CN100488688C - 非导电材料电火花铣削电极头 - Google Patents
非导电材料电火花铣削电极头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100488688C CN100488688C CNB2007101148947A CN200710114894A CN100488688C CN 100488688 C CN100488688 C CN 100488688C CN B2007101148947 A CNB2007101148947 A CN B2007101148947A CN 200710114894 A CN200710114894 A CN 200710114894A CN 100488688 C CN100488688 C CN 100488688C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- tool
- negative
- positive
- conducting material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003801 milling Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 8
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 13
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 abstract 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000009760 electrical discharge machining Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012799 electrically-conductive coating Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
本发明涉及一种非导电材料电火花铣削电极头,属于机械加工领域。它包括刷涂头(1)、正工具电极(2)、绝缘隔套(3)、负工具电极(4)、弹簧夹头(5)、电磁振荡器(6)、主轴***(7)、主轴头(8)、注液管(9)、绝缘夹套(10)、弹簧夹头锁紧螺母(11)、负工具电极电刷(12)、正工具电极电刷(13)和水基导电液(14)。加工时,水基导电液(14)由刷涂头(1)刷涂在非导电材料工件的表面上,当电磁振荡器(6)带动正、负工具电极向上提起时,吸附导电液沿非导电工件的表面流向两电极的下端,引起两极端部在非导电工件的表面上产生火花放电,进行电火花铣削加工,本发明具有结构简单、效率高、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域,涉及一种非导电材料电火花铣削电极头。
背景技术
目前,国内外学者研究较多的非导电材料电加工方法主要有:高压电火花加工、辅助电极加工、电解电火花复合加工等。
高压电火花加工是在尖电极与平板电极间放入绝缘的工件,两极间加以直流或工频交流高电压,使尖电极附近的空气被击穿,发生辉光放电蚀除。由于两极间存在寄生电容,把电源变为高频或脉冲性,可以流过较大的辉光电流。它所使用的高压高频电源的电压为5000~6000伏,最高电压为12000伏,频率为数十千Hz到数十兆Hz。该种加工方法仅可用于浅孔的加工,且所加工孔的表面较粗糙。
辅助电极电火花加工法把一个金属片或金属网预先放置在非导电材料的表面上作为辅助电极,当工具电极放电打穿辅助电极后,在非导电材料表面上形成一层碳化导电层,使工件表面具有导电性,工具电极与新形成的导电层之间产生放电,在蚀除旧导电层的同时,形成新的导电层,从而实现对非导电材料的电火花加工;此后,人们又采用在非导电材料的表面上镀敷金属、涂敷导电涂料等来形成导电层的方法,实现了非导电材料的电火花加工,但其加工效率和精度均较低。
非导电材料电火花加工技术的研究与开发是当今电加工技术领域的一个研究热点。目前,国内外学者多集中于研究非导电材料电解电火花复合加工技术,该种加工技术是利用电解液中的火花放电作用进行加工的,加工时工具电极接脉冲电源的负极,辅助电极接脉冲电源的正极,当两极间加上脉冲电压时,由电化学作用,在工具电极表面产生气泡,通过此气泡使工具电极表面与电解液间形成高的电位梯度,引起火花放电,由放电时产生的瞬时高温及冲击波等作用来达到蚀除非导电材料的目的。该种加工方法存在效率低、能耗大、加工精度低、表面质量差,同时加工过程中还排出有害电解气体,加工环境较差等问题。针对通常的非导电材料电解电火花复合加工技术存在效率低、能耗大等问题,刘永红提出了非导电材料充气电解电火花复合加工技术,该加工技术采用充气的方法来形成电解液火花放电所需要的非导电相,其加工生产率虽有较大的提高,但应用于实际生产仍显较低,且加工精度和表面质量都较差,同时加工过程中还排出有害电解气体,加工环境较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非导电材料电火花铣削电极头,开发新的非导电材料电火花加工设备,提高非导电难加工材料的加工效率、降低其加工成本。
本发明的原理:所发明的非导电材料电火花铣削电极头主要由刷涂头1、正工具电极2、绝缘隔套3、负工具电极4、弹簧夹头5、电磁振荡器6、主轴***7、主轴头8、注液管9、绝缘夹套10、弹簧夹头锁紧螺母11、负工具电极电刷12、正工具电极电刷13、水基导电液14等组成。电火花铣削加工时,正工具电极2和负工具电极4分别与脉冲电源的正、负极相连,正、负工具电极通过绝缘隔套3被连接在一起,负工具电极4通过弹簧夹头5与电磁振荡器6相连,在电磁振荡器6的带动下,正、负工具电极做上下振动,此外,正、负工具电极还在主轴头8的带动下做旋转运动和Z方向的移动,水基导电液14通过负工具电极4的内孔和刷涂头1被刷涂在非导电材料工件的表面上,当电磁振荡器6带动正、负工具电极向上提起时,吸附导电液沿非导电材料工件的表面向四周扩散,使工具电极下方的工件表面导电,正、负工具电极的端面间通过导电液在非导电材料工件的表面上产生火花放电,由放电时产生的瞬时高温、高压作用来蚀除加工非导电材料。被加工的非导电材料工件安装在X、Y方向移动工作台上,在X、Y方向移动工作台的带动下做X、Y方向的移动,由工作台和主轴头间的联动来实现对复杂形状非导电材料工件的电火花铣削加工。
本发明具有如下优点:
1.利用流经正、负工具电极端面的导电液在非导电材料表面上引起的火花放电作用产生的瞬时高温、高压来蚀除加工非导电材料,可以加工各种难加工的非导电材料;采用多轴联动的方法,可以实现对复杂结构形状非导电材料工件的电火花铣削。
2.通过调整火花放电参数,可以在同一台机床上实现对非导电材料的粗、中、精加工。
3.在非导电材料电火花铣削过程中,正、负工具电极与工件间的宏观作用力很小,可以方便地实现对复杂低刚度非导电材料零件的加工。
4.以导电石墨粉为介质来配制水基导电液,加工过程不产生电解作用,避免了电解电火花复合加工方法存在的加工环境差、易锈蚀机床的问题。
5.结构简单、工作可靠。
附图说明
附图为依据本发明所设计出的非导电材料电火花铣削电极头的结构示意图。
具体实施方式
参见附图。本发明的非导电材料电火花铣削电极头包括刷涂头1、正工具电极2、绝缘隔套3、负工具电极4、弹簧夹头5、电磁振荡器6、主轴***7、主轴头8、注液管9、绝缘夹套10、弹簧夹头锁紧螺母11、负工具电极电刷12、正工具电极电刷13和水基导电液14。刷涂头1把负工具电极4内孔中的导电掖刷涂在非导电材料工件的表面上,形成工件表面导电的条件;正工具电极2通过正工具电极电刷13与脉冲电源的正极相连;绝缘隔套3用于隔离正、负工具电极,并使它们固结在一起;负工具电极4通过弹簧夹头5与电磁振荡器6相连,通过负工具电极电刷12与脉冲电源的负极相连,其内孔为水基导电液的通路,内孔的下端装有刷涂头1;弹簧夹头5用于装夹负工具电极4;电磁振荡器6用于带动正、负工具电极在加工过程中做上下振动,当其带动正、负工具电极向上提起时,吸附导电液沿非导电材料工件的表面向四周扩散,使工具电极下方的工件表面导电,正、负工具电极的端面间通过导电液在非导电材料工件的表面上产生火花放电,由放电时产生的瞬时高温、高压作用来蚀除加工非导电材料,当其向下运动使正、负工具电极的端面压在非导电材料工件的表面上时,正、负工具电极端面正对着的工件表面上的导电液被挤走,火花放电停止;主轴***7上装有主轴头、可驱动主轴头做Z方向移动的直流伺服电动机和可驱动主轴做旋转运动的直流电动机,在伺服控制***的控制下,主轴头带动正、负工具电极做旋转运动和Z方向的移动;注液管9为一绝缘管,从主轴的中心通过,其下端***负工具电极4的内孔中,用于向负工具电极4的内孔提供导电液;绝缘夹套10用于隔离弹簧夹头5和负工具电极4;弹簧夹头锁紧螺母11安装在弹簧夹头5上,通过旋转弹簧夹头锁紧螺母11可以使弹簧夹头5夹紧或松开负工具电极4;负工具电极电刷12用于连接负工具电极4和脉冲电源的负极,提供电火花铣削加工时的电流通路;正工具电极电刷13用于连接正工具电极2和脉冲电源的正极,提供电火花铣削加工时的电流通路;水基导电液14是以石墨粉为导电介质配制而成的,主要用于形成非导电材料工件表面的导电层。加工时,负工具电极中心孔中的导电液通过刷涂头被刷涂在非导电工件材料工件的表面上,在电磁振荡器带动正、负工具电极向上提起时,使导电液沿非导电材料表面向四周扩散,当导电液流经正、负工具电极的端部时,将引起火花放电,由放电时产生的瞬时高温、高压作用来蚀除加工非导电材料,当正、负工具电极的端部压在非导电材料工件的表面上时,火花放电停止,此后正、负工具电极再上提,又引起火花放电,如此往复地进行下去,就可以实现对非导电材料的电火花加工,借助于本发明所设计的电火花铣削电极头与工作台间的联动作用,便可以实现对复杂形状非导电材料工件的电火花铣削。
Claims (2)
1.一种非导电材料电火花铣削电极头,它包括刷涂头(1)、正工具电极(2)、绝缘隔套(3)、负工具电极(4)、弹簧夹头(5)、电磁振荡器(6)、主轴***(7)、主轴头(8)、注液管(9)、绝缘夹套(10)、弹簧夹头锁紧螺母(11)、负工具电极电刷(12)、正工具电极电刷(13)、水基导电液(14),其特征在于:正工具电极(2)通过正工具电极电刷(13)与电火花脉冲电源的正极相连,负工具电极(4)通过负工具电极电刷(12)与电火花脉冲电源的负极相连,水基导电液(14)通过负工具电极(4)的内孔和刷涂头(1)被刷涂在非导电材料工件的表面上,当电磁振荡器(6)带动正工具电极(2)和负工具电极(4)向上提起时吸附导电液,并使导电液沿非导电材料工件表面向四周扩散,使正工具电极(2)和负工具电极(4)下方的非导电材料工件表面导电,正工具电极(2)和负工具电极(4)的端面间通过水基导电液(14)在非导电材料工件的表面上产生火花放电蚀除加工。
2.如权利要求1所述的非导电材料电火花铣削电极头,其特征在于:正工具电极(2)通过绝缘隔套(3)安装在负工具电极(4)上,负工具电极(4)通过弹簧夹头(5)与电磁振荡器(6)相连,在电磁振荡器(6)的作用下,正工具电极(2)和负工具电极(4)做上下振动,此外,正工具电极(2)和负工具电极(4)在主轴头(8)的带动下做旋转运动和Z方向的移动。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2007101148947A CN100488688C (zh) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | 非导电材料电火花铣削电极头 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2007101148947A CN100488688C (zh) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | 非导电材料电火花铣削电极头 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101176936A CN101176936A (zh) | 2008-05-14 |
CN100488688C true CN100488688C (zh) | 2009-05-20 |
Family
ID=39403443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2007101148947A Expired - Fee Related CN100488688C (zh) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | 非导电材料电火花铣削电极头 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100488688C (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104907648B (zh) * | 2015-07-08 | 2017-03-01 | 上海交通大学 | 基于复合断弧和高效排屑的电弧轮廓切割放电加工方法 |
CN106270860B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-20 | 上海交通大学 | 基于标准接口的高速电弧放电加工刀柄装置 |
CN106391630A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-02-15 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种用于edt电极冲洗的密封装置 |
CN107962432B (zh) * | 2018-01-09 | 2023-09-26 | 河南理工大学 | 一种用于电解磨削薄圆片类工件的装夹主轴*** |
CN110919113B (zh) * | 2019-12-11 | 2020-11-03 | 大连大学 | 一种横向馈电电极 |
CN111545850B (zh) * | 2020-05-11 | 2021-06-08 | 南京航空航天大学 | 乙二醇基溶液电解电火花复合线切割加工方法 |
-
2007
- 2007-11-27 CN CNB2007101148947A patent/CN100488688C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
微细电火花加工及其关键技术. 李刚,赵万生.机械工程师,第2期. 2004 |
微细电火花加工及其关键技术. 李刚,赵万生.机械工程师,第2期. 2004 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101176936A (zh) | 2008-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100519031C (zh) | 非导电材料电火花铣削方法 | |
CN100488688C (zh) | 非导电材料电火花铣削电极头 | |
CN103433576B (zh) | 一种绝缘陶瓷涂层金属的自诱导-内冲液电火花加工方法 | |
CN102166676A (zh) | 绝缘陶瓷往复走丝电火花线切割加工方法及装置 | |
CN103447642B (zh) | 一种绝缘陶瓷涂层金属电火花加工的电极旋转及夹紧装置 | |
CN111151832B (zh) | 旋转电弧铣削加工装置、铣削加工机床及其的控制*** | |
CN105215487A (zh) | 一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工方法及装置 | |
CN102240835B (zh) | 一种柴油发动机喷油嘴喷孔的电解加工方法及装置 | |
CN205129105U (zh) | 一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工装置 | |
CN103920948A (zh) | 可控气膜微细电化学放电线切割加工装置及方法 | |
CN103231134B (zh) | 一种非导电材料的电解电火花线切割加工装置及方法 | |
CN101112727A (zh) | 一种直流动电弧电火花加工方法 | |
CN103909300A (zh) | 一种电泳与超声振动辅助微细铣削加工装置 | |
CN100513036C (zh) | 非导电材料电火花刨削电极头 | |
CN101890541B (zh) | 超微细电火花加工机床的主轴旋转进给装置 | |
CN101176934A (zh) | 非导电材料电火花刨削方法 | |
CN105127528B (zh) | 阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置 | |
CN100513056C (zh) | 非导电超硬材料电火花机械复合磨削方法及机床 | |
CN104874880A (zh) | 非导电材料电火花铣削加工伺服装置 | |
CN212071301U (zh) | 一种轻便型的微细超声或微细超声振动辅助加工主轴 | |
CN208408795U (zh) | 一种电解电火花同步复合线切割加工装置 | |
CN111283279A (zh) | 一种适用于高速旋转的微细电火花/电解加工主轴 | |
CN111438569A (zh) | 一种轻便型的微细超声或微细超声振动辅助加工主轴 | |
CN105618878A (zh) | 柔性集束导电磨头电解磨削同步电弧放电强化复合加工方法 | |
CN104985265A (zh) | 一种便携式电火花机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090520 |