一种简易的微细电火花/电解加工主轴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种简易的微细电火花/电解加工主轴。所述微细电火花/电解加工主轴以NSK生产的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/电解可调范围广、较高速的旋转加工；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，确保主轴整体简单、结构紧凑；其动力传动装置采用一体式绝缘套筒结构，实现分别与电主轴和工具电极装配，而且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】
一种简易的微细电火花/电解加工主轴
本技术涉及微细特种加工
，特别是涉及一种简易的微细电火花/电解加工主轴。
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(Microelectrochemicalmachining)是指在微细加工范围内(1μm～1mm)，应用电解加工得到高精度、微小尺寸零件的加工方法，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，而微细电火花加工和微细电解加工机床关键核心部件是其对应的主轴。微细电火花加工主轴和微细电解加工主轴需要实现的功能共同点为：一是主轴需要高精度旋转、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。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电机驱动的V块主轴，这种V块主轴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可调范围有限，转速也不高，一般为0-5000r/min，难以实现可调范围广、较高速的旋转加工；二是加工装置比较复杂，结构不是很紧凑；三是主轴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简易的微细电火花/电解加工主轴，以解决传统V块主轴转速可调范围有限、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：一种简易的微细电火花/电解加工主轴，所述微细电火花/电解加工主轴包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；所述动力源模块为日本NSK生产的BM320F电主轴；所述动力传动模块为一体式绝缘套筒；所述一体式绝缘套筒顶部具有细轴，所述一体式绝缘套筒底部具有不锈钢螺栓孔；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、工具电极夹头、工具电极、碳刷、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；所述一体式绝缘套筒通过顶部的所述细轴与所述BM320F电主轴的主轴联接；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述一体式绝缘套筒底部的所述不锈钢螺栓孔内；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碳刷依次设置在所述通孔内；所述碳刷首部与所述工具电极接触，所述碳刷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，所述一体式绝缘套筒顶部细轴的直径为3.175mm。可选的，所述工具电极夹头为调质钢沉头锥螺栓。可选的，所述工具电极为直径1mm的碳化钨圆柱棒。可选的，所述碳刷采用石墨材料制成；所述引电支撑件采用PLA材料3D打印制成。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：本技术提供一种简易的微细电火花/电解加工主轴，该主轴以NSK生产的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/电解可调范围广、较高速的旋转加工；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，确保主轴整体简单、结构紧凑；其动力传动装置采用一体式绝缘套筒结构，实现分别与电主轴和工具电极装配，而且在保证高的传动精度下实现与电主轴的有效绝缘。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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的微细电火花/电解加工主轴的整体结构示意图；其中图1(a)为整体结构的正视图；图1(b)为整体结构的立体结构图；图2为本技术提供的一体式绝缘套筒的结构示意图；其中图2(a)为一体式绝缘套筒的剖面图；图2(b)为一体式绝缘套筒的立体结构图；图3为本技术提供的工具电极夹头与工件电极安装示意图；图4为本技术提供的引电装置的部分结构示意图；其中图4(a)为其剖面图；图4(b)为其立体结构图；图中标号分别为：1、BM320F电主轴；2、引电支撑件；3、旋紧撑开螺栓；4、旋紧撑开螺母；5、一体式绝缘套筒；6、工具电极夹头；7、工具电极；8、碳刷；9、导电螺栓；10、导电弹簧；11、导电铜片；12、细轴；13、不锈钢螺栓孔。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种简易的微细电火花/电解加工主轴，以解决传统V块主轴转速可调范围有限、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。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术提供的简易的微细电火花/电解加工主轴的整体结构示意图。如图1所示，所述微细电火花/电解(电火花或电解)加工主轴包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块。其中，所述动力源模块采用日本NSK(日本精工株式会社)生产的BM320F电主轴1作为动力源，主轴转速范围为1000-80000r/min。本技术采用NSK生产的BM320F电主轴(简称电主轴)1做为动力源，在高的回转精度下可以实现1000-80000r/min连续可调，能够实现微细电火花/电解可调范围广、较高速的旋转加工。所述动力传动模块采用一体式绝缘套筒5。图2为本技术提供的一体式绝缘套筒的结构示意图。如图2所示，本技术所述一体式绝缘套筒5顶部具有细轴12，所述一体式绝缘套筒5底部具有不锈钢螺栓孔13。所述电主轴1上安装所述一体式绝缘套筒5，所述一体式绝缘套筒5顶部是与所述电主轴1的主轴配合的细轴12，细轴12直径为3.175mm，通过主轴安装夹头实现所述电主轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简易的微细电火花/电解加工主轴，其特征在于，所述微细电火花/电解加工主轴包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；/n所述动力源模块为日本NSK生产的BM320F电主轴；所述动力传动模块为一体式绝缘套筒；所述一体式绝缘套筒顶部具有细轴，所述一体式绝缘套筒底部具有不锈钢螺栓孔；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、工具电极夹头、工具电极、碳刷、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；所述一体式绝缘套筒通过顶部的所述细轴与所述BM320F电主轴的主轴联接；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述一体式绝缘套筒底部的所述不锈钢螺栓孔内；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碳刷依次设置在所述通孔内；所述碳刷首部与所述工具电极接触，所述碳刷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】
1.一种简易的微细电火花/电解加工主轴，其特征在于，所述微细电火花/电解加工主轴包括：动力源模块、动力传动模块、引电模块；
所述动力源模块为日本NSK生产的BM320F电主轴；所述动力传动模块为一体式绝缘套筒；所述一体式绝缘套筒顶部具有细轴，所述一体式绝缘套筒底部具有不锈钢螺栓孔；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、工具电极夹头、工具电极、碳刷、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；所述一体式绝缘套筒通过顶部的所述细轴与所述BM320F电主轴的主轴联接；所述工具电极夹头通过其顶部螺纹旋入所述一体式绝缘套筒底部的所述不锈钢螺栓孔内；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碳刷依次设置在所述通孔内；所述碳刷首部与所述工具电极接触，所述碳刷尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：王力，连海山，张林鹏，曹春青，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