專利名稱：電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種加工領(lǐng)域，涉及一種電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極。
背景技術(shù)：
電火花銑削加工是20世紀(jì)80年代末開始研究，90年代初才發(fā)展起來的一種新型加工工藝。它采用簡(jiǎn)單形狀的電極(如棒狀電極)像銑刀那樣按照一定軌跡作成型運(yùn)動(dòng)，該電極在數(shù)控系統(tǒng)的控制下可以對(duì)三維型腔或型面進(jìn)行電火花銑削加工。與傳統(tǒng)電火花成型加工相比，電火花銑削不僅省去了成型電極的設(shè)計(jì)與制造，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低了加工費(fèi)用，提高了加工的靈活性，而且還有效地提高加工穩(wěn)定性、減少電容效應(yīng)，是一種極具發(fā)展前景的加工技術(shù)。目前國內(nèi)外常用的電火花銑削工具電極均為金屬電極，其形狀有棒狀、管狀工具電極等，該類工具電極的主要功能是實(shí)現(xiàn)火花放電銑削工件，主要適合于粗和半精加工，不能實(shí)現(xiàn)電火花銑削與機(jī)械磨削的復(fù)合加工。
可實(shí)現(xiàn)電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工的工具電極，目前國內(nèi)外尚未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種大平面加工用的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極，實(shí)現(xiàn)大平面的高效、高精度電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工，提高難加工導(dǎo)電材料大平面的加工效率和加工精度、降低其加工成本。
本發(fā)明的原理所發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極由放電電極1、
支撐盤2、放電電極壓緊墊片3、放電電極壓緊螺母4、工具電極軸5、螺釘6、磨削棒壓緊螺母7、磨削棒壓緊墊片8和磨削棒9組成。加工時(shí)，電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極被安裝在機(jī)床的主軸頭上，并在主軸頭的帶動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和Z方向的移動(dòng)，電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極和工件分別與脈沖電源的負(fù)、正極相連，沖注工作液于工具電極和工件間，在電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的放電電極端面與
工件間產(chǎn)生火花放電，由放電時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫、高壓作用來進(jìn)行電火花銑削，放電作用在去除工件的同時(shí)，還在工件的表面上形成一層變質(zhì)層，磨削棒的機(jī)械磨削作用主要去除該變質(zhì)層，工件被安裝在X、 Y方向移動(dòng)工作臺(tái)上，在X、 Y方向移動(dòng)工作臺(tái)的帶動(dòng)下做X、 Y方向的移動(dòng)，由工作臺(tái)和電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件大平面的電火花銑削與機(jī)械磨削的復(fù)合加工。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
1. 釆用可拆卸更換的方式來設(shè)計(jì)放電工具電極和磨削棒，可避免制造整體電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極帶來的加工困難、材料費(fèi)用高等問題，可有效地降低電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的制造和使用費(fèi)用。
2. 采用間隔交替放置放電工具電極和磨削棒的設(shè)計(jì)思路，加工時(shí)有利于工作液進(jìn)入放電間隙、電蝕產(chǎn)物容易排出放電間隙，可避免穩(wěn)定電弧放電的產(chǎn)生，同時(shí)還可以提高加工效率
3和精度。
3. 可綜合利用電火花銑削與機(jī)械磨削的優(yōu)點(diǎn)，提高精加工的效率，降低加工成本。
4. 可降低機(jī)械磨削的磨削力、延長(zhǎng)工具的使用壽命。
5. 通過調(diào)整火花放電參數(shù)，可以在同一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)對(duì)工件大平面的粗、中、精加工。
6. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。


圖1是本發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的軸向結(jié)構(gòu)示意圖，也是圖2中A-A位置的剖面圖。
圖2為本發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的非加工端徑向結(jié)構(gòu)示意圖，也是圖1的俯視圖。
圖3為本發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的加工端徑向結(jié)構(gòu)示意圖，也是圖1的仰視圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1。本發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極由放電電極1、支撐盤2、放電電極壓緊墊片3、放電電極壓緊螺母4、工具電極軸5、螺釘6、磨削棒壓緊螺母7、磨削棒壓緊墊片8和磨削棒9組成。
放電電極1的結(jié)構(gòu)由依次同軸聯(lián)接的螺紋段、定位圓柱段和放電圓柱段構(gòu)成，定位圓柱段插入支撐盤2的定位孔中，由放電電極壓緊墊片3和放電電極壓緊螺母4來固定鎖緊放電電極l;支撐盤2主要用于安裝放電電極1、磨削棒7和工具電極軸5，支撐盤2的中心孔用于安裝電工具電極軸5;放電電極壓緊墊片3主要用于壓緊放電電極1;放電電極壓緊螺母4主要用于固定鎖緊放電電極壓緊墊片3和放電電極1;工具電極軸5由依次同軸聯(lián)接的長(zhǎng)錐柄、法蘭盤和短圓柱組成，短圓柱段插入支撐盤2的中心孔中，與法蘭盤的端面一起來確定工具電極軸5與支撐盤2間的相對(duì)位置，由螺釘6來固定鎖緊工具電極軸5，工具電極軸5主要用于聯(lián)接電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極和機(jī)床的主軸、并向電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、Z方向的移動(dòng)和電火花銑削加工的工作電流；螺釘6用于固定鎖緊工具電極軸5;磨削棒壓緊螺母7主要用于固定鎖緊磨削棒壓緊墊片8和磨削棒9;磨削棒壓緊墊片8主要用于壓緊磨削棒9;磨削棒9的結(jié)構(gòu)由依次同軸聯(lián)接的金屬材料結(jié)構(gòu)的螺紋段、金屬材料結(jié)構(gòu)的定位圓柱段和磨削圓柱段構(gòu)成，定位圓柱段插入支撐盤2的定位孔中，由磨削棒壓緊壓緊螺母7和磨削棒壓緊墊片8來固定鎖緊磨削棒9。加工時(shí)，電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極被安裝在機(jī)床的主軸頭上，并在主軸頭的帶動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和Z方向的移動(dòng)，電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極和工件分別與脈沖電源的負(fù)、正極相連，沖注工作液于工具電極和工件間，由放電電極1的端面與工件間產(chǎn)生的火花放電作用進(jìn)行電火花銑削，由磨削棒7的端面與工件間的磨削作用進(jìn)行機(jī)械磨削，由工作臺(tái)和電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件大平面的電火花銑削與機(jī)械磨削的復(fù)合加工。參見圖2。在所發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的非加工端徑向結(jié)構(gòu)示意圖中，2是支撐盤，3是放電電極壓緊墊片，4是放電電極壓緊螺母，通過放電電極壓緊墊片3和放電電極壓緊螺母4把放電電極1間隔地安裝在支撐盤2的圓周上，6是螺釘，用于固定鎖緊工具電極軸5， 7是磨削棒壓緊螺母，8是磨削棒壓緊墊片，通過磨削棒壓緊螺母7和磨削棒壓緊墊片8把磨削棒9間隔地安裝在支撐盤2的圓周上。
參見圖3。在所發(fā)明的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極的加工端徑向結(jié)構(gòu)示意圖中，l是放電電極，2是支撐盤，9是磨削棒，放電電極1和磨削棒9被間隔交替地安裝在與支撐盤2中心同心的圓周上，放電電極1的放電圓柱段與磨削棒9的磨削圓柱段的直徑和長(zhǎng)度相同，以利于實(shí)現(xiàn)電火花銑削與機(jī)械磨削的復(fù)合。
權(quán)利要求
1.一種電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極，它包括放電電極(1)、支撐盤(2)、放電電極壓緊墊片(3)、放電電極壓緊螺母(4)、工具電極軸(5)、螺釘(6)、磨削棒壓緊螺母(7)、磨削棒壓緊墊片(8)和磨削棒(9)，其特征在于放電電極(1)和磨削棒(9)被間隔交替地安裝在與支撐盤(2)中心同心的圓周上，通過工具電極軸(5)來實(shí)現(xiàn)電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極與機(jī)床主軸頭的連接，并向電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極傳遞運(yùn)動(dòng)和放電加工電流，由放電電極(1)的端面與工件間的火花放電作用進(jìn)行電火花銑削，由磨削棒(9)的端面與工件間的磨削作用進(jìn)行機(jī)械磨削。
2. 如權(quán)利要求l所述的電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極，其特征在于放 電電極(l)的結(jié)構(gòu)由依次同軸聯(lián)接的螺紋段、定位圓柱段和放電圓柱段構(gòu)成，定位圓柱段插入 支撐盤(2)的定位孔中，由放電電極壓緊墊片(3)和放電電極壓緊螺母(4)來固定鎖緊放電電極 (1)，支撐盤(2)上帶有中心孔和與中心孔同心的圓周上間隔分布的定位孔，工具電極軸(5)的結(jié) 構(gòu)由依次同軸聯(lián)接的長(zhǎng)錐柄、法蘭盤和短圓柱組成，短圓柱段插入支撐盤(2)的中心孔中，與 法蘭盤的端面一起來確定工具電極軸(5)與支撐盤(2)間的相對(duì)位置，由螺釘(6)來固定鎖緊工具 電極軸(5)，磨削棒(9)的結(jié)構(gòu)由依次同軸聯(lián)接的金屬材料結(jié)構(gòu)的螺紋段、金屬材料結(jié)構(gòu)的定位 圓柱段和磨削圓柱段構(gòu)成，定位圓柱段插入支撐盤(2)的定位孔中，由磨削棒壓緊螺母(7)和磨 削棒壓緊墊片(8)來固定鎖緊磨削棒(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極，屬于特種加工領(lǐng)域。它包括放電電極(1)、支撐盤(2)、放電電極壓緊墊片(3)、放電電極壓緊螺母(4)、工具電極軸(5)、螺釘(6)、磨削棒壓緊螺母(7)、磨削棒壓緊墊片(8)和磨削棒(9)。加工時(shí)，電火花端面銑削與機(jī)械磨削復(fù)合加工工具電極被安裝在機(jī)床的主軸頭上，并在主軸頭的帶動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和Z方向的移動(dòng)，該工具電極和工件分別與脈沖電源的負(fù)、正極相連，沖注工作液于工具電極和工件間，由放電電極(1)端面與工件間產(chǎn)生的放電作用進(jìn)行電火花銑削，由磨削棒(9)端面與工件間的磨削作用進(jìn)行機(jī)械磨削。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工效率和精度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23P23/00GK101670519SQ20091001893
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者劉永紅, 張彥振, 李小朋, 李慶云, 蓉 沈, 紀(jì)仁杰, 蔡寶平 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(華東)