质、难加工材料的微细加工，亦可用于加工低刚度和复杂表面形状工件的微细加工。微细电解加工(ElectrochemicalMachining，ECM)是通过化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料的特种加工方法，现已广泛应用筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的精密超精密微细加工。微细电火花加工和微细电解加工的实施基础是相对应的微细电火花加工机床和微细电解加工机床。微细电火花加工机床和微细电解加工机床需要实现的功能共同点为：一是机床主轴需要高精度旋转且转速可调；二是需要将微细电火花电源或者微细电解电源的一极引入到微细工具上；三是工具电极与机床本体需要电绝缘。目前，微细电火花加工和微细电解加工中应用的比较普遍的是基于电机驱动的V块主轴搭建的机床，这种微细电火花/电解机床虽然能实现比较高精度的回转，但也存在以下一些问题：一是电机驱动的主轴转速不高，一般最高转速为4000-5000r/min，难以实现高速、超高速旋转加工；二是加工装置比较复杂，结构不是很紧凑；三是工具电极与机床本体之间不能良好的电绝缘，影响加工效率和加工质量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床，以解决传统基于电机驱动的V块主轴搭建的机床主轴转速低、装置复杂、结构不紧凑、与机床本体之间无法实现良好电绝缘的问题。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床，所述微细电火花/电解加工机床包括：微细电火花加工或微细电解加工主轴模块、立柱模块、微三维运动平台模块、工作台模块以及工作液槽；所述立柱模块和所述微三维运动平台模块均设置在所述工作台模块上；所述工作液槽安装在所述微三维运动平台模块上；所述主轴模块安装在所述立柱模块上；所述微细电火花加工或微细电解加工主轴模块包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；所述动力源模块包括BM320F电主轴和锥螺栓轴；所述锥螺栓轴的一端为细轴，所述锥螺栓轴的另一端为带有锥度过渡的螺栓轴；所述动力传动模块包括双锥螺栓孔绝缘套筒和工具电极夹头；所述双锥螺栓孔绝缘套筒上端具有第一不锈钢螺栓孔，所述双锥螺栓孔绝缘套筒下端具有第二不锈钢螺栓孔；所述第一不锈钢螺栓孔与所述第二不锈钢螺栓孔不连通；所述工具电极夹头顶部具有螺纹；所述引电模块包括引电支撑件、旋紧撑开螺栓、旋紧撑开螺母、工具电极、石墨块、导电螺栓、导电弹簧和导电铜片；所述引电支撑件顶部两翼板通过所述旋紧撑开螺栓和所述旋紧撑开螺母安装在所述BM320F电主轴的轴身上；所述锥螺栓轴的一端通过电主轴夹头安装在所述BM320F电主轴上；所述锥螺栓轴的另一端旋入所述双锥螺栓孔绝缘套筒上端的第一不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述双锥螺栓孔绝缘套筒下端的所述第二不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹装在所述工具电极夹头底部；所述引电支撑件底部设有通孔；所述导电螺栓、所述导电铜片、所述导电弹簧以及所述石墨块依次连接设置在所述通孔内；所述石墨块首部与所述工具电极接触，所述石墨块尾部连接所述导电弹簧的一端；所述导电弹簧的另一端连接所述导电铜片一侧；所述导电螺栓首部顶着所述导电铜片另一侧，所述导电螺栓尾部连接电火花电源或电解电源的一极。可选的，所述BM320F电主轴的转速范围为1000-80000r/min。可选的，所述锥螺栓轴的所述细轴的直径为3.175mm。可选的，所述工具电极夹头为调质钢沉头锥螺栓；所述工具电极为直径1mm的碳化钨圆柱棒；所述石墨块采用石墨材料制成；所述引电支撑件采用PLA材料3D打印制成。可选的，所述工作台模块包括：大理石工作台、水平调节仪和钢筋混凝土底座；所述大理石工作台的四个角分别通过4个所述水平调节仪安放在所述钢筋混凝土底座上；4个所述水平调节仪的上、下表面均安装有一层橡胶垫。可选的，所述微三维运动平台模块包括：微三维运动平台和微三维运动平台转接板；所述微三维运动平台通过所述微三维运动平台转接板安装在所述大理石工作台上；所述微三维运动平台包括：X轴微运动平台、Y轴微运动平台和Z轴微运动平台；所述X轴微运动平台安装在所述Z轴微运动平台上；所述Y轴微运动平台安装在所述X轴微运动平台上。可选的，所述工作液槽安装在所述微三维运动平台上；所述工作液槽用于盛放电火花加工工作液或者电解加工工作液以及安装被加工工件；微细电火花加工或者微细电解加工时，微细电火花电源或者微细电解电源的另一极连接到安装在工作液中的所述被加工工件上。可选的，所述立柱模块包括：伺服电机、立式导轨滑台、电主轴支撑座、立式导轨、大理石立柱和大理石转接底座；所述大理石立柱通过所述大理石转接底座安装在所述大理石工作台上；所述大理石转接底座位于所述微三维运动平台转接板一侧；所述立式导轨安装在所述大理石立柱一侧；所述立式导轨滑台安装在所述立式导轨上，沿所述立式导轨滑动；所述伺服电机安装在所述立式导轨上方且与所述立式导轨滑台连接；所述电主轴支撑座安装在所述立式导轨滑台上；所述微细电火花加工或微细电解加工主轴模块安装在所述电主轴支撑座上且位于所述工作液槽上方。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：本技术提供一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床，所述微细电火花/电解加工机床包括：微细电火花/电解加工主轴模块、立柱模块、微三维运动平台模块、工作台模块以及工作液槽；所述立柱模块和所述微三维运动平台模块均设置在所述工作台模块上；所述工作液槽安装在所述微三维运动平台模块上；所述主轴模块安装在所述立柱模块上，装置结构简单、紧凑。所述主轴模块以BM320F电主轴做为动力源，在高的回转精度下可以实现1000-80000r/min连续可调，实现微细电火花/电解的高速、超高速旋转加工；其引电支撑件采用绝缘的PLA材料3D打印，可以实现复杂结构一体打印成型，确保主轴模块整体简单、结构紧凑；其主轴动力传动装置采用双锥螺栓孔绝缘套筒转接结构，在保证高的传动精度下实现与电主轴的有效绝缘。此外，所述工作台模块的大理石工作台通过4个水平调节仪放在钢筋混凝土底座上，能够实现良好的隔振、防振效果。所述微三维运动平台模块的微三维运动平台通过微三维运动平台转接板安装在大理石工作台上，可以满足微细电火花/电解加工对运动控制精度的要求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床，其特征在于，所述微细电火花/电解加工机床包括：微细电火花加工或微细电解加工主轴模块、立柱模块、微三维运动平台模块、工作台模块以及工作液槽；所述立柱模块和所述微三维运动平台模块均设置在所述工作台模块上；所述工作液槽安装在所述微三维运动平台模块上；所述主轴模块安装在所述立柱模块上；/n所述微细电火花加工或微细电解加工主轴模块包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；所述动力源模块包括BM320F电主轴和锥螺栓轴；所述锥螺栓轴的一端为细轴，所述锥螺栓轴的另一端为带有锥度过渡的螺栓轴；所述动力传动模块包括双锥螺栓孔绝缘套筒和工具电极夹头；所述双锥螺栓孔绝缘套筒上端具有第一不锈钢螺栓孔，所述双锥螺栓孔绝缘套筒下端具有第二不锈钢螺栓孔；所述第一不锈钢螺栓孔与所述第二不锈钢螺栓孔不连通；所述工具电极夹头顶部具有螺纹；所述引电模块包括引电支撑件、旋紧撑开螺栓、旋紧撑开螺母、工具电极、石墨块、导电螺栓、导电弹簧和导电铜片；/n所述引电支撑件顶部两翼板通过所述旋紧撑开螺栓和所述旋紧撑开螺母安装在所述BM320F电主轴的轴身上；所述锥螺栓轴的一端通过电主轴夹头安装在所述BM320F电主轴上；所述锥螺栓轴的另一端旋入所述双锥螺栓孔绝缘套筒上端的第一不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述双锥螺栓孔绝缘套筒下端的所述第二不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹装在所述工具电极夹头底部；所述引电支撑件底部设有通孔；所述导电螺栓、所述导电铜片、所述导电弹簧以及所述石墨块依次连接设置在所述通孔内；所述石墨块首部与所述工具电极接触，所述石墨块尾部连接所述导电弹簧的一端；所述导电弹簧的另一端连接所述导电铜片一侧；所述导电螺栓首部顶着所述导电铜片另一侧，所述导电螺栓尾部连接电火花电源或电解电源的一极。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可高速旋转的微细电火花/电解加工机床，其特征在于，所述微细电火花/电解加工机床包括：微细电火花加工或微细电解加工主轴模块、立柱模块、微三维运动平台模块、工作台模块以及工作液槽；所述立柱模块和所述微三维运动平台模块均设置在所述工作台模块上；所述工作液槽安装在所述微三维运动平台模块上；所述主轴模块安装在所述立柱模块上；
所述微细电火花加工或微细电解加工主轴模块包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；所述动力源模块包括BM320F电主轴和锥螺栓轴；所述锥螺栓轴的一端为细轴，所述锥螺栓轴的另一端为带有锥度过渡的螺栓轴；所述动力传动模块包括双锥螺栓孔绝缘套筒和工具电极夹头；所述双锥螺栓孔绝缘套筒上端具有第一不锈钢螺栓孔，所述双锥螺栓孔绝缘套筒下端具有第二不锈钢螺栓孔；所述第一不锈钢螺栓孔与所述第二不锈钢螺栓孔不连通；所述工具电极夹头顶部具有螺纹；所述引电模块包括引电支撑件、旋紧撑开螺栓、旋紧撑开螺母、工具电极、石墨块、导电螺栓、导电弹簧和导电铜片；
所述引电支撑件顶部两翼板通过所述旋紧撑开螺栓和所述旋紧撑开螺母安装在所述BM320F电主轴的轴身上；所述锥螺栓轴的一端通过电主轴夹头安装在所述BM320F电主轴上；所述锥螺栓轴的另一端旋入所述双锥螺栓孔绝缘套筒上端的第一不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述双锥螺栓孔绝缘套筒下端的所述第二不锈钢螺栓孔内；所述工具电极夹装在所述工具电极夹头底部；所述引电支撑件底部设有通孔；所述导电螺栓、所述导电铜片、所述导电弹簧以及所述石墨块依次连接设置在所述通孔内；所述石墨块首部与所述工具电极接触，所述石墨块尾部连接所述导电弹簧的一端；所述导电弹簧的另一端连接所述导电铜片一侧；所述导电螺栓首部顶着所述导电铜片另一侧，所述导电螺栓尾部连接电火花电源或电解电源的一极。


2.根据权利要求1所述的微细电火花/电解加工机床，其特征在于，所述BM320F电主轴的转速范围为1000-80000r/min。


3.根据权利要求1所述的微细电火花/电解加工机床，其特征在于，所述锥螺栓轴的所述细轴的...

【专利技术属性】
技术研发人员：连海山，张林鹏，曹春青，游珊珊，曾庆琛，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：新型
国别省市：广东;44