CN103831496A - 一种在轴上加工凹槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在轴上加工凹槽的方法，包括：加工轴的周面；加工外模套，包括在外模套上制作通孔，以及利用线切割在该通孔的周壁上加工与所需凹槽方位和形状匹配的模槽，从而在模槽之间形成与凹槽对应的凸起；以及将外模套套设在轴上，利用放电加工制作所需的凹槽。本发明的方法可以在无法对轴夹持定位的情况下在轴上加工出凹槽，并且可以一次加工若干个凹槽。

Description

一种在轴上加工凹槽的方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及轴类零件上凹槽的加工。

背景技术

通常来说，为了在轴类零件上加工槽，需要先将回转面加工完毕后，将轴固定在所需的角度，然后利用铣削在需要的位置加工出槽。如果需要在多个周向位置加工槽，则需要将轴逐次转动一定角度，从而依次加工出所需要的凹槽。因此，轴上多个凹槽的加工通常是逐个完成的。

也有可能，利用置放在不同方位的多个铣刀同时加工出若干个凹槽。然而，各个铣刀之间可能会互相影响，不利于槽的加工。

另外，有些轴类零件在加工完回转面之后不能使用夹具夹持固定，也无法加工凹槽。

电火花加工可以利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料。进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入工作液中，或将工作液充入放电间隙。通过间隙自动控制***控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将工作液击穿，产生火花放电。

在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并***式地飞溅到工作液中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被工作液带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间工作液恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。这样，虽然每个脉冲放电蚀除的金属量极少，但因每秒有成千上万次脉冲放电作用，就能蚀除较多的金属，具有一定的生产率。在保持工具电极与工件之间恒定放电间隙的条件下，一边蚀除工件金属，一边使工具电极不断地向工件进给，最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。因此，只要改变工具电极的形状和工具电极与工件之间的相对运动方式，就能加工出各种复杂的型面。

工具电极常用导电性良好、熔点较高、易加工的耐电蚀材料，如铜、石墨、铜钨合金和钼等。在加工过程中，工具电极也有损耗，但小于工件金属的蚀除量，甚至接近于无损耗。工作液作为放电介质，在加工过程中还起着冷却、排屑等作用。常用的工作液是粘度较低、闪点较高、性能稳定的介质，如煤油、去离子水和乳化液等。

按照工具电极的形式及其与工件之间相对运动的特征，可将电火花加工方式分为五类：利用成型工具电极，相对工件作简单进给运动的电火花成形加工；利用轴向移动的金属丝作工具电极，工件按所需形状和尺寸作轨迹运动，以切割导电材料的电火花线切割加工；利用金属丝或成形导电磨轮作工具电极，进行小孔磨削或成形磨削的电火花磨削；用于加工螺纹环规、螺纹塞规、齿轮等的电火花共轭回转加工；小孔加工、刻印、表面合金化、表面强化等其他种类的加工。

电火花加工能加工普通切削加工方法难以切削的材料和复杂形状工件；加工时无切削力；不产生毛刺和刀痕沟纹等缺陷；工具电极材料无须比工件材料硬；直接使用电能加工，便于实现自动化；加工后表面产生变质层，在某些应用中须进一步去除；工作液的净化和加工中产生的烟雾污染处理比较麻烦。电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和型腔的模具和零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。

电火花线切割简称线切割，其工作原理如图1所示，电极丝1在鼓筒2上以一定的速度移动，装在机床工作台上的工件3由工作台按预定控制轨迹相对于电极丝做成型运动。脉冲电源的一极接工件3，另一极接电极丝1。在工件1与电极丝3之间总是保持一定的放电间隙且喷洒工作液，电极之间的火花放电蚀出一定的缝隙，连续不断的脉冲放电就切出了所需形状和尺寸的工件。

发明内容

本发明的目的是能够在无法夹持定位轴时，在轴上加工出凹槽。

本发明的技术方案如下：

一种在轴上加工凹槽的方法，包括：加工轴的周面；加工外模套，包括在外模套上制作通孔，以及利用线切割在该通孔的周壁上加工与所需凹槽方位和形状匹配的模槽，从而在模槽之间形成与凹槽对应的凸起；以及将外模套套设在轴上，利用放电加工制作所需的凹槽。

其中，该外模套为铜套，所述通孔为圆孔。

其中，所述凸起与凹槽的方位与形状相一致。

本发明的技术效果是：可以在无法对轴夹持定位的情况下在轴上加工出凹槽；可以一次加工复数个凹槽。

附图说明

图1是线切割的原理示意图。

图2是本发明一实施例中需要加工的零件。

图3是本发明一实施例中采用的加工工具。

图4是利用图3示出的工具进行加工的示意图。

图5是本发明方法的过程示意图。

具体实施方式

如图1所示，需要在轴类零件10上加工凹槽12时。由于轴的周面已经加工完毕，所以难以用卡盘夹持而处于固定位置而难以定位，也就不能采用传统的铣削加工的方法。

为此，本发明的方法中需要使用特制的外模套来加工轴上的凹槽。图2示出在一个实施例中，该外模套为一铜套30，其构造为立方体。该铜套30其中设有通孔32。这个通孔32可通过钻孔或铣削加工形成。

在加工出通孔32之后，利用线切割方法在通孔32的周壁上加工出与轴10上的凹槽12方位和形状匹配的模槽34，从而形成若干个凸起36。这些凸起36的方位与形状与该凹槽12一致。

如图3所示，将制作完成的铜套30套在未加工出凹槽12的轴10上，利用放电加工工艺在轴10上与凸起36对应的位置加工出凹槽12。

虽然本发明的实施例中将铜套描述为立方体，然而这样的铜套也可以是其他形状，例如六棱柱或三棱柱等，或者适于实际应用的其他形状。在上述的实施例中，虽然铜套由铜制成，然而在其他实施例中或者根据实际应用情况中，如果加工条件允许，也可由其他金属制成。

如图5所示，本发明的方法100的过程包括如下步骤：

步骤110，加工轴的周面；

步骤120，加工外模套，其中：

步骤122，在外模套上制作通孔；

步骤124，利用线切割在该通孔的周壁上加工与所需凹槽方位和形状匹配的模槽，从而在模槽之间形成与凹槽对应的凸起；

步骤130，将外模套套设在轴上，利用放电加工制作所需的凹槽。

上面所描述的方法的步骤中，步骤110与步骤120的序号是为了清楚的描述，而不是限制加工轴的周面与加工外模套的次序。而是，按照步骤110和步骤120可同时进行，也可以选择任一个先进行。

尽管本发明依照其优选实施方式描述，但是存在落入本发明范围内的改变、置换和各种替代等同物。这里提供的示例仅是说明性的，而不是对本发明的限制。

为了简明，本说明书省略了对公知技术的描述。

Claims (3)

1.一种在轴上加工凹槽的方法，其特征在于，该方法包括：

加工轴的周面；

加工外模套，包括：在外模套上制作通孔；以及，利用线切割在该通孔的周壁上加工与所需凹槽方位和形状匹配的模槽，从而在模槽之间形成与凹槽对应的凸起；

将外模套套设在轴上，利用放电加工制作所需的凹槽。

2.根据权利要求1所述的在轴上加工凹槽的方法，其特征在于，该外模套为铜套，所述通孔为圆孔。

3.根据权利要求1或2所述的在轴上加工凹槽的方法，其特征在于，所述凸起与凹槽的方位与形状相一致。

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