卧式结构低压微弧加工车铣复合机床制造技术

本发明专利技术属于机械加工设备技术领域，以解决现有技术中立式铣床刚性弱、加工深腔深孔特征时存在加工屑易堆积以及现有卧式铣床存在的电极耗材更换频繁和进给方向无法调整的技术问题，基于此，提供了一种卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，包括机床床身本体、X轴滑轨工作台组件、Y轴滑轨工作台组件和Z轴滑轨工作台组件，其特征在于，所述X轴滑轨工作台组件上设有滑台绝缘板，所述滑台绝缘板上设有夹具，所述夹具上夹设有工件，所述夹具位于工件一侧的侧面安装有导电板，所述滑台绝缘板底角位置设有安装有车刀的车刀架。本发明专利技术所述的卧式结构低压微弧加工车铣复合机床具有更易排排屑、进给方式易调整以及机床稳定供电和运行的优点。给方式易调整以及机床稳定供电和运行的优点。给方式易调整以及机床稳定供电和运行的优点。

【技术实现步骤摘要】
卧式结构低压微弧加工车铣复合机床


[0001]本专利技术涉及机械加工设备
，尤其涉及卧式结构低压微弧加工车铣复合机床。

技术介绍

[0002]短电弧加工在绝缘介质中，利用电极和工件之间击穿介质产生的断续电弧熔化去除材料，一直用于各种超硬、耐磨、坚韧的导电材料的加工。目前，该项技术已在航空航天领域的工业生产中受到越来越多的关注。其相对于传统的电火花加工而言，具有更加集中的放电能量，因此材料去除效率很高。但较高的放电能量也会引起热应力集中的问题，短电弧加工后的表面往往存在再铸层、热影响层、微裂纹等缺陷，严重降低了零件的尺寸精度和使用寿命。且加工后的工件表面硬度显著提高，给后续的机械加工增大了难度。
[0003]为减少加工工序，降低工件在不同机床上产生的装配和加工误差，零件加工的理想状态是在同一台机床上完成全部工序。因此，提出了一种同时适用短电弧高速铣削成形，后续通过低压微弧加工精修加工表面，使工件在一台机床上完成从毛坯到零件的全生产过程的加工设备。同时，传统的立式短电弧铣削机床在加工深腔、深孔特征时存在加工屑易堆积，难以排出放电间隙，这会导致放电状态不良并增加短路率，尤其是在低压微弧精加工阶段，可能会烧伤重要工件表面使零件失效。因此，设计制造一种能依次进行短电弧高效铣削加工和低压微弧精加工，并利于排屑，提高加工质量的短电弧加工设备具有非常重要的意义，也具有一定的工程应用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，用以解决现有技术中立式铣床刚性弱、加工深腔深孔特征时存在加工屑易堆积以及现有卧式铣床存在的电极耗材更换频繁和进给方向无法调整的技术问题。
[0005]本专利技术实施例提供一种卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，包括机床床身本体、X轴滑轨工作台组件、Y轴滑轨工作台组件和Z轴滑轨工作台组件，所述X轴滑轨工作台组件上设有滑台绝缘板，所述滑台绝缘板上设有夹具，所述夹具上夹设有工件，所述夹具位于工件一侧的侧面安装有导电板，所述滑台绝缘板底角位置设有安装有车刀的车刀架；所述Z轴滑轨组件包括Z轴立柱和Z轴安装板以及连接Z轴立柱和Z轴安装板的固定板，所述Z轴安装板上设有Z轴电机绝缘板，所述Z轴电机绝缘板上设有恒速电机，所述Z轴安装板下端设有水平设置的上电主轴，所述恒速电机与上电主轴通过传动组件连接，所述上电主轴的前端设有电极，所述上电主轴另一端设有导电滑环，所述上电主轴靠近导电滑环一端的末端设有旋转接头，所述电极一侧平行设有外冲液喷管。
[0006]其工作原理和过程如下：通过夹具上的螺纹孔将滑台绝缘板固定在X轴滑轨工作台组件上用以与机床床身本体绝缘，避免电极与机床床身本体导通，通过四副紧定螺钉将夹具安装滑台绝缘板上用
以装夹工件；导电板设置在夹具一侧，用于接通导电线并传递给夹具所夹的工件上；滑台绝缘板底角位置装有车刀架，通过滑轨X、Y轴移动配合上电主轴的旋转，使电极损耗部分靠近车刀，即可车去损耗部分，最大化地利用电极，车刀用来实现对已磨损电极的加工，尽可能地提高电极利用效率；具体工作时，X轴滑轨工作台组件带动被加工工件水平横向移动，Y轴滑轨工作台组件带动Z轴立柱水平纵向移动，Z轴滑轨工作台组件带动上电主轴上下移动，整体机床床身本体通过在与恒速电机接触的部分以及Z轴立柱上安装Z轴电机绝缘板，以避免恒速电机发生电流击穿失效；恒速电机通过传动组件带动上电主轴转动，上电主轴的末端通过螺纹连接一个旋转接头用来提供短电弧加工所需的工作介质，为了使工作介质充分地参与到加工过程中去，在与电极平行的位置安装外冲液喷管，通入工作介质时，一部分通过旋转接头送入上电主轴内部以内冲液的方式参与加工过程，一部分通过外冲液喷管以外冲液的方式参与加工过程，该机床的X轴行程较大，可加工体积更大的工件，同时采用卧铣的加工方式能保证在加工深腔和深孔时更易排屑，保证了良好的加工状态，同时可完全保证机床良好的供电、供介质能力，并采取了有效的绝缘措施防止电路在机床内部导通并避免电机发生短路击穿。
[0007]进一步的，所述Z轴滑轨工作台组件设置在Z轴立柱上，所述Z轴滑轨工作台组件包括Z轴滑轨电机、设置在Z轴立柱上的Z轴滑轨以及滑动设置在Z轴立柱上的立柱绝缘板，所述Z轴安装板安装在立柱绝缘板上，所述Z轴滑轨电极设置在Z轴立柱顶端并且输出端与立柱绝缘板传动连接，用于驱动立柱绝缘板在Z轴滑轨上上下滑动。
[0008]Z轴滑轨电机驱动立柱绝缘板沿Z轴滑轨上下移动，立柱绝缘板可将整个机床床身本体与Z轴立柱绝缘，防止电路导通并避免电流经过机床床身本体上电机导致电机损坏，通过控制系统可控制该机床三轴联动，结合Z轴的转动可实现一些复杂结构的加工成形。
[0009]进一步的，所述电极为带有内孔的圆柱状结构。
[0010]如此设置，便于工作介质以内冲液的方式参加加工过程。
[0011]进一步的，所述夹具为平口钳，所述导电板设置在平口钳的夹槽的一端。
[0012]平口钳固定工件更加稳定，也更有利于与滑台绝缘板以及导电板配合。
[0013]进一步的，所述导电滑环包括滑环转子、滑环定子以及用于上电的上部定子出线和下部定子出线，所述滑环转子通过键连接在上电主轴上随上电主轴一起转动，所述滑环定子设置在上电主轴一侧并与上电主轴之间连接有定子固定夹板，所述滑环定子通过定子固定夹板与滑环转子相配合连接，并通过定子固定夹板将电流导入到滑环转子上。
[0014]滑环转子通过键连接在上电主轴上随上电主轴一起转动，滑环定子通过定子固定夹板与滑环转子配合，并通过定子固定夹板将电流导入到滑环转子上。
[0015]进一步的，所述机床床身本体上设有机床保护罩，所述机床保护罩后侧面上开设有后方开孔，所述机床保护罩底部开设有底部开孔，所述机床保护罩上设有由透明亚克力板制成的推拉门，所述机床保护罩外侧面设有工具放置架和控制面板。
[0016]机床保护罩主要是为了保护操作人员的安全和健康，后方开孔用于放入导电线和进出水管，底部开孔用于清理加工废屑，推拉门用来方便操作人员观察加工情况并在加工结束后更换电极和工件，工具放置架可以用来放置一些维护机床以及更换电极所用的工具，如润滑油、除锈剂、扳手等，控制面板用来控制机床的运动部件。
[0017]进一步的，还包括呈T型结构的立铣刀转接头，所述上电主轴前端设有法兰盘，所
述立铣刀转接头水平一端设有固定法兰，所述上电主轴通过法兰盘与立铣刀转接头的固定法兰连接，所述立铣刀转接头内部转动设有三个锥齿轮副，三个所述锥齿轮副分别设置在对应立铣刀转接头三个安装方向上，其中位于水平方向的两个所述锥齿轮副同轴线设置，另一个所述锥齿轮副设置在竖直方向上，竖直方向上的所述锥齿轮副位于两个水平设置的锥齿轮副之间并与两者相啮合，所述立铣刀转接头竖直方向上安装有用于固定电极的刀杆。
[0018]为了扩展卧式短电弧铣削机床的应用场景，尽可能地减少工件的装配次数和装配误差，对于工件上方的加工特征，可在工件侧面特征加工完成以后，通过立铣刀转接头上的固定法兰将其安装在上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，包括机床床身本体、X轴滑轨工作台组件、Y轴滑轨工作台组件和Z轴滑轨工作台组件，其特征在于，所述X轴滑轨工作台组件上设有滑台绝缘板，所述滑台绝缘板上设有夹具，所述夹具上夹设有工件，所述夹具位于工件一侧的侧面安装有导电板，所述滑台绝缘板底角位置设有安装有车刀的车刀架；所述Z轴滑轨组件包括Z轴立柱和Z轴安装板以及连接Z轴立柱和Z轴安装板的固定板，所述Z轴安装板上设有Z轴电机绝缘板，所述Z轴电机绝缘板上设有恒速电机，所述Z轴安装板下端设有水平设置的上电主轴，所述恒速电机与上电主轴通过传动组件连接，所述上电主轴的前端设有电极，所述上电主轴另一端设有导电滑环，所述上电主轴靠近导电滑环一端的末端设有旋转接头，所述电极一侧平行设有外冲液喷管。2.根据权利要求1所述的卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，其特征在于，所述Z轴滑轨工作台组件设置在Z轴立柱上，所述Z轴滑轨工作台组件包括Z轴滑轨电机、设置在Z轴立柱上的Z轴滑轨以及滑动设置在Z轴立柱上的立柱绝缘板，所述Z轴安装板安装在立柱绝缘板上，所述Z轴滑轨电极设置在Z轴立柱顶端并且输出端与立柱绝缘板传动连接，用于驱动立柱绝缘板在Z轴滑轨上上下滑动。3.根据权利要求1所述的卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，其特征在于，所述电极为带有内孔的圆柱状结构。4.根据权利要求1所述的卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，其特征在于，所述夹具为平口钳，所述导电板设置在平口钳的夹槽的一端。5.根据权利要求1所述的卧式结构低压微弧加工车铣复合机床，其特征在于，所述导电滑环包括滑环转子、滑环定子以及用于上电的上部定子出线和下部定子出线，所述滑环转子通过键连接在上电主轴上随上电主轴一起转动，所述滑环定子设置在上电主轴一侧并与上电主轴之间连接有定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建平，张晟晟，陈小康，马昕旸，许燕，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：