CN112404620B - 一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供*** - Google Patents

一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供*** Download PDF

Info

Publication number
CN112404620B
CN112404620B CN202011293236.0A CN202011293236A CN112404620B CN 112404620 B CN112404620 B CN 112404620B CN 202011293236 A CN202011293236 A CN 202011293236A CN 112404620 B CN112404620 B CN 112404620B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electro
combined supply
hydraulic combined
terminal
interface
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.)
Active
Application number
CN202011293236.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112404620A (zh
Inventor
顾琳
何国健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN202011293236.0A priority Critical patent/CN112404620B/zh
Publication of CN112404620A publication Critical patent/CN112404620A/zh
Priority to US17/528,281 priority patent/US20220176505A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN112404620B publication Critical patent/CN112404620B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H5/00—Combined machining
    • B23H5/04—Electrical discharge machining combined with mechanical working
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1556—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of non-rotary tools
    • B23Q3/15573—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of non-rotary tools the tool being taken from a storage device and transferred to a tool holder by means of transfer devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
    • B23H1/10—Supply or regeneration of working media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • B23H11/006—Electrical contacts or wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2400/00—Moving mechanisms for tool electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2500/00—Holding and positioning of tool electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155404—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper
    • B23Q2003/155411—Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper pivotable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S483/00—Tool changing
    • Y10S483/902—Tool grippers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T483/00—Tool changing
    • Y10T483/18—Tool transfer to or from matrix
    • Y10T483/1873—Indexing matrix
    • Y10T483/1882—Rotary disc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，包括电液联供装置和夹持装置；电液联供装置包括绝缘座、电液联供基座、电液联供管端子和电液联供管，电液联供基座通过绝缘座与主轴外壳固连固连，电液联供基座上设置有工作液管接口和接线柱，电液联供基座底端的端子接口与电液联供管端子的顶端卡接，电液联供管端子通过电液联供管与放电加工电极刀柄中的冲液仓连通；夹持装置包括设置在换刀机械臂的夹持端上的第一夹持机构、设置在刀库底座夹持单元上的第二夹持机构构和设置在冲液仓外壁上的配合机构，第一夹持机构或第二夹持机构均能够与配合机构固连以对所述冲液仓进行周向限位。本发明提高了放电加工的换刀效率。

Description

一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***
技术领域
本发明涉及放电加工技术领域，特别是涉及一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***。
背景技术
放电加工包括电火花加工和电弧加工等，依靠正负极之间直接放电产生的等离子体的高温来蚀除材料，加工时电极与工件并不接触。是常见的特种加工手段，在模具和航空航天等行业应用广泛。使用的工作液为绝缘工作液，在脉冲间隙等离子体消失，工作液恢复绝缘或高阻抗状态。因此，供电、电极、冲液是放电加工的必须条件。
放电加工中的电弧加工效率极高，加工难切削材料时的效率是传统切削的三倍以上，但表面质量尚无法到达最终要求，因此往往需要进行后续的机加工。因此，放电加工后的表面需要采用机加工的手段完成最后的余量去除。如能在一台设备实现“先放电加工、后切削加工”，则可省去更换机床和重新装夹的时间并提高加工精度。这就要求放电加工的电极夹持工具与切削加工刀具的刀柄具有一定的互换性，即有相同的主轴接口。实现电极夹持刀柄与机加工刀柄的接口通用和互换并不复杂，但自动化、无人工厂是未来制造业发展的必然趋势，这就要求电极夹持刀柄(包括电极)也要支持自动换刀功能，而由于现有的放电加工电极刀柄中的冲液仓是与旋转轴转动配合的，这就导致换刀过程中放电加工电极刀柄的冲液仓发生相对旋转轴和电极的转动，从而导致无法方便地实现自动换刀的难题。
现有的供液方案分为两种：(1)直接利用带中心冲液功能的主轴，使工作液直达电极冲液孔。但这种方案受主轴冲液孔径限制，流量往往不足，只能作为辅助方案；(2)在电极刀柄外部单设冲液管，实现大流量的供给，但这种方案的冲液管拆卸需要人工手动操作，如何实现自动化，尚无人提出。现有的供电方案在更换电极或电极刀柄时也需要拆卸电源接口。目前在刀柄更换过程中，必须有人工介入安装或拆卸冲液部件和导电部件，无法实现自动更换，进而影响加工效率，增加操作人员的工作负担。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，以解决上述现有技术存在的问题，实现电液联供且支持自动换刀，提高放电加工的换刀效率和加工的自动化程度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，包括电液联供装置和夹持装置；所述电液联供装置包括绝缘座、电液联供基座、电液联供管端子和电液联供管，所述绝缘座与机床主轴的主轴外壳或主轴座固连，所述电液联供基座的顶端与所述绝缘座固连，所述电液联供基座上设置有工作液管接口和接线柱，所述电液联供基座的底端设置有端子接口，所述工作液管接口和所述端子接口分别与所述电液联供基座内的流道连通，所述端子接口与所述电液联供管端子的顶端卡接时所述电液联供基座内的流道与所述电液联供管端子内的流道连通，所述电液联供管端子内的流道还通过所述电液联供管与放电加工电极刀柄中的冲液仓连通；所述接线柱、所述电液联供基座、所述电液联供管端子、所述电液联供管及所述放电加工电极刀柄均导电且电导通，所述放电加工电极刀柄与主轴之间绝缘；所述夹持装置包括设置在换刀机械臂的夹持端上的第一夹持机构和设置在刀库底座夹持单元上的第二夹持机构，所述第一夹持机构或所述第二夹持机构均能够与所述冲液仓外侧壁上的配合机构固连以对所述冲液仓进行周向限位。
优选的，所述第一夹持机构为两个间隔设置在所述换刀机械臂的夹持端上的换刀臂限位叉，所述第二夹持机构为两个间隔设置在所述刀库底座夹持单元上的换刀座限位叉，所述配合机构为设置在所述冲液仓外侧壁上的电极限位槽；两个所述换刀臂限位叉或两个所述换刀座限位叉均能够同时***所述电极限位槽中以对所述冲液仓进行周向限位。
优选的，所述第一夹持机构为固设在所述换刀机械臂的夹持端上的永磁铁或电磁铁，所述第二夹持机构为固设在所述刀库底座夹持单元上的永磁铁或电磁铁，所述配合机构为固设在所述冲液仓外侧壁上的永磁铁或电磁铁；第一夹持机构和所述第二夹持机构均能够与配合机构产生磁性力吸合力以对所述冲液仓进行周向限位。
优选的，所述主轴刀柄接口为标准刀柄接口，所述主轴刀柄接口的外侧壁上设置有通用限位槽；所述放电加工电极刀柄与主轴刀柄接口之间通过设置绝缘层绝缘。
优选的，所述工作液管接口用于与工作液存储装置连通，所述工作液存储装置中的工作液通过压力泵经所述工作液管接口泵入所述电液联供基座；所述接线柱用于与电源电连接。
优选的，所述端子接口与所述电液联供管端子的顶端卡接时，所述端子接口与所述电液联供管端子的连接处密封。
优选的，所述端子接口与所述电液联供管端子之间设置有密封圈或密封机构以防止工作液泄露，且所述密封圈或密封机构不影响所述端子接口与所述电液联供管端子直接接触而导电。
优选的，所述工作液管接口、所述电液联供基座、所述端子接口、所述电液联供管端子、所述电液联供管及所述放电加工电极刀柄中的液体通道共同构成工作液通道。
优选的，所述工作液管接口、所述电液联供基座、所述端子接口、所述电液联供管端子、所述电液联供管及所述放电加工电极刀柄和电极共同构成导电通道。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***不仅实现了电液联供而且支持自动换刀，提高了放电加工的换刀效率。本发明用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***通过电液联供管端子与电液联供基座卡接，能够快速插接，并且接通后电液联供管提供辅助支撑，提高了***刚度和精度。通过换刀臂限位叉和换刀座限位叉与冲液仓外壁上电极限位槽的匹配，实现换刀前后的电极刀柄内部转动轴和外部冲液仓的角度固定，避免装夹前后发生相对转动而无法***端口。电液联供装置除了提供电源的连接方式，还可以增强冲液效果，使加工更稳定。电液联供装置的尺寸紧凑，不会影响现有机床的切削加工功能，刀柄长度可以很短，对机床轴向行程(z向行程)影响很小，极大保障了机床的加工范围。总之，本发明有利于实现面向自动化的自动换刀功能，使包括电弧、电火花在内的放电加工与传统切削加工在一台机床上实现高效集成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***的部分结构示意图一；
图2为本发明用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***的部分结构示意图二；
图3为本发明用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***中电液联供装置的结构示意图一；
图4为本发明用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***中电液联供装置的结构示意图二；
图5为图4中A处的剖面图；
其中：1、主轴外壳；2、绝缘座；3、电液联供基座；4、工作液管接口；5、接线柱；6、端子接口；7、密封圈；8、电液联供管端子；9、主轴刀柄接口；10、通用限位槽；11、空心旋转轴；12、旋转机构；13、电极限位槽；14、电极接口；15、冲液仓；16、电液联供管；17、电液联供装置；18、刀库；181、换刀座限位叉；19、换刀机械臂；191、换刀臂限位叉；192、刀爪。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，以解决上述现有技术存在的问题，实现电液联供且支持自动换刀，提高放电加工的换刀效率和加工的自动化程度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图5所示：本实施例用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***包括电液联供装置17和夹持装置。
其中，电液联供装置17包括绝缘座2、电液联供基座3、电液联供管端子8和两个电液联供管16。绝缘座2与机床主轴的主轴外壳1固连，需要注意的是，绝缘座2只要是主轴上不转动的部分即可，比如主轴座。电液联供基座3的顶端与绝缘座2固连，电液联供基座3上设置有工作液管接口4和接线柱5，工作液管接口4用于与工作液存储装置连通，工作液管接口4与工作液存储装置之间的管路上设置有压力泵，工作液存储装置中的工作液通过压力泵经工作液管接口4泵入电液联供基座3。接线柱5用于与电源电连接。
电液联供基座3的底端设置有端子接口6，工作液管接口4和端子接口6分别与电液联供基座3内的流道连通，端子接口6与电液联供管端子8的顶端卡接时电液联供基座3内的流道与电液联供管端子8内的流道连通，端子接口6与电液联供管端子8的顶端卡接时，端子接口6与电液联供管端子8的连接处密封。端子接口6与电液联供管端子8之间设置有密封圈7，且密封圈7不影响端子接口6与电液联供管端子8直接接触而导电。
电液联供管端子8内的流道还通过两个电液联供管16与放电加工电极刀柄中的冲液仓15连通；放电加工电极刀柄包括冲液仓15、旋转机构12、空心旋转轴11和电极接口14，空心旋转轴11通过主轴刀柄接口9与主轴固连并可被主轴带动旋转，电极通过电极接口14与空心旋转轴11的底端固连，空心旋转轴11的侧壁上开设有导液孔与冲液仓15连通，导液孔与空心旋转轴11内部的流道连通，空心旋转轴11内部的流道经轴端开口通过电极接口14内的工作液通道与电极连通，电极接口14为中空结构，中间为工作液通道和电极固定面，电极由电极接口14固定在空心旋转轴11的底端。冲液仓15的顶端和底端分别设置有一个旋转机构12，空心旋转轴11通过两个旋转机构12与冲液仓15转动配合，旋转机构12将冲液仓15的上下两端密封，旋转机构12本身密封，冲液仓15与旋转机构12的外圈连接，空心旋转轴11与旋转机构12的内圈连接，两个旋转机构12分别将冲液仓15的上下两端密封。
接线柱5、电液联供基座3、电液联供管端子8、电液联供管16、冲液仓15、旋转机构12及空心旋转轴11均导电，电极刀柄与主轴刀柄接口9之间通过设置绝缘层绝缘。主轴刀柄接口9的外侧壁上设置有通用限位槽10，冲液仓15的外侧壁上设置有电极限位槽13。
夹持装置包括两个间隔设置在换刀机械臂19的夹持端上的换刀臂限位叉191和两个间隔设置在刀库18底座夹持单元上的换刀座限位叉181，需要注意的是，在换刀机械臂19的两个夹持端分别设置有两个换刀臂限位叉191和一个刀爪192(参照图2)，两个换刀臂限位叉191或两个换刀座限位叉181均能够同时***冲液仓外侧壁上的电极限位槽中以对冲液仓进行周向限位，刀爪192能够***通用限位槽10对主轴刀柄接口9进行限位。通过刀库18底座夹持单元上的限位叉和换刀机械臂19上的限位叉与冲液仓15外壁上的电极限位槽13的配合，实现换刀前后的电极刀柄下方的空心旋转轴11和冲液仓15的角度固定，避免装夹前后两者发生相对转动而无法***端口。
在本实施例中，电液联供基座3通过绝缘底板与主轴座或主轴端面不旋转部分或侧面连接并固定，在放电加工中保持固定。电液联供基座3为中空结构，采用导电材料制成，电液联供基座3开有侧面或顶面开有工作液管接口4，工作液管道与工作液管接口4连接，加工时工作液经该工作液管接口4进入电液联供基座3的内部通道。电液联供基座3上另设有接线柱5，放电加工电源线与接线柱5连接，加工时脉冲电源的输出电流经接线柱5与电液联供基座3整体导通。电液联供基座3底部为电极夹持刀柄的端子接口6，端子接口6为中空结构供电液联供管端子8***；安装电极刀柄时，电液联供管端子8***端子接口6，形成工作液通道及导通电流。电液联供管端子8***端子接口6后，在换刀机构或人工施加推力作用下，电液联供管端子8的外侧面与端子接口6内表面充分接触并形成压力，保证密封和充分接触导电。
本实施例用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***中的导电通道为：接线柱5→电液联供基座3→端子接口6→电液联供管端子8→电液联供管16→冲液仓15→旋转机构12→空心旋转轴11→电极接口14→电极。工作液通道为：压力泵→工作液管→工作液管接口4→电液联供基座3内的流道→端子接口6→电液联供管端子8→电液联供管16→冲液仓15→空心旋转轴11侧壁的导液孔→空心旋转轴11内的通道→电极接口14→电极。图3中的箭头表示的是电液联供基座3内的工作液的流动方向。需要注意的是，冲液仓15整体密封，而空心旋转轴11的中部浸泡在冲液仓15内的工作液内，故即便空心旋转轴11不停转动，冲液仓15内的工作液也能够源源不断地通过导液孔进入空心旋转轴11内的流道。
电液联供端口的顶端具有一定锥度，起到导入的作用，方便直接实现快速接通，并且接通后电液联供管16提供辅助支撑，提高了***刚度和精度。
在需要更换电极刀柄时，换刀机械臂19先从电极刀库刀座中将一个夹持端的刀爪192***新的放电加工电极刀柄的通用限位槽10、换刀臂限位叉191***新的放电加工电极刀柄的电极限位槽13，***到位并夹紧后取出新的放电加工电极刀柄。主轴旋转到指定角度后，换刀机械臂19将另一夹持端的刀爪192***待取下的放电加工电极刀柄的通用限位槽10、换刀臂限位叉191***待取下的放电加工电极刀柄的电极限位槽13，***到位并夹紧后将电极刀柄内部的空心旋转轴11和外部的冲液仓15固定，随后换刀机械臂19执行换刀动作，将待取下的放电加工电极刀柄(包括冲液仓15、旋转机构12、电液联供管16、电液联供管端子8、主轴刀柄接口9、空心旋转轴11、电极接口14和电极)取下；然后换刀机械臂19转动将新的放电加工电极刀柄移动至主轴接口中心，同时电液联供管端子8与电液联供基座3上的端子接口6对准，然后将放电加工电极刀柄***主轴接口，同时完成将电液联供管端子8***电液联供基座3上的端子接口6，完成装刀、电源通道导通及工作液接口导通的动作；然后换刀机械臂19移动至刀库18，将换下的放电加工电极刀柄送入刀具底座，刀具底座上的刀柄锁紧且换刀座限位叉181***电极限位槽13，刀具底座上的刀爪夹紧放电加工电极刀柄的主轴刀柄接口9，保持电极刀柄内部空心旋转轴11和外部冲液仓15的固定；最后换刀机械臂19回到等待位置。如更换的是普通机加刀柄，换刀机械臂19的换刀臂限位叉191仍跟随伸出，但为空走状态，并且不与刀柄干涉。需要说明的是，本实施例中的夹持装置即换刀臂限位叉191、换刀座限位叉181和电极限位槽13也可以替换为磁吸装置，利用磁吸力对冲液仓15进行周向的限位，利用电磁铁或永磁铁实现磁吸，例如将换刀座限位叉181替换为第一电磁铁，将换刀臂限位叉191替换为第二电磁铁，将电极限位槽13替换为永磁铁，通过第一电磁铁或第二电磁铁与永磁铁之间的吸附力进行夹持，此方案应在本发明的保护范围之内。
本实施例用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***除了提供电源的连接方式，还可以增强冲液效果，使加工更稳定。本实施例用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***中的电极刀柄及电液联供基座3的尺寸紧凑，不会影响现有机床的切削加工功能，刀柄长度可以很短，对机床轴向行程(z向行程)影响很小，极大保障了机床的加工范围。总之，本实施例有利于实现面向自动化的自动换刀功能，使包括电弧、电火花在内的放电加工与传统切削加工在一台机床上实现高效集成。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：包括电液联供装置和夹持装置；所述电液联供装置包括绝缘座、电液联供基座、电液联供管端子和电液联供管，所述绝缘座与机床主轴的主轴外壳或主轴座固连，所述电液联供基座的顶端与所述绝缘座固连，所述电液联供基座上设置有工作液管接口和接线柱，所述电液联供基座的底端设置有端子接口，所述工作液管接口和所述端子接口分别与所述电液联供基座内的流道连通，所述端子接口与所述电液联供管端子的顶端卡接时所述电液联供基座内的流道与所述电液联供管端子内的流道连通，所述电液联供管端子内的流道还通过所述电液联供管与放电加工电极刀柄中的冲液仓连通；所述接线柱、所述电液联供基座、所述电液联供管端子、所述电液联供管及所述放电加工电极刀柄均导电且电导通，所述放电加工电极刀柄与主轴之间绝缘；所述夹持装置包括设置在换刀机械臂的夹持端上的第一夹持机构和设置在刀库底座夹持单元上的第二夹持机构，所述第一夹持机构或所述第二夹持机构均能够与所述冲液仓外侧壁上的配合机构固连以对所述冲液仓进行周向限位；所述工作液管接口、所述电液联供基座、所述端子接口、所述电液联供管端子、所述电液联供管及所述放电加工电极刀柄中的液体通道共同构成工作液通道；所述工作液管接口、所述电液联供基座、所述端子接口、所述电液联供管端子、所述电液联供管及所述放电加工电极刀柄和电极共同构成导电通道；电液联供是指同时作为工作液通道和导电通道。
2.根据权利要求1所述的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：所述第一夹持机构为两个间隔设置在所述换刀机械臂的夹持端上的换刀臂限位叉，所述第二夹持机构为两个间隔设置在所述刀库底座夹持单元上的换刀座限位叉，所述配合机构为设置在所述冲液仓外侧壁上的电极限位槽；两个所述换刀臂限位叉或两个所述换刀座限位叉均能够同时***所述电极限位槽中以对所述冲液仓进行周向限位。
3.根据权利要求1所述的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：所述第一夹持机构为固设在所述换刀机械臂的夹持端上的永磁铁或电磁铁，所述第二夹持机构为固设在所述刀库底座夹持单元上的永磁铁或电磁铁，所述配合机构为固设在所述冲液仓外侧壁上的永磁铁或电磁铁；第一夹持机构和所述第二夹持机构均能够与配合机构产生磁性吸合力以对所述冲液仓进行周向限位。
4.根据权利要求1所述的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：所述主轴刀柄接口为标准刀柄接口，所述主轴刀柄接口的外侧壁上设置有通用限位槽；所述放电加工电极刀柄与主轴刀柄接口之间通过设置绝缘层绝缘。
5.根据权利要求1所述的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：所述工作液管接口用于与工作液存储装置连通，所述工作液存储装置中的工作液通过压力泵经所述工作液管接口泵入所述电液联供基座；所述接线柱用于与电源电连接。
6.根据权利要求1所述的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：所述端子接口与所述电液联供管端子的顶端卡接时，所述端子接口与所述电液联供管端子的连接处密封。
7.根据权利要求6所述的用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***，其特征在于：所述端子接口与所述电液联供管端子之间设置有密封圈以防止工作液泄露，且所述密封圈不影响所述端子接口与所述电液联供管端子直接接触而导电。
CN202011293236.0A 2020-11-18 2020-11-18 一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供*** Active CN112404620B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011293236.0A CN112404620B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***
US17/528,281 US20220176505A1 (en) 2020-11-18 2021-11-17 Electro-hydraulic combined system used for electro machining and supporting automatic tool changing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011293236.0A CN112404620B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112404620A CN112404620A (zh) 2021-02-26
CN112404620B true CN112404620B (zh) 2022-01-14

Family

ID=74772949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011293236.0A Active CN112404620B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20220176505A1 (zh)
CN (1) CN112404620B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113134676B (zh) * 2021-03-16 2022-11-08 哈尔滨工业大学 一种搅拌摩擦焊自动换刀***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024416A (ja) * 1998-05-07 2000-01-25 Kyowa Seiko:Kk 放電加工機用フィルタのスラッジ除去装置及び方法
US6183653B1 (en) * 1998-05-07 2001-02-06 Takeshi Yoshida Apparatus and method for removing sludge from filter for use in electric discharge machine
CN102091839A (zh) * 2011-01-28 2011-06-15 上海交通大学 集束电极高速放电加工方法
CN104339056A (zh) * 2014-10-28 2015-02-11 苏州市宝玛数控设备有限公司 一种电火花线切割机工作液循环过滤装置
CN205166084U (zh) * 2015-11-06 2016-04-20 台湾精雕科技股份有限公司 六轴式放电加工机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139835A (en) * 1980-03-31 1981-10-31 Mitsubishi Electric Corp Electrospark machining apparatus
DE3035215A1 (de) * 1980-09-18 1982-05-06 Dieter Hansen GmbH, 6116 Eppertshausen Werkzeugwechseleinrichtung fuer eine werkzeugmaschine
CH649021A5 (fr) * 1982-08-06 1985-04-30 Charmilles Sa Ateliers Machine a usiner par decharges electriques erosives.
JPS59169720A (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 Inoue Japax Res Inc 電気加工用マシニングセンタ
JPH01115534A (ja) * 1987-10-28 1989-05-08 Nissei Plastics Ind Co 複合加工機
US6740839B1 (en) * 2003-01-24 2004-05-25 Industrial Technology Research Institute Transporting and positioning device for tool magazine of machine tool
US7824526B2 (en) * 2006-12-11 2010-11-02 General Electric Company Adaptive spindle assembly for electroerosion machining on a CNC machine tool
CN102133666B (zh) * 2010-01-22 2014-08-20 通用电气公司 刀具接头组件及加工***
CN105081491A (zh) * 2014-05-15 2015-11-25 通用电气公司 加工***及用于其上的刀具固持装置
CN208743863U (zh) * 2018-06-22 2019-04-16 深圳航天科创实业有限公司 一种用于电弧放电***蚀除铣削的旋转内冲液刀柄装置
CN109848493B (zh) * 2019-01-30 2021-01-01 上海交通大学 一种基于放电加工的多功能集成制造***
CN110653435A (zh) * 2019-10-11 2020-01-07 深圳创源航天科技有限公司 用于电弧微爆加工的绝缘刀柄装置及加工设备
CN112404617B (zh) * 2020-11-18 2021-11-19 上海交通大学 一种电液联供装置
CN215545661U (zh) * 2021-03-15 2022-01-18 科德数控股份有限公司 一种用于电复合加工的立式加工中心
CN215239709U (zh) * 2021-03-15 2021-12-21 科德数控股份有限公司 一种用于电复合加工的卧式加工中心
CN215238445U (zh) * 2021-03-15 2021-12-21 科德数控股份有限公司 一种用于电复合加工的小龙门型立式加工中心

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024416A (ja) * 1998-05-07 2000-01-25 Kyowa Seiko:Kk 放電加工機用フィルタのスラッジ除去装置及び方法
US6183653B1 (en) * 1998-05-07 2001-02-06 Takeshi Yoshida Apparatus and method for removing sludge from filter for use in electric discharge machine
CN102091839A (zh) * 2011-01-28 2011-06-15 上海交通大学 集束电极高速放电加工方法
CN104339056A (zh) * 2014-10-28 2015-02-11 苏州市宝玛数控设备有限公司 一种电火花线切割机工作液循环过滤装置
CN205166084U (zh) * 2015-11-06 2016-04-20 台湾精雕科技股份有限公司 六轴式放电加工机

Also Published As

Publication number Publication date
US20220176505A1 (en) 2022-06-09
CN112404620A (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112404620B (zh) 一种用于放电加工且支持自动换刀的电液联供***
CN103433576A (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
CN107378154A (zh) 一种用于电解加工孔的多功能伸缩工具电极
CN107309511B (zh) 一种大型轴件端键槽的电解加工装置
CN112404617B (zh) 一种电液联供装置
CN113832532B (zh) 一种钨管外表面的高效电化学抛光装置及方法
CN110653435A (zh) 用于电弧微爆加工的绝缘刀柄装置及加工设备
CN108941807A (zh) 一种电解加工锥形小孔机床及其电解加工方法
CN105127528A (zh) 阵列群电极微小孔电加工同轴冲液方法及装置
CN113399690B (zh) 一种车加工方法
CN211758769U (zh) 一种半轴套管铣槽装置
CN114951860B (zh) 一种内圆电解磨削空心主轴供电供液装置
CN115875527A (zh) 一种管路连接接头及管路
CN115854147A (zh) 一种管路连接座及管路
CN115971796A (zh) 一种多功能管路的成形方法及多功能管路
CN115841896A (zh) 一种管路套管组件及管路
CN217831981U (zh) 一种调速型液力偶合器箱体镗斜孔及端面加工找正胎具
CN219665325U (zh) 一种放电火花机用自动更换装置
CN113400063B (zh) 钢丝绳电动葫芦用运行电机外壳的车模装置
CN117020339A (zh) 电解加工装置、电解加工方法及航空发动机
CN117182219A (zh) 超大深径比时空分离式电火花电解复合穿孔装置及方法
CN116412302A (zh) 一种具备气电双功能的管路
CN115807880A (zh) 一种易于折断脱落的气电双功能管路及薄弱部的加工方法
CN115899392A (zh) 一种气电双功能管路保护工装及气电双功能管路
CN115854159A (zh) 一种通气效率高的多功能管路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant