一種電火花輔助銑削加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電火花加工設(shè)備，尤其是涉及一種電火花輔助銑削加工裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，在機械制造、機電、兵器及航空等工業(yè)部門引人了很多高強度、高硬度的新材料(如高強度、超高強度鋼、不銹鋼、鈦合金、冷硬鑄鐵等)，這些材料統(tǒng)稱為難加工材料。由于它們的高強度、高硬度和高應(yīng)變硬化率，使其切削加工性顯著惡化:加工時切削力大、溫升高，刀具磨損嚴重，加工表面質(zhì)量差，金屬切除率低。對這些難加工材料的加工，人們逐漸認識到，單靠一般的改變切削用量，優(yōu)選刀具幾何角度的方法已很難奏效。解決這類材料的加工性問題，目前一般有兩種方法:
[0003]1、研制性能更為優(yōu)異的刀具材料，如超硬刀具材料(金剛石刀具和立方氮化硼刀具)、陶瓷刀具和涂層刀具等。
[0004]2、研宄推廣新的加工方法，如振動切削、加熱切削、激光或離子速加熱加工等方法。
[0005]電火花加工是用高溫?zé)嵛g除金屬，不受工件材料的硬度和強度的限制，本專利的思路就是將特種加工技術(shù)中的電火花加工工藝與傳統(tǒng)的銑削加工相結(jié)合，既有機械銑削作用，又有電火花的熱蝕除作用，通過電火花熱蝕除作用來減輕銑刀的切削負擔(dān)，提高加工效率。
[0006]目前，電火花銑工藝開展很多，它是用電火花電極代替銑刀，利用銑床或銑加工中心的數(shù)控走刀系統(tǒng)，刀具(電極)與工件之間保持一定間隙，間隙間通以工作液，完全是電火花熱蝕除加工機理，沒有機械銑削作用。
[0007]李立青等(李立青，趙萬生，狄士春，遲關(guān)心，氣體介質(zhì)中電火花銑削加工工藝實驗研宄[J]，南京理工大學(xué)學(xué)報，2006 (3):12-16)研宄了氣體介質(zhì)中電火花銑工藝特點，分析了電極損耗、三維結(jié)構(gòu)的氣中電火花銑削加工情況，以電火花電極代替銑刀，完全是電火花熱蝕除加工機理，沒有機械銑削作用。
[0008]蘇樹朋等(蘇樹朋，張勤河，張建華等，超聲輔助多介質(zhì)電火花銑削加工機床的研宄，中國機械工程第，2008 (19):90-94)研宄在液體、氣體和氣液混合介質(zhì)中電火花銑削工藝，并加入超聲振動，改善電火花排肩等問題，也是以電火花電極代替銑刀。
[0009]顧琳等(顧琳，趙萬生，張志華，等.噴霧電火花銑削加工及其機理的分析[J].電加工與模具，2006(2): 1-4)研宄了在噴霧介質(zhì)作用下，電火花銑削加工機理及特點，同樣是以電火花電極代替銑刀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型的目的在于提供一種電火花輔助銑削加工裝置。
[0011]本實用新型設(shè)有電源、銑刀頭、銑刀、夾具、振動器、電火花陽極、電火花陰極、銑床工作臺、電阻；銑刀安裝在銑刀頭的底部，夾具和工件設(shè)在銑床工作臺上表面，所述電火花陽極和電火花陰極分別接電源的正極和負極，電火花陽極和電火花陰極均保持與工件接觸，振動器捆綁在電火花陽極或電火花陰極上，振動器的振動帶動與之捆綁的電火花陽極或電火花陰極一起振動，造成電火花陽極或電火花陰極與工件之間的頻繁接觸和斷開，使整個電路頻繁通斷，電路的通斷產(chǎn)生電火花作用；電阻串接在電火花陽極和電火花陰極之間的回路中。
[0012]所述電源可采用電壓可調(diào)連續(xù)交流電源。
[0013]所述電火花陰極和電火花陽極可采用石墨材料。
[0014]所述電阻可為5Ω。
[0015]與現(xiàn)有的電火花輔助銑削加工裝置相比，本實用新型具有以下突出優(yōu)點:
[0016]1、本實用新型雖要引入較大的電壓、電流，卻不需要做額外的絕緣保護，工件與銑床之間以及刀具等都不需要絕緣，試驗證明，是安全的。
[0017]2、加工范圍廣、加工效率高。
[0018]3、由于電蝕作用和工程材料的機械性能關(guān)系不大，因此，只要選擇合適的脈沖電源，控制蝕點深度和蝕點數(shù)量就可以用來加工任何高硬度、高韌性的金屬材料。
[0019]4、工件的加工精度和表面質(zhì)量高，由于電火花去除部分材料，實際銑削時切削用量降低，切削力和切削熱很小，導(dǎo)致熱變形和力變形都很小，內(nèi)應(yīng)力不大，因而能提高加工表面質(zhì)量和加工精度。
[0020]5、銑刀的磨損量小，電火花銑削時，刀具磨損顯著變小，刀具壽命顯著延長，生產(chǎn)成本降低。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下實施例將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0023]參見圖1，本實用新型實施例設(shè)有電源1、銑刀頭2、銑刀3、夾具4、振動器5、電火花陽極6、電火花陰極7、銑床工作臺9、電阻10。銑刀3安裝在銑刀頭2的底部，夾具4和工件8設(shè)在銑床工作臺9上表面，所述電火花陽極6和電火花陰極7分別接電源I的正極和負極，電火花陽極6和電火花陰極7均保持與工件8接觸，振動器5捆綁在電火花陽極6或電火花陰極7上，振動器5的振動帶動與之捆綁的電火花陽極6或電火花陰極7 —起振動，造成電火花陽極6或電火花陰極7與工件8之間的頻繁接觸和斷開，使整個電路頻繁通斷，電路的通斷產(chǎn)生電火花作用；電阻10串接在電火花陽極6和電火花陰極7之間的回路中。
[0024]所述電源I可采用電壓可調(diào)連續(xù)交流電源。
[0025]所述電火花陰極7和電火花陽極6可采用石墨材料。
[0026]所述電阻10可為5 Ω。
[0027]為了驗證本實用新型的可行性和有效性，按圖1連接好電路，選定不同的轉(zhuǎn)速n、進給量f和切削深度ap，用CBN可轉(zhuǎn)位立銑刀(單齒)，對Grl2淬火工具鋼(57HRC)做試驗，試驗過程中，電火花電極確實產(chǎn)生了明亮的電火花，隨著施加的電壓和電流的增大，電火花強度也增大，實現(xiàn)了電火花蝕除和機械銑削同時發(fā)生作用，這種電火花輔助作用對減小加工振動，減小切削力有好處。
[0028]本實用新型的關(guān)鍵是采用在回路上串接電阻，如不串接電阻，同樣可以產(chǎn)生電火花，但這種火花電壓只有1V以內(nèi)，電流可以達到100?200A，因為這種情況下的電阻，只是電極與工件間的接觸電阻，很小，所以這種火花的功率很小，威力也就小，串接電阻后，例如串接一個5 Ω電阻，加150V電壓，電流30A，功率可達4500VA，火花威力大，當(dāng)然，電阻也要能承受4500VA功率。在工件即將進入切削前，刀具與工件接觸的正上方裝夾通電陽極，產(chǎn)生電火花，利用電火花的熱蝕除原理，蝕除或者軟化金屬，然后進入銑削加工時就可以降低切削負擔(dān)，改善加工條件。
【主權(quán)項】
1.一種電火花輔助銑削加工裝置，其特征在于設(shè)有電源、銑刀頭、銑刀、夾具、振動器、電火花陽極、電火花陰極、銑床工作臺、電阻；銑刀安裝在銑刀頭的底部，夾具和工件設(shè)在銑床工作臺上表面，所述電火花陽極和電火花陰極分別接電源的正極和負極，電火花陽極和電火花陰極均保持與工件接觸，振動器捆綁在電火花陽極或電火花陰極上，振動器的振動帶動與之捆綁的電火花陽極或電火花陰極一起振動，造成電火花陽極或電火花陰極與工件之間的頻繁接觸和斷開，使整個電路頻繁通斷，電路的通斷產(chǎn)生電火花作用；電阻串接在電火花陽極和電火花陰極之間的回路中。
2.如權(quán)利要求1所述一種電火花輔助銑削加工裝置，其特征在于所述電阻為5Ω。
【專利摘要】一種電火花輔助銑削加工裝置，涉及電火花加工設(shè)備。設(shè)有電源、銑刀頭、銑刀、夾具、振動器、電火花陽極、電火花陰極、銑床工作臺、電阻；銑刀安裝在銑刀頭的底部，夾具和工件設(shè)在銑床工作臺上表面，電火花陽極和電火花陰極分別接電源的正極和負極，電火花陽極和電火花陰極均保持與工件接觸，振動器捆綁在電火花陽極或電火花陰極上，振動器的振動帶動與之捆綁的電火花陽極或電火花陰極一起振動，造成電火花陽極或電火花陰極與工件之間的頻繁接觸和斷開，使整個電路頻繁通斷，電路的通斷產(chǎn)生電火花作用；電阻串接在電火花陽極和電火花陰極之間的回路中。不需要做額外的絕緣保護、加工范圍廣、加工效率高，加工精度和表面質(zhì)量高，銑刀的磨損量小。
【IPC分類】B23H5-04
【公開號】CN204524463
【申請?zhí)枴緾N201520250946
【發(fā)明人】王希, 姚亞飛, 沈騰輝
【申請人】廈門大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月23日