一種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)，通過超聲振動(dòng)與電磁激勵(lì)對(duì)電弧加工進(jìn)行輔助，調(diào)制高效率高精度的電弧加工平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]電弧加工是非接觸加工，是在加工過程中利用兩極間受激電弧放電群組或電火花放電群組蝕除金屬或非金屬導(dǎo)電材料的一種非接觸加工方法。較電火花加工，電弧加工具有更高的連續(xù)能量密度，因此特別適合超硬材料等難加工材料的高效加工。電弧加工可以獲得很高的材料去除率，在加工某些特殊材料，如加工鎳基高溫合金材料時(shí)甚至高于高速銑削加工。但由于電弧放電能量密度大，不易控制，加工精度有待提高，因此主要用于大去除量的粗加工階段。欲使電弧放電實(shí)現(xiàn)有效的材料去除加工，關(guān)鍵是有讓電弧移動(dòng)并最后拉斷的有效方式，即“斷弧機(jī)制”。對(duì)斷弧機(jī)制的研究主要集中在“流體斷弧機(jī)制”、“外加磁場斷弧機(jī)制”以及“機(jī)械運(yùn)動(dòng)斷弧機(jī)制”等單一斷弧機(jī)制方面。因而基于旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)的復(fù)合斷弧機(jī)制調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)的研究非常有意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)主體構(gòu)造由Z軸電機(jī)(I)，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)(2)，旋轉(zhuǎn)主軸(3)，旋轉(zhuǎn)接頭(4)，超聲發(fā)生器(5)，托架(6)，勵(lì)磁裝置(7)，工作液槽(8)，X軸電機(jī)(9)，滑板(10)，Y軸(11)，Y軸電機(jī)(12)，大理石工作臺(tái)(13)，X軸(14)，工具電極(15)，立柱(16)，Z軸滑板(17)，Z軸襯板(18)等構(gòu)成。
[0004]該加工平臺(tái)以大理石工作臺(tái)(13)為基座，Y軸(11)安裝在X軸(14)下方和立柱(16)一起通過深入大理石工作臺(tái)(13)內(nèi)部的螺栓安裝在大理石工作臺(tái)(9)上。工作液槽(8)通過螺栓安裝在X軸滑板的上方。其中X軸運(yùn)動(dòng)組件與Y軸運(yùn)動(dòng)組件具有相同的結(jié)構(gòu)，通過滑板
(10)相連，呈現(xiàn)90度交叉疊放。X軸(14)、Y軸(11)內(nèi)部構(gòu)造由導(dǎo)軌絲杠(18)等構(gòu)成，主體邊緣通過螺栓密封軸璧，內(nèi)部具有鎖緊螺母(20)對(duì)導(dǎo)軌絲杠(19)進(jìn)行固定。X軸(14)、Υ軸(11)分別安裝有電機(jī)，通過導(dǎo)軌絲杠(19)帶動(dòng)Y軸(11)、X軸(14)的縱、橫向運(yùn)動(dòng)。Z軸(7)通過Z軸滑板(17)與立柱(16)連接，Z軸滑板(17)豎直放置通過螺栓安裝在立柱(16)上，Z軸安裝在Z軸滑板(17)上，其中Z軸襯板(18)上安裝有Z軸電機(jī)(I)。超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸通過螺栓安裝在Z軸襯板(I8)上，該超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸由旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)(2)，旋轉(zhuǎn)主軸
(3)，旋轉(zhuǎn)接頭(4)，超聲發(fā)生器(5)，托架(6)，勵(lì)磁裝置(7)等構(gòu)成，通過外加零件相連接，共同組成超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸。
[0005]該旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)采用X軸(14)、Υ軸(11)、Ζ軸三軸聯(lián)動(dòng)，且三軸均分別安裝有X軸電機(jī)(9)，Y軸電機(jī)(I2)，Z軸電機(jī)(I)分別帶動(dòng)各個(gè)軸沿著軸向方向行進(jìn)。其中X軸(14)與Y軸(11)通過滑板相連，且通過安裝在各自軸上的電機(jī)，可以調(diào)控X軸(14)、Υ軸(11)在各自正、負(fù)方向上的行程，間接可以對(duì)安裝在X軸(14)之上的工作液槽(8)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證加工過程的精度。Z軸通過Z軸電機(jī)(I)實(shí)現(xiàn)豎直方向的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)主軸中的工具電極(I5)與工作液槽(8)內(nèi)加工工件相對(duì)位置的調(diào)節(jié)。
[0006]該旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)中Z軸為旋轉(zhuǎn)軸，勵(lì)磁裝置
(7)安裝在托架(6)下方，其中旋轉(zhuǎn)主軸(3)內(nèi)裝嵌有變幅桿，其整體為階梯型變截面桿結(jié)構(gòu)，端部是與主軸連接的法蘭結(jié)構(gòu)，與超聲發(fā)聲器(5)、勵(lì)磁裝置(7)分別通過法蘭安裝在Z軸內(nèi)部，但有一部分裸露在外，以供連接相關(guān)加工裝置。該旋轉(zhuǎn)軸安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)，通過旋轉(zhuǎn)主軸(3)與旋轉(zhuǎn)接頭(4)帶動(dòng)超聲發(fā)生器(5)，勵(lì)磁裝置(7)以及工具電極(15)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)軸上加裝一個(gè)托架(6)，保證整個(gè)旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0007]圖1旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)加工平臺(tái)裝配圖。
[0008]圖2 X軸構(gòu)造圖。
[0009]圖3旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸。
[0010]圖4超聲發(fā)生器主軸。
[0011]圖5勵(lì)磁裝置。
[0012]圖中，IZ軸電機(jī)2旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)3旋轉(zhuǎn)主軸4旋轉(zhuǎn)接頭5超聲發(fā)生器6托架7勵(lì)磁裝置8工作液槽9X軸電機(jī)10滑板IIY軸12Y軸電機(jī)13大理石工作臺(tái)14X軸15工具電極16立柱17Z軸滑板18Z軸襯板19導(dǎo)軌絲杠20鎖緊螺母21發(fā)聲器安裝螺紋22旋轉(zhuǎn)軸托架23超聲電源接口 24發(fā)聲器安裝法蘭25超聲旋轉(zhuǎn)主軸26連接孔27安裝軸承28旋轉(zhuǎn)主軸電刷29電磁安裝螺紋30電磁電源接口 31電磁安裝法蘭32磁軛33極靴34勵(lì)磁線圈35電極絲安裝孔36勵(lì)磁主軸37襯里
【具體實(shí)施方式】
[0013]在圖1一5所示的實(shí)施例中:包括X軸運(yùn)動(dòng)組件、Y軸運(yùn)動(dòng)組件、Z軸運(yùn)動(dòng)組件、旋轉(zhuǎn)主軸3、超聲發(fā)生器5、勵(lì)磁裝置7、工作液槽8、大理石工作臺(tái)13、立柱16等構(gòu)件。
[0014]在整個(gè)平臺(tái)的搭建中，X軸電機(jī)9、Y軸電機(jī)12分別安裝在X軸14、Y軸11上，通過軸內(nèi)部的導(dǎo)軌絲杠19旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)X軸14、Υ軸11在各自軸向方向的運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)安裝在X軸14之上工作液槽8的位置，進(jìn)而調(diào)整工作液槽8中待加工工件的位置。Z軸上同樣安裝有Z軸電機(jī)I，帶動(dòng)Z軸在垂直方向運(yùn)動(dòng)，通過Z軸電機(jī)I調(diào)整工具電極15與待加工工件的相對(duì)位置。Z軸的主要部分是回轉(zhuǎn)主軸，采用立式結(jié)構(gòu)，內(nèi)嵌有超聲發(fā)聲器5、勵(lì)磁裝置7、旋轉(zhuǎn)主軸3，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)2安裝在旋轉(zhuǎn)主軸3的上方，帶動(dòng)整個(gè)旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。超聲發(fā)聲器5通過旋轉(zhuǎn)接頭4安裝在旋轉(zhuǎn)主軸3的下方，旋轉(zhuǎn)接頭通過中空軸內(nèi)部的發(fā)聲器安裝螺紋21與超聲發(fā)聲器連接，其旋轉(zhuǎn)軸托架22與外部構(gòu)件相互連接，使超聲發(fā)聲器5安全可靠的旋轉(zhuǎn)，在通過超聲電源接口 23與外部超聲電源的連接發(fā)出超聲振動(dòng)。在超聲發(fā)聲器5的下方安裝有托架6，分擔(dān)旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸的負(fù)重，并且與勵(lì)磁裝置7相連，使勵(lì)磁裝置7工作更加平穩(wěn)可靠。勵(lì)磁裝置7上有電磁電源接口 30，通過外部電磁電源的連接，勵(lì)磁裝置7產(chǎn)生電磁場，作用于電弧加工過程。勵(lì)磁裝置7通過電磁安裝螺紋29與托架6相連，在勵(lì)磁裝置7中有電極絲安裝孔35，該電極絲安裝孔35加工成螺紋孔，在電極絲安裝孔25處，用螺紋配合安裝電極絲進(jìn)給機(jī)構(gòu)，安裝工具電極15。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)，其特征在于:該加工平臺(tái)的主體構(gòu)造由Z軸電機(jī)(I)，旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)(2)，旋轉(zhuǎn)主軸(3)，旋轉(zhuǎn)接頭(4)，超聲發(fā)生器(5)，托架(6)，勵(lì)磁裝置(7)，工作液槽(8)，X軸電機(jī)(9)，滑板(10)，Y軸(11)，Y軸電機(jī)(12)，大理石工作臺(tái)(13)，Χ軸(14)，工具電極(15)，立柱(16)，Ζ軸滑板(17)，Ζ軸襯板(18)構(gòu)成； 該加工平臺(tái)以大理石工作臺(tái)(13)為基座，Y軸(11)處于下X軸(14)下方和立柱(16)—起通過深入大理石工作臺(tái)(13)內(nèi)部的螺栓安裝在大理石工作臺(tái)(9)上;工作液槽(8)通過螺栓安裝在X軸滑板的上方;其中X軸運(yùn)動(dòng)組件與Y軸運(yùn)動(dòng)組件具有相同的結(jié)構(gòu)，通過滑板(10)相連，呈現(xiàn)90度交叉疊放;X軸(14)、Υ軸(11)內(nèi)部構(gòu)造由導(dǎo)軌絲杠(18)等構(gòu)成，主體邊緣通過螺栓密封軸璧，內(nèi)部具有鎖緊螺母(20)對(duì)導(dǎo)軌絲杠(19)進(jìn)行固定;X軸(14)、Υ軸(11)分別安裝有電機(jī)，通過導(dǎo)軌絲杠(19)帶動(dòng)Y軸(II )、X軸(I4)的縱、橫向運(yùn)動(dòng);2軸(7)通過Z軸滑板(17)與立柱(16)連接，Z軸滑板(17)豎直放置通過螺栓安裝在立柱(16)上，Z軸安裝在Z軸滑板(17)上，其中Z軸襯板(18)上安裝有Z軸電機(jī)(I);超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸通過螺栓安裝在Z軸襯板(I8)上，該超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸由旋轉(zhuǎn)軸電機(jī)(2)，旋轉(zhuǎn)主軸(3)，旋轉(zhuǎn)接頭(4)，超聲發(fā)生器(5)，托架(6)，勵(lì)磁裝置(7)構(gòu)成，通過外加零件相連接，共同組成超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸。2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)，其特征在于:該旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)采用X軸(14)、Υ軸(11)、Z軸三軸聯(lián)動(dòng)，且三軸均分別安裝有X軸電機(jī)(9)，Y軸電機(jī)(12)，Z軸電機(jī)(I)分別帶動(dòng)各個(gè)軸沿著軸向方向行進(jìn);其中X軸(14)與Y軸(11)通過滑板相連，且通過安裝在各自軸上的電機(jī)，可以調(diào)控X軸、Y軸在各自正、負(fù)方向上的行程，間接可以對(duì)安裝在X軸(14)之上的工作液槽(8)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而保證加工過程的精度;Z軸通過Z軸電機(jī)(I)實(shí)現(xiàn)豎直方向的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸中的工具電極(I5)與工作液槽(8)內(nèi)加工工件相對(duì)位置的調(diào)節(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)，其特征在于:該旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)中Z軸為旋轉(zhuǎn)軸，勵(lì)磁裝置(7)安裝在托架(6)下方，其中旋轉(zhuǎn)主軸(3)內(nèi)裝嵌有變幅桿，其整體為階梯型變截面桿結(jié)構(gòu)，端部是與主軸連接的法蘭結(jié)構(gòu)，與超聲發(fā)聲器(5)、勵(lì)磁裝置(7)分別通過法蘭安裝在Z軸內(nèi)部，但有一部分裸露在外，以供連接相關(guān)加工裝置;該旋轉(zhuǎn)軸安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)(2)，通過旋轉(zhuǎn)主軸(3)與旋轉(zhuǎn)接頭(4)帶動(dòng)超聲發(fā)生器(5)，勵(lì)磁裝置(7)以及工具電極(15)旋轉(zhuǎn)；同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)軸上加裝一個(gè)托架(6)，保證整個(gè)旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)調(diào)制高效電弧加工平臺(tái)，包括大理石工作臺(tái)、立柱、工作液槽、X軸運(yùn)動(dòng)組件、Y軸運(yùn)動(dòng)組件、Z軸運(yùn)動(dòng)組件、電機(jī)、電極等部件。該平臺(tái)特征是X軸安裝在Y軸之上，工作液槽安裝在X軸之上，旋轉(zhuǎn)軸通過Z軸襯板和Z軸滑板安裝在立柱上。X軸、Y軸上都安裝有電機(jī)，分別帶動(dòng)各個(gè)軸在各自軸向方向運(yùn)動(dòng)。該超聲振動(dòng)輔助電磁激勵(lì)旋轉(zhuǎn)軸由超聲發(fā)生器、勵(lì)磁裝置、旋轉(zhuǎn)主軸、托架、工作電極等組成。電機(jī)通過旋轉(zhuǎn)主軸與旋轉(zhuǎn)接頭帶動(dòng)超聲發(fā)生器與工具電極的旋轉(zhuǎn)，其中安裝在勵(lì)磁裝置之上的托架對(duì)勵(lì)磁裝置起著托起的作用，保證整個(gè)旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性，從而提高加工過程的加工效率和加工精度。
【IPC分類】B25H1/10, B23K28/02
【公開號(hào)】CN105598597
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610125215
【發(fā)明人】徐明剛, 黃文勇, 張振, 李旻瑄, 趙潔明, 葛星, 劉貴珍
【申請(qǐng)人】北方工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日