一種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，包括機(jī)床本體、電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、電解加工脈沖電源、集成控制系統(tǒng)。機(jī)床本體包括床身、水平工作臺(tái)、電主軸、主軸滑座。其中，水平工作臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)工位，主軸滑座上固定著四個(gè)電主軸，由集成控制系統(tǒng)控制主軸滑座在這兩個(gè)工位間的運(yùn)動(dòng)以及電主軸上的磨頭對(duì)工件的加工。集成控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)參數(shù)、電解液供給參數(shù)、脈沖電源參數(shù)、電主軸運(yùn)動(dòng)參數(shù)及防護(hù)外罩運(yùn)動(dòng)參數(shù)的集成控制。該機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)在一個(gè)工位上安裝工件的同時(shí)，在另一個(gè)工位上電解磨削工件；并且可以同時(shí)對(duì)若干個(gè)工件進(jìn)行電解磨削，提高了加工效率；特別適合于小尺寸工件的批量生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】-種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及機(jī)床【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床。

【背景技術(shù)】
[0002] 電解磨削是由電解作用和機(jī)械磨削作用相復(fù)合而進(jìn)行加工的，比電解加工具有更 好的加工精度和表面粗糙度，比機(jī)械磨削有較高的生產(chǎn)率。電解磨削時(shí)電化學(xué)陽(yáng)極溶解的 機(jī)理和電解加工相似，即導(dǎo)電砂輪接電源的負(fù)極，工件接電源的正極，通過(guò)噴嘴向加工區(qū)域 噴射電解液。不同之處是電解磨削時(shí)陽(yáng)極表面形成的鈍化膜是靠砂輪的磨削作用，即機(jī)械 刮削去除的。電解磨削由于集中了電解加工和機(jī)械磨削的優(yōu)點(diǎn)，即可加工高硬度材料、加工 效率高、加工精度與表面質(zhì)量好及砂輪損耗量小。因此在生產(chǎn)中已用來(lái)磨削一些高硬度的 零件，如各種硬質(zhì)合金刀具、量具、擠壓拉絲模具等。對(duì)于普通磨削很難加工的小孔、深孔。 薄壁筒等零件，電解磨削也顯示出優(yōu)越性，其應(yīng)用范圍正在日益擴(kuò)大。
[0003] 電解磨削設(shè)備可分為電解工具磨床、臥式或立式電解平面磨床、電解外圓磨床、電 解內(nèi)圓磨床及電解成形磨床。它與普通磨床的主要區(qū)別是：帶有直流電源及電解液供給系 統(tǒng)，工具與工件間絕緣，機(jī)床有防腐處理及抽風(fēng)裝置。
[0004] 電解磨削設(shè)備主要由機(jī)床本體、電解液系統(tǒng)、電源系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組合而成，目前 的電解磨削設(shè)備通常在一段時(shí)間內(nèi)只能對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行電解磨削加工，而且在更換工件時(shí) 還需停止加工，當(dāng)面對(duì)大批量、單一零件的生產(chǎn)時(shí)，效率特別低。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙工位多頭電解機(jī)床，可以實(shí)現(xiàn)在一 個(gè)工位上電解磨削工件的同時(shí)在另一個(gè)工位上更換工件，并且可以對(duì)一個(gè)工位上的多個(gè)工 件同時(shí)進(jìn)行電解磨削加工，提高加工效率。
[0006] 本實(shí)用新型公開(kāi)的一種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，包括機(jī)床本體，機(jī)床本體 底部是床身，在床身上面設(shè)置有水平工作臺(tái)，立柱固定安裝在水平工作臺(tái)上，在水平工作臺(tái) 上方還對(duì)應(yīng)設(shè)置有主軸滑座。在所述水平工作臺(tái)上設(shè)置有2個(gè)工位，每個(gè)工位上安裝若干 個(gè)工件，在所述主軸滑座上安裝對(duì)應(yīng)數(shù)量的電主軸；所述主軸滑座通過(guò)沿Y軸和Z軸滑動(dòng)的 機(jī)構(gòu)安裝在立柱上，以實(shí)現(xiàn)電主軸在兩個(gè)工位間的移動(dòng)。Y軸為沿水平方向與工作臺(tái)端面平 行的坐標(biāo)軸，Z軸為沿堅(jiān)直方向的坐標(biāo)軸。
[0007] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述沿Y軸和Z軸滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括滑座底板和 Y軸滑座；主軸滑座安裝在滑座底板上，滑座底板又通過(guò)導(dǎo)軌與Y軸滑座形成可沿Z軸相對(duì) 滑動(dòng)的連接；Y軸滑座通過(guò)水平放置的絲桿螺母副安裝在立柱上，Y軸滑座可以相對(duì)立柱沿 Y軸方向滑動(dòng)。
[0008] 作為上述技術(shù)方案的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述電主軸數(shù)量為4個(gè)。
[0009] 作為上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述磨削加工機(jī)床還包括電解液循環(huán)過(guò)濾系 統(tǒng)，電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)通過(guò)管道和三通管將電解液輸入每個(gè)電主軸。
[0010] 作為上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述磨削加工機(jī)床還包括與機(jī)床本體相連接 的電解加工脈沖電源、集成控制系統(tǒng)，電解加工脈沖電源接出4組線，負(fù)極分別接4個(gè)電主 軸上的磨頭，正極分別接4個(gè)工件，每組線都接有開(kāi)關(guān)，由集成控制系統(tǒng)對(duì)其協(xié)同控制。 [0011] 作為上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述磨削加工機(jī)床還包括電解液循環(huán)過(guò)濾系 統(tǒng)，電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)通過(guò)管道和三通管將電解液輸入每個(gè)電主軸。
[0012] 作為上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)，在所述主軸滑座上安裝有防護(hù)外罩，防護(hù)外 罩罩住所有電主軸，并且能夠在主軸滑座上滑動(dòng)。
[0013] 作為上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)，在所述水平工作臺(tái)上表面設(shè)置有環(huán)形溝槽， 防護(hù)外罩的底部與環(huán)形溝槽相配合。
[0014] 本實(shí)用新型公開(kāi)的一種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床具有以下有益效果：
[0015] (1)可以在一個(gè)工位上安裝工件的同時(shí)，在另一個(gè)工位上電解磨削工件；若干個(gè)電 主軸為一組，固定在主軸滑座上，可以同時(shí)對(duì)若干個(gè)工件進(jìn)行電解磨削，提高了加工效率； 特別適合于小尺寸工件的批量生產(chǎn)。
[0016] (2)電解脈沖電源分別對(duì)電主軸上的磨頭進(jìn)行供電，從而保證每個(gè)電主軸上的磨 頭能夠單獨(dú)的，互不影響的進(jìn)行電解磨削加工。
[0017] (3)防護(hù)裝置可以在主軸滑座上實(shí)現(xiàn)Z向滑動(dòng)以及跟隨主軸滑座實(shí)現(xiàn)Y向滑動(dòng)，操 作靈活，并且能夠?qū)﹄娊庖哼M(jìn)行有效的防護(hù)。
[0018] (4)本實(shí)用新型中機(jī)床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、電解液過(guò)濾循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 了集成控制，四者均可以通過(guò)工控機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，這減少了操作人員數(shù)量，而且通過(guò)協(xié)同控 制，可以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中的異常防護(hù)，從而減少經(jīng)濟(jì)損失。
[0019] (5)本實(shí)用新型電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)采用雙回路并聯(lián)過(guò)濾電解液，輸入加工區(qū)域 的電解液清潔度高，且具有電解液參數(shù)(溫度、濃度、PH值）自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，裝置中電解液的 循環(huán)過(guò)濾過(guò)程分為粗過(guò)濾和精過(guò)濾兩部分，有效的提高了電解液過(guò)濾的效率，降低了電解 液的使用量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本實(shí)用新型雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床的機(jī)床本體立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖3為本實(shí)用新型雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床工作臺(tái)區(qū)域立體結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖4為本實(shí)用新型雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床集成控制系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。
[0024] 其中：1-1-機(jī)床本體、1-2-電解加工脈沖電源、1-3-電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、1-4-集 成控制系統(tǒng)、2-1-床身、2-2-水平工作臺(tái)、2-3-電主軸、2-4-防護(hù)外罩、2-5-主軸滑座、 2-6-工作箱、2-7-夾具、2-8-主軸防護(hù)罩、2-9-機(jī)床護(hù)罩、3-1-立柱、3-2-Y軸滑座、3-3-滑 座底板、3-4-環(huán)形溝槽、3-5-伸縮管、3-6-管道、3-7-三通管。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。
[0026] 如圖1所示，本實(shí)用新型雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床包括機(jī)床本體1-1、電解加 工脈沖電源1-2、電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)1-3、集成控制系統(tǒng)1-4。
[0027] 如圖2和圖3所示，機(jī)床本體1-1底部是床身2-1，在床身2-1之上有水平工作臺(tái) 2-2,立柱3-1固定安裝在水平工作臺(tái)2-2上，水平工作臺(tái)2-2上還設(shè)置有2個(gè)工位，在一個(gè) 工位上電解磨削工件的同時(shí)，可以在另一個(gè)工位上安裝工件。每個(gè)工位上分別安裝一個(gè)夾 具2-7,每個(gè)夾具2-7上可以安裝4個(gè)工件。對(duì)應(yīng)的，有4個(gè)電主軸2-3為一組固定安裝在 主軸滑座2-5上，主軸滑座2-5安裝在滑座底板3-3上，滑座底板3-3又通過(guò)導(dǎo)軌與Y軸滑 座3-2形成沿Z軸方向可相對(duì)滑動(dòng)的連接。Y軸滑座3-2通過(guò)絲桿螺母副安裝在立柱3-1 上，二者之間形成沿Y軸方向可相對(duì)滑動(dòng)的連接。絲桿螺母副的螺母座固定在Y軸滑座3-2 上，通過(guò)傳動(dòng)裝置將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為螺母座的直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主軸滑座的橫向、縱向運(yùn) 動(dòng)。機(jī)床本體1-1上部蓋有機(jī)床護(hù)罩2-9,立柱3-1、滑座底板3-3、Y軸滑座3-2置于工作 箱2-6內(nèi)。Y軸為沿水平方向與工作臺(tái)端面平行的坐標(biāo)軸，Z軸為沿堅(jiān)直方向的坐標(biāo)軸。
[0028] 在對(duì)第一組4個(gè)工件電解磨削加工的時(shí)候，將第二組組4個(gè)工件安裝到另一個(gè)工 位上的夾具2-7上。第一組4個(gè)工件加工完成后，主軸滑座2-5在集成控制系統(tǒng)1-4的協(xié) 同控制下，移動(dòng)到另一個(gè)工位處，開(kāi)始對(duì)第二組工件進(jìn)行加工。集成控制系統(tǒng)1-4還控制電 主軸2-3上的磨頭對(duì)工件的加工，4個(gè)電主軸能夠同時(shí)對(duì)4個(gè)工件進(jìn)行加工。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙工 位多頭電解磨削加工。
[0029] 電解加工脈沖電源1-2接出4組線，負(fù)極分別接4個(gè)電主軸2-3上的磨頭，正極分 別接4個(gè)工件，每組線都接有開(kāi)關(guān)，由集成控制系統(tǒng)1-4對(duì)其協(xié)同控制。電解加工脈沖電源 1- 2分別對(duì)4個(gè)電主軸2-3上的磨頭進(jìn)行供電，從而保證每個(gè)電主軸2-3上的磨頭能夠單獨(dú) 的、互不影響的進(jìn)行電解磨削加工。
[0030] 電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)1-3通過(guò)管道3-6和三通管3-7將電解液輸入每個(gè)電主軸 2- 3,管道3-6和三通管3-7之間通過(guò)伸縮管3-5連接。所述電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)1-3是基 于中國(guó)專利申請(qǐng)201210393387. 2所示的一種電解加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，電解液經(jīng)管 道由電主軸2-3中心噴入，由磨頭端面噴出，最后流入電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)1-3,即采用內(nèi) 噴式供液方式進(jìn)行供液。
[0031] 在所述主軸滑座2-5上面安裝有主軸防護(hù)罩2-8,底面安裝有防護(hù)外罩2-4,防護(hù) 外罩2-4罩住所有電主軸2-3,并且能夠在主軸滑座2-5上滑動(dòng)。主軸滑座2-5的底部設(shè)有 環(huán)形凸臺(tái)，防護(hù)外罩2-4頂部也設(shè)有凸臺(tái)，并且這兩個(gè)凸臺(tái)可以相配合。在所述水平工作臺(tái) 2-2上表面設(shè)置有環(huán)形溝槽3-4,防護(hù)外罩2-4的底部與環(huán)形溝槽3-4相配合。水平工作臺(tái) 2-2以及防護(hù)外罩2-4均設(shè)置有絕緣的密封件。集成控制系統(tǒng)協(xié)1-4同控制防護(hù)外罩2-4 的運(yùn)動(dòng)，方便打開(kāi)和關(guān)閉防護(hù)外罩2-4,并且能夠?qū)﹄娊庖哼M(jìn)行有效的防護(hù)。
[0032] 如圖4所示，所述集成控制系統(tǒng)1-4是基于中國(guó)專利申請(qǐng)201210573615. 4所示的 一種數(shù)控電解加工集成控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、電解液供給控制系統(tǒng)、 脈沖電源控制系統(tǒng)、電主軸旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)、防護(hù)外罩運(yùn)功控制系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集與處理系 統(tǒng)。所述上位機(jī)作為控制單元，設(shè)定電解加工中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、電解液供給參數(shù)、脈沖電源參 數(shù)、電主軸旋轉(zhuǎn)參數(shù)及防護(hù)外罩運(yùn)動(dòng)參數(shù)，加工中通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡反饋的數(shù)據(jù)對(duì)各參數(shù)進(jìn) 行協(xié)同控制，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示加工參數(shù)信號(hào)，當(dāng)加工過(guò)程中出現(xiàn)異常時(shí)，控制各系統(tǒng)停止運(yùn)行 并報(bào)警。
[0033] 本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng) 指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作 出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，包括機(jī)床本體（1-1 )，機(jī)床本體（1-1)底部是床 身（2-1)，在床身（2-1)上面設(shè)置有水平工作臺(tái)（2-2)，立柱（3-1)固定安裝在水平工作臺(tái) (2-2)上，在水平工作臺(tái)（2-2)上方還對(duì)應(yīng)設(shè)置有主軸滑座（2-5)，其特征在于：在所述水平 工作臺(tái)（2-2)上設(shè)置有2個(gè)工位，每個(gè)工位上安裝若干個(gè)工件，在所述主軸滑座（2-5)上安 裝對(duì)應(yīng)數(shù)量的電主軸（2-3);所述主軸滑座（2-5)通過(guò)沿Y軸和Z軸滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)安裝在立柱 (3-1)上，以實(shí)現(xiàn)電主軸（2-3)在兩個(gè)工位間的移動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述沿Y軸和Z 軸滑動(dòng)的機(jī)構(gòu)包括滑座底板（3-3 )和Y軸滑座（3-2 );主軸滑座（2-5 )安裝在滑座底板（3-3 ) 上，滑座底板（3-3)又通過(guò)導(dǎo)軌與Y軸滑座（3-2)形成可沿Z軸相對(duì)滑動(dòng)的連接；Y軸滑座 (3-2)通過(guò)水平放置的絲桿螺母副安裝在立柱（3-1)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述電主軸 (2-3)數(shù)量為4個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述磨削加工 機(jī)床還包括與機(jī)床本體（1-1)相連接的電解加工脈沖電源（1-2)、集成控制系統(tǒng)（1-4)，電 解加工脈沖電源（1-2)接出4組線，負(fù)極分別接4個(gè)電主軸（2-3)上的磨頭，正極分別接4 個(gè)工件，每組線都接有開(kāi)關(guān)，由集成控制系統(tǒng)（1-4)對(duì)其協(xié)同控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：所述磨削加工 機(jī)床還包括電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)（1-3 )，電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)（1-3 )通過(guò)管道（3-6 )和三通 管（3-7 )將電解液輸入每個(gè)電主軸（2-3 )。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：在所述主軸滑 座（2-5 )上安裝有防護(hù)外罩（2-4 )，防護(hù)外罩（2-4 )罩住所有電主軸（2-3 )，并且能夠在主軸 滑座（2-5)上滑動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙工位多頭電解磨削加工機(jī)床，其特征在于：在所述水平工 作臺(tái)（2-2)上表面設(shè)置有環(huán)形溝槽（3-4)，防護(hù)外罩（2-4)的底部與環(huán)形溝槽（3-4)相配合。
【文檔編號(hào)】B23H5/08GK203887347SQ201420168847
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】趙建社, 董志鵬, 劉壯, 高長(zhǎng)水, 李龍, 楊育平 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)