專利名稱：電火花銑削裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，具體涉及一種電火花銑削裝置及方法。
背景技術(shù)：
在加工中心上，采用標(biāo)準(zhǔn)銑刀(如球頭銑刀)，通過(guò)插補(bǔ)、走復(fù)雜軌跡獲得復(fù)雜曲面，是相當(dāng)成熟的技術(shù)。傳統(tǒng)的電火花加工則需要制造成型電極。電火花銑削加工是一種新型機(jī)械加工工藝，它是采用如棒狀、管狀等簡(jiǎn)單形狀的電極像銑刀那樣按照一定軌跡運(yùn)動(dòng)，通過(guò)電極與工件之間的電火花腐蝕，去除工件材料，獲得復(fù)雜曲面。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，極大地提高生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低加工費(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)。 但是現(xiàn)有的電火花銑削技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)陷入停滯，主要的問(wèn)題在于電火花銑削時(shí)，電極的損耗無(wú)法控制。采用CCD光學(xué)傳感器或者其它傳感器，定時(shí)或者不定時(shí)暫停加工，對(duì)電極進(jìn)行檢測(cè)，補(bǔ)償電極損耗，是目前研究最多的方法。但是電極損耗形式、尺寸難以掌握，測(cè)量干擾因素太多，測(cè)試精度無(wú)法保證，極大影響加工效率，使其不具備實(shí)用價(jià)值。而研究、掌握電極損耗規(guī)律，從而預(yù)測(cè)電極損耗，進(jìn)行補(bǔ)償，也是目前研究較多的方法。但是該方法目前的研究成果，根本無(wú)法適應(yīng)實(shí)際的電火花加工情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于解決上述問(wèn)題，提供一種既無(wú)需制備成型電極，又無(wú)需考慮電極損耗的電火花銑削裝置。本發(fā)明的另一目的是提供一種電火花銑削方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的技術(shù)方案是一種電火花銑削裝置，包括支柱、中空支座、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、走絲機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)輪以及電極絲。所述中空支座固定在所述支柱上。所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)置在所述中空支座上，且可繞所述支柱的軸線旋轉(zhuǎn)。所述走絲機(jī)構(gòu)固定在所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，且可與所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)一起繞所述支柱的軸線旋轉(zhuǎn)；所述走絲機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)絲輪、若干導(dǎo)輪以及廢絲卷絲輪。所述引導(dǎo)輪設(shè)置在所述支柱的下端，且可與所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)一起繞所述支柱的軸線旋轉(zhuǎn)，所述引導(dǎo)輪的圓周上設(shè)有圓弧槽。所述電極絲中正在使用的部分繞在所述引導(dǎo)輪的圓弧槽中，所述電極絲中未使用的部分的一端繞在所述走絲機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)絲輪中，所述電極絲中已使用的部分的一端繞在所述走絲機(jī)構(gòu)的廢絲卷絲輪中，并由廢絲卷絲輪驅(qū)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明另一目的的技術(shù)方案是一種電火花銑削方法，具有以下步驟①將待加工工件置于電火花銑削機(jī)床的X-Y平臺(tái)上，同時(shí)將電火花銑削裝置的支柱夾持在電火花銑削機(jī)床的主軸位置上；②啟動(dòng)走絲機(jī)構(gòu)，同時(shí)使回轉(zhuǎn)平臺(tái)開始繞支柱的軸線旋轉(zhuǎn)在數(shù)控系統(tǒng)控制下，使待加工工件與引導(dǎo)輪按一定軌跡相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)繞在引導(dǎo)輪上的電極絲與待加工工件之間的放電，蝕除金屬，加工成型。上述回轉(zhuǎn)平臺(tái)的轉(zhuǎn)速為500r/min 800r/min ；電極絲的走絲速度為O. lm/s O.2m/s。
本發(fā)明具有的積極效果本發(fā)明的電火花銑削裝置直接采用已經(jīng)非常成熟可靠的慢走絲電火花線切割機(jī)床中的走絲機(jī)構(gòu)，這樣在加工時(shí)，繞在可旋轉(zhuǎn)的引導(dǎo)輪上的電極絲就相當(dāng)于一把直徑、長(zhǎng)度均不會(huì)改變的“球頭銑刀”，這樣既無(wú)需制備成型電極，又無(wú)需考慮電極補(bǔ)償問(wèn)題，克服了現(xiàn)有電火花銑削中的最大困難。


圖I為本發(fā)明的裝置示意圖。圖2為圖I中的引導(dǎo)輪的左視圖。圖3為本發(fā)明的方法示意圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施例I)
參見圖I，本實(shí)施例的電火花銑削裝置包括支柱I、中空支座2、回轉(zhuǎn)平臺(tái)3、走絲機(jī)構(gòu)4、引導(dǎo)輪5以及電極絲6。其中中空支座2固定在支柱I上?；剞D(zhuǎn)平臺(tái)3設(shè)置在中空支座2上，且可繞支柱I的軸線旋轉(zhuǎn)。引導(dǎo)輪5設(shè)置在支柱I的下端，且可與回轉(zhuǎn)平臺(tái)3—起繞支柱I的軸線旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)輪5的圓周上加工有圓弧槽51 (見圖2)。走絲機(jī)構(gòu)采用的是慢走絲電火花線切割機(jī)床的走絲機(jī)構(gòu)，包括儲(chǔ)絲輪41、若干導(dǎo)輪42、廢絲卷絲輪43、拉絲模44、張力電動(dòng)機(jī)45、電極絲張力調(diào)節(jié)軸46以及退火裝置47。該走絲機(jī)構(gòu)4固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)3上(示意圖中省略了具體連接方式)，且可與回轉(zhuǎn)平臺(tái)3 —起繞支柱I的軸線旋轉(zhuǎn)。電極絲6可分為未使用的部分、正在使用的部分以及已使用的部分；其中正在使用的部分繞在引導(dǎo)輪5的圓弧槽51中，未使用的部分的一端繞在走絲機(jī)構(gòu)4的儲(chǔ)絲輪41中，已使用的部分的一端繞在所述走絲機(jī)構(gòu)4的廢絲卷絲輪43中，并由廢絲卷絲輪43驅(qū)動(dòng)，低速恒張力移動(dòng)。電極絲采用的是直徑為I. 5mm的黃銅電極絲。參見圖3，采用本實(shí)施例的電火花銑削裝置進(jìn)行電火花銑削的方法具有以下步驟
①將待加工工件8置于電火花銑削機(jī)床的X-Y平臺(tái)7上，同時(shí)將電火花銑削裝置的支柱I夾持在電火花銑削機(jī)床的主軸位置上。②啟動(dòng)走絲機(jī)構(gòu)4勻速走絲,并設(shè)置電極絲6的走絲速度為O. 2m/so同時(shí)使回轉(zhuǎn)平臺(tái)3開始繞支柱I的軸線旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為600r/min。這時(shí)走絲機(jī)構(gòu)4與引導(dǎo)輪5與回轉(zhuǎn)平臺(tái)3—起繞支柱I的軸線旋轉(zhuǎn)，這樣繞在引導(dǎo)輪5的圓弧槽51中的電極絲6與引導(dǎo)輪5 —起就組成了一把直徑、長(zhǎng)度都不會(huì)改變的“球頭銑刀”。③在電火花銑削機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)控制下，改變?cè)摗扒蝾^銑刀”的空間位置、空間姿態(tài)，從而使待加工工件8與該“球頭銑刀”按一定軌跡相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)該“球頭銑刀”與待加工工件8之間的放電，蝕除金屬，加工成型。
走絲機(jī)構(gòu)4中各電氣設(shè)備的供電以及電極絲6的供電，均通過(guò)設(shè)置在支柱I上的電刷完成。
權(quán)利要求
1.一種電火花銑削裝置，其特征在于包括支柱(I )、中空支座(2)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)、走絲機(jī)構(gòu)(4)、引導(dǎo)輪(5)以及電極絲(6)；所述中空支座(2)固定在所述支柱(I)上；所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)設(shè)置在所述中空支座(2)上，且可繞所述支柱(I)的軸線旋轉(zhuǎn)；所述走絲機(jī)構(gòu)(4)固定在所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)上，且可與所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)—起繞所述支柱(I)的軸線旋轉(zhuǎn)；所述走絲機(jī)構(gòu)(4)包括儲(chǔ)絲輪(41)、若干導(dǎo)輪(42)以及廢絲卷絲輪(43)；所述引導(dǎo)輪(5 )設(shè)置在所述支柱(I)的下端，且可與所述回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3 ) —起繞所述支柱(O的軸線旋轉(zhuǎn)，所述引導(dǎo)輪(5)的圓周上設(shè)有圓弧槽(51)；所述電極絲(6)中正在使用的部分繞在所述引導(dǎo)輪(5)的圓弧槽(51)中，所述電極絲(6)中未使用的部分的一端繞在所述走絲機(jī)構(gòu)(4)的儲(chǔ)絲輪(41)中，所述電極絲(6)中已使用的部分的一端繞在所述走絲機(jī)構(gòu)(4)的廢絲卷絲輪(43)中，并由廢絲卷絲輪(43)驅(qū)動(dòng)。
2.一種用權(quán)利要求I所述的裝置進(jìn)行電火花銑削的方法，其特征在于具有以下步驟①將待加工工件(8)置于電火花銑削機(jī)床的X-Y平臺(tái)(7)上，同時(shí)將電火花銑削裝置的支柱(I)夾持在電火花銑削機(jī)床的主軸位置上；②啟動(dòng)走絲機(jī)構(gòu)(4)，同時(shí)使回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)開始繞支柱(I)的軸線旋轉(zhuǎn)；③在數(shù)控系統(tǒng)控制下，使待加工工件(8)與引導(dǎo)輪(5 )按一定軌跡相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)繞在弓I導(dǎo)輪(5 )上的電極絲(6 )與待加工工件(8 )之間的放電，蝕除金屬，加工成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于回轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)的轉(zhuǎn)速為500r/min 800r/min ;電極絲(6)的走絲速度為O. lm/s O. 2m/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電火花銑削裝置和方法。該電火花銑削裝置包括支柱、中空支座、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、走絲機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)輪以及電極絲。中空支座固定在支柱上，回轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)置在中空支座上，且可繞所述支柱的軸線旋轉(zhuǎn)，走絲機(jī)構(gòu)固定在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上，且可與回轉(zhuǎn)平臺(tái)一起繞支柱的軸線旋轉(zhuǎn)，走絲機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)絲輪、若干導(dǎo)輪以及廢絲卷絲輪，引導(dǎo)輪設(shè)置在支柱的下端，且可與回轉(zhuǎn)平臺(tái)一起繞支柱的軸線旋轉(zhuǎn)，引導(dǎo)輪的圓周上設(shè)有圓弧槽，電極絲中正在使用的部分繞在引導(dǎo)輪的圓弧槽中，已使用的部分的一端繞在走絲機(jī)構(gòu)的廢絲卷絲輪中，并由廢絲卷絲輪驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的電火花銑削裝置既無(wú)需制備成型電極，又無(wú)需考慮電極補(bǔ)償問(wèn)題，克服了現(xiàn)有電火花銑削中的最大困難。
文檔編號(hào)B23H7/10GK102922063SQ20121041763
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者劉瀏 申請(qǐng)人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院