一種球形陰極數(shù)控電解加工機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電解加工領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種球形陰極數(shù)控電解加工機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]電解加工技術(shù)是利用金屬在電解液中發(fā)生陽(yáng)極溶解的原理將零件加工成形的，因工具陰極無(wú)損耗、無(wú)宏觀切削力、適宜加工各種難切削材料制成的零件且表面質(zhì)量好，在制造業(yè)中獲得了大量的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電解加工在加工型腔、型面時(shí)大多采用成型陰極拷貝式加工，以一個(gè)方向的簡(jiǎn)單進(jìn)給運(yùn)動(dòng)就可以加工復(fù)雜型腔、型面。
[0003]但成型陰極的設(shè)計(jì)及制造困難，且制造周期長(zhǎng)，同時(shí)，由于陰極形狀復(fù)雜、加工面積大，影響因素多，使得拷貝式加工的復(fù)制精度、重復(fù)精度都不太高。尤其是對(duì)一些模具復(fù)雜型面或者薄壁整體工件上的異形型腔加工，由于受到工具陰極剛性及加工進(jìn)給方式的限制，拷貝式電解加工是難以完成加工的。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)一種全新結(jié)構(gòu)的機(jī)床，來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜型面或者薄壁整體工件上的異形型腔的電解加工，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種球形陰極數(shù)控電解加工機(jī)床。本發(fā)明所提供的機(jī)床，通過(guò)控制系統(tǒng)控制陰極實(shí)現(xiàn)三軸運(yùn)動(dòng)，且能夠進(jìn)行一定角度的旋轉(zhuǎn)，從而完成高難度工件的加工。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種球形陰極數(shù)控電解加工機(jī)床，包括床身，該床身具有直線圓軌，
[0008]所述床身上安裝有工作臺(tái)，工作臺(tái)上設(shè)有絕緣板，絕緣板與加工箱密閉連接；
[0009]所述直線圓軌上設(shè)有三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)中的Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)與C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接，C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上通過(guò)夾具夾裝有球形陰極；
[0010]所述球形陰極為帶有球頭的圓棒狀結(jié)構(gòu)，球形陰極的球頭端具有多個(gè)小孔，球形陰極內(nèi)部設(shè)有與所述小孔相連通的通孔；
[0011]所述床身的一側(cè)分別設(shè)有電解液儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)和泵送機(jī)構(gòu)，泵送機(jī)構(gòu)將電解液存儲(chǔ)裝置中的電解液泵送至球形陰極的通孔，然后從小孔流出；電解液流出的過(guò)程中，球形陰極在三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下完成對(duì)工件的加工。
[0012]優(yōu)選的，所述三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)'Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在床身的直線圓軌上，Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的頂端設(shè)置有X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)；x向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的正面設(shè)置有Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝有C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)夾具旋轉(zhuǎn)。
[0013]優(yōu)選的，所述夾具包括上座及下座，上座和下座固定連接；所述上座具有凹槽，凹槽的中間為用于夾緊球形陰極的內(nèi)腔，凹槽的兩面均設(shè)置有夾緊孔，緊固件通過(guò)緊固上座來(lái)縮小內(nèi)腔的截面積實(shí)現(xiàn)對(duì)球形陰極的夾緊。
[0014]優(yōu)選的，所述泵送機(jī)構(gòu)包括高壓泵機(jī)架，高壓泵機(jī)架上安裝有高壓泵，高壓泵將電解液依次經(jīng)溢流閥、調(diào)壓閥、壓力表和流量計(jì)泵送至球形陰極的通孔。
[0015]優(yōu)選的，所述電解液存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)包括過(guò)濾箱，所述過(guò)濾箱內(nèi)部被過(guò)濾網(wǎng)分隔為左箱體及右箱體，左箱體與加工箱連通，使用過(guò)的電解液從加工箱回流至左箱體，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后再次進(jìn)入高壓泵。
[0016]優(yōu)選的，所述加工箱由樹(shù)脂制成，加工箱粘接于絕緣板上，加工箱內(nèi)設(shè)有用于夾持工件的T型底座。
[0017]優(yōu)選的，所述X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和高壓泵均與控制系統(tǒng)相連通。通過(guò)控制系統(tǒng)控制球頭陰極的運(yùn)動(dòng)軌跡，以類似銑刀銑削加工的方式對(duì)復(fù)雜型面進(jìn)行電解加工，避免拷貝式電解加工時(shí)復(fù)雜陰極的設(shè)計(jì)與制作，提高電解加工的柔性。另外球頭陰極電解加工直接電解加工的面積較小，可減少雜散腐蝕的出現(xiàn)，提高加工精度。
[0018]優(yōu)選的，所述X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)上均設(shè)置有限位器。
[0019]優(yōu)選的，所述X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)均為滾珠絲杠傳動(dòng)副結(jié)構(gòu)，任一滾珠絲杠傳動(dòng)副均被相對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0020]優(yōu)選的，所述高壓泵為非自吸式多級(jí)離心泵，泵殼為304不銹鋼。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022](I)采用球形陰極由計(jì)算機(jī)控制其運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)現(xiàn)沿X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)及C軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，以電解“切削”的方式實(shí)現(xiàn)型腔、型面的加工，這一技術(shù)綜合了數(shù)控加工與電解加工兩者的技術(shù)特點(diǎn)，又克服了各自的不足，可以通過(guò)程序來(lái)控制陰極相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)而加工出復(fù)雜型面，避免了復(fù)雜成形陰極的設(shè)計(jì)與制造，投產(chǎn)周期短，適用加工范圍廣，加工柔性大，可用于小批量、多品種、甚至于單件試制的生產(chǎn)中。
[0023](2)本發(fā)明可以通過(guò)調(diào)節(jié)不同的工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)同一工件的粗加工、精加工和光整加工，消除工件重復(fù)安裝所帶來(lái)的安裝誤差，提高加工的精度。
[0024](3)本發(fā)明通過(guò)電化學(xué)溶解的方式實(shí)現(xiàn)工件的加工，故加工后的工件與切削加工后的工件相比沒(méi)有殘余應(yīng)力、硬化層和變質(zhì)層，且加工后的表面沒(méi)有機(jī)械劃痕，粗糙度很低。有利于實(shí)現(xiàn)工件更好的服役性能。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明中夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明中球形陰極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]其中:1、床身，2、工作臺(tái)，3直線圓軌，4、絕緣板，5、加工箱，6、Υ向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，7、Χ向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，8、控制系統(tǒng)，9、Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，10、C向伺服電機(jī)，11、C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，12、夾具，13、球形陰極，14、加工電源，15、進(jìn)液管，16、壓力表，17、流量計(jì)，18、高壓泵機(jī)架，19、調(diào)壓閥，20、溢流閥，21、高壓泵，22、吸液管，23、過(guò)濾箱，24、上座，25、下座，26、凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合附圖對(duì)本方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]實(shí)施例1:如圖1-3所示:一種球形陰極數(shù)控電解加工機(jī)床，包括床身1，該床身I具有直線圓軌3，
[0031]所述床身上安裝有工作臺(tái)2，工作臺(tái)2上設(shè)有絕緣板4，絕緣板4與加工箱5密閉連接，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)2與加工箱5內(nèi)工件的絕緣；
[0032]所述直線圓軌3上設(shè)有三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)當(dāng)中的Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)9與C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11固定連接，C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11具有C向伺服電機(jī)10和蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置，C向伺服電機(jī)10通過(guò)蝸輪蝸桿帶動(dòng)夾具轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)球形陰極13轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]所述球形陰極13為帶有球頭的圓棒狀結(jié)構(gòu)，球形陰極13的球頭端具有多個(gè)小孔，球形陰極13內(nèi)部設(shè)有與所述小孔相連通的通孔。圓棒部分接加工電源14的陰極，工件接陽(yáng)極，電解液流經(jīng)小孔作用在工件上。
[0034]所述床身I的一側(cè)分別設(shè)有電解液儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)和泵送機(jī)構(gòu)，泵送機(jī)構(gòu)將電解液存儲(chǔ)裝置中的電解液泵送至球形陰極13的通孔，然后從小孔流出；電解液流出的過(guò)程中，球形陰極在三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和C向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11的帶動(dòng)下完成對(duì)工件的加工。
[0035]所述三軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)7、Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)6和Z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)9 'Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)6安裝在床身I的直線圓軌3上，Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)6具有Y向滾珠絲杠傳動(dòng)副，滾珠絲杠傳動(dòng)副與Y向步進(jìn)電機(jī)相連，由控制系統(tǒng)8控制實(shí)現(xiàn)球形陰極13沿Y向的導(dǎo)軌移動(dòng)并且移動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有限位器限制Y向的行程防止工件與機(jī)床的碰撞。
[0036]所述Y向移動(dòng)機(jī)構(gòu)6的頂端設(shè)置有X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)7 ；Χ向移動(dòng)機(jī)構(gòu)7具有X向滾珠絲杠傳動(dòng)副，滾珠絲杠傳動(dòng)副與X向步進(jìn)電機(jī)相連，由控制系統(tǒng)8控制實(shí)現(xiàn)球形陰極13沿X向的導(dǎo)軌移動(dòng)并且移動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有限位器限制X向的行程防止工件與機(jī)床的碰撞。
[0037]所述X向移動(dòng)機(jī)構(gòu)7的正