一种多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法技术

本发明专利技术公开一种多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法，多孔旋转电极高速电火花加工头包括伺服电机、滚珠丝杠、旋转电机、大齿轮、密封盖、电极夹、卡环、小齿轮、轴承、底板、多孔电极、外壳和固定螺母。通过固定的齿轮中心距保证圆周阵列的尺寸精度；通过齿轮传动带动多电极同步高速旋转，从而实现多个小孔同时电火花加工，极大提高了电火花的加工效率，提高了孔的圆度和一致性。本发明专利技术在传统成型加工电极的基础上，通过高速旋转和内冲液促进电极和工件之间的工作介质的快速流动，该冲液方式比侧边冲液更加均匀，加速了废屑的排出，提高了加工速度，保证大深径比的孔加工的顺利进行。保证大深径比的孔加工的顺利进行。保证大深径比的孔加工的顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法


[0001]本专利技术涉及电火花加工
，特别是涉及一种多孔旋转电机高速电火花加工头及其使用方法。

技术介绍

[0002]电火花加工的工作原理是在工具和工件之间产生脉冲性电火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把材料蚀除下来。电火花加工由于其非接触、无切削力等特征，非常适合高强度、高硬度等难加工材料的加工，但传统电火花加工一直被加工速度和加工质量相互制约。
[0003]目前直径10mm左右的孔一般采用的电火花加工方法是成型加工，即制备圆柱形成型电极，通过圆柱电极在竖直方向不断进给，在工件上加工出一定深度的孔，但成型加工的加工速率较低、侧壁质量较差，且难以加工深径比较大的孔。
[0004]在小孔加工中，为了提高加工速度和加工精度常采用高速小孔加工方法，通过冲液和电极旋转提高加工废屑的排出速度，但此方法一般适用于直径3mm以下的小孔加工。
[0005]电火花铣削加工采用柱形标准电极，在数控系统的控制下，按预定轨迹作类似机械铣削的运动，通过电极和工件间的火花放电来蚀除多余材料，最终获得具有目标形状的零件。旋转电极常被应用在电火花铣削加工中，用来平衡电极各个位置的损耗，提高加工精度和加工速度，但是高速电火花铣削加工需要复杂的多轴联动控制，需要准确的电极补偿控制策略，放电面积小，整体加工效率低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过齿轮传动，实现多个小孔同时电火花加工，极大提高了电火花的加工效率。该方法集成成型电极加工和高速小孔加工的优点，通过内冲液和电极高速旋转提升速度和侧壁精度，适合加工有较大直径和深径比的孔。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种多孔旋转电极高速电火花加工头，包括
[0008]伺服机构，所述伺服机构包括伺服电机和滚珠丝杠，所述伺服电机的输出端带动所述滚珠丝杠转动；
[0009]外壳，所述滚珠丝杠上的丝杆螺母与所述外壳相固定，所述外壳底部与底板边缘通过螺钉连接，所述外壳和底板分别与密封盖连接；
[0010]多电极同步旋转机构，所述多电极同步旋转机构包括旋转电机、大齿轮、小齿轮、轴承、卡环、电极夹和多孔电极，所述旋转电机驱动大齿轮转动，所述大齿轮用于带动多个所述电极夹上的小齿轮转动，所述小齿轮的上端嵌套有卡环；所述电极夹通过轴承与所述外壳和底板装配连接；所述电极夹的上端与冲液管道相连，所述电极夹的末端装配有所述多孔电极。
[0011]优选地，所述轴承套在所述电极夹的外圆面，所述轴承的内转子轴向定位于所述电极夹的轴肩，所述轴承的外转子定位于所述密封盖的底面。
[0012]优选地，所述小齿轮套在电极夹上，且所述小齿轮通过键连接带动所述电极夹转动；所述小齿轮的下端与所述电极夹的轴肩接触。
[0013]优选地，加工介质通过所述冲液管流入电极夹然后经过所述多孔电极的小孔到达电极与工件之间的放电位置。
[0014]优选地，圆柱形的所述多孔电极的上底面与电极夹的内孔阶梯面重合；所述电极夹的侧壁有螺纹孔，固定螺母通过螺纹孔旋进将所述多孔电极夹紧在所述电极夹上。
[0015]优选地，所述多孔电极采用蜂窝状内孔，所述多孔电极的中心内孔的直径大于边缘内孔的直径。
[0016]本专利技术还提供一种多孔旋转电极高速电火花加工头的使用方法，应用于上述的多孔旋转电极高速电火花加工头，包括以下步骤：
[0017]步骤一：准备阶段
[0018]多孔旋转电极高速电火花加工头开机，将冲液管道与电极夹上端连接，装置处于加工准备状态；
[0019]步骤二：定位阶段
[0020]多孔旋转电极高速电火花加工头整体移动到加工位置，将多孔电极对准待加工孔的位置；
[0021]步骤三：加工阶段
[0022]打开冲液管道开始冲液，伺服电机和滚珠丝杠带动加工头在竖直方向上伺服进给，旋转电机通过齿轮配合带动多个电极高速旋转，进行多个小孔同步电火花加工；
[0023]步骤四：加工结束
[0024]待加工至指定深度，加工停止，伺服电机和滚珠丝杠带动加工头回退至初始位置，停止冲液，整体加工结束。
[0025]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0026]本专利技术中的多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法，通过固定的齿轮中心距保证圆周阵列的尺寸精度；通过齿轮传动带动多电极同步高速旋转，从而实现多个小孔同时电火花加工，极大提高了电火花的加工效率，提高了孔的圆度和一致性。本专利技术在传统成型加工电极的基础上，通过高速旋转和内冲液促进电极和工件之间的工作介质的快速流动，该冲液方式比侧边冲液更加均匀，加速了废屑的排出，提高了加工速度，保证大深径比的孔加工的顺利进行。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为多孔旋转电极高速电火花加工头装配图；
[0029]图2为多孔旋转电极高速电火花加工头去掉外壳的装配图；
[0030]图3为多孔旋转电极高速电火花加工头侧视剖面图；
[0031]图4为多孔电极的截面图；
[0032]图中：1、伺服电机；2、滚珠丝杠；3、电极夹；4、密封盖；5、外壳；6、底板；7、多孔电极；8、旋转电机；9、大齿轮；10、卡环；11、小齿轮；12、轴承；13、固定螺母。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术的目的是提供一种多孔旋转电极高速电火花加工头及其使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过齿轮传动，实现多个小孔同时电火花加工，极大提高了电火花的加工效率。该方法集成成型电极加工和高速小孔加工的优点，通过内冲液和电极高速旋转提升速度和侧壁精度，适合加工有较大直径和深径比的孔。
[0035]为使本专利技术的上述目的、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专利技术作进一步详细的说明。
[0036]如图1
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图4所示，本专利技术提供一种多孔旋转电极高速电火花加工头，包括伺服电机1、滚珠丝杠2、旋转电机、大齿轮9、密封盖4、电极夹3、卡环10、小齿轮11、轴承12、底板6、多孔电极7、外壳5和固定螺母13。多孔旋转电极加工头的工作流程是：伺服电机1和滚珠丝杠2带动加工头伺服运动，旋转电机通过齿轮配合带动多孔电极7高速旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔旋转电极高速电火花加工头，其特征在于：包括伺服机构，所述伺服机构包括伺服电机和滚珠丝杠，所述伺服电机的输出端带动所述滚珠丝杠转动；外壳，所述滚珠丝杠上的丝杆螺母与所述外壳相固定，所述外壳底部与底板边缘通过螺钉连接，所述外壳和底板分别与密封盖连接；多电极同步旋转机构，所述多电极同步旋转机构包括旋转电机、大齿轮、小齿轮、轴承、卡环、电极夹和多孔电极，所述旋转电机驱动大齿轮转动，所述大齿轮用于带动多个所述电极夹上的小齿轮转动，所述小齿轮的上端嵌套有卡环；所述电极夹通过轴承与所述外壳和底板装配连接；所述电极夹的上端与冲液管道相连，所述电极夹的末端装配有所述多孔电极。2.根据权利要求1所述的多孔旋转电极高速电火花加工头，其特征在于：所述轴承套在所述电极夹的外圆面，所述轴承的内转子轴向定位于所述电极夹的轴肩，所述轴承的外转子定位于所述密封盖的底面。3.根据权利要求1所述的多孔旋转电极高速电火花加工头，其特征在于：所述小齿轮套在电极夹上，且所述小齿轮通过键连接带动所述电极夹转动；所述小齿轮的下端与所述电极夹的轴肩接触。4.根据权利要求1所述的多孔旋转电极高速电火花加工头，其特征在于：加工介质通过所述冲液管流入电极夹然后经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚欧，郑倩，周围，卢军成，赵万生，范伟丰，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：