一种空间螺旋孔的电火花加工装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机械加工领域，特别是涉及一种空间螺旋孔的电火花加工装置和方法，包括电火花机床、螺旋管电极组件、运动转换装置，电火花机床设有电火花机床主轴，运动转换装置一端连接电火花机床主轴，另外一端连接螺旋管电极组件，运动转换装置用于将电火花机床主轴的直线往复运动转换为螺旋管电极组件的往复直线运动和往复回转运动，即螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°。运动转换装置的设置使得螺旋管电极组件能够同时保持进给和旋转，随着螺旋管电极组件的持续进给，便可以在工件上加工出整体保持比例的空间螺旋孔。

A Spatial Spiral Hole EDM Device and Method

The invention relates to the field of mechanical processing, in particular to an EDM device and method for spatial spiral holes, including an EDM machine tool, a spiral tube electrode assembly and a motion conversion device. The EDM machine tool is equipped with an EDM machine tool spindle. One end of the motion conversion device is connected with the EDM machine tool spindle, the other end is connected with the spiral tube electrode assembly, and the motion conversion device is used for the electric discharge machine tool spindle. The linear reciprocating motion of the spindle of spark machine tool is transformed into the reciprocating linear motion and reciprocating rotary motion of the spiral tube electrode assembly. That is, when the spiral tube electrode assembly advances or recedes a pitch L, the spiral tube electrode assembly rotates forward or backward 360 degrees. The motion conversion device enables the spiral tube electrode assembly to keep feed and rotation at the same time. With the continuous feed of the spiral tube electrode assembly, the space spiral holes with overall proportion can be machined on the workpiece.

【技术实现步骤摘要】
一种空间螺旋孔的电火花加工装置和方法
本专利技术涉及机械加工领域，特别是涉及一种空间螺旋孔的电火花加工装置和方法。
技术介绍
在模具等距冷却水道结构设计中，电火花加工空间螺旋孔的装置比较欠缺。现有技术公开了一种弯曲孔的电火花加工装置，该装置包括具有两个转动自由度的工作台、固定在工作台上的工件、电极、电极方向控制机构、进给驱动装置以及盛有火花液的火花液容器。电极方向控制机构能保持电极时刻指向铅垂方向，进给驱动装置则能驱动电极沿目标孔的轴线进给。加工弯曲孔时，需在电极进给的过程中使工作台和工件不断发生转动。该装置在空间螺旋孔加工的方面仍有如下的技术问题：1.该装置需要电极方向控制机构控制电极的朝向、进给驱动装置控制电极的进给方向以及工作台控制工件的转动，结构和控制均比较复杂；2.由于电极的进给和工件的转动分别由不同装置控制，当电极的进给速度和工件的转动速度中的某一个速度发生变化时，另外一个速度无法相应地变化，导致加工出来的空间螺旋孔整体上无法保持比例，无法应用于模具等距冷却水道。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的之一是：提供一种空间螺旋孔的电火花加工装置，采用较为简单的机械结构，实现加工出整体保持比例的空间螺旋孔，为改善和优化模具等距冷却水道结构设计奠定制造技术基础。针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的之二是：提供一种空间螺旋孔的电火花加工方法，利用该方法可以实现加工出整体保持比例的空间螺旋孔，为改善和优化模具等距冷却水道结构设计奠定制造技术基础。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种空间螺旋孔的电火花加工装置，包括电火花机床、螺旋管电极组件、运动转换装置，电火花机床设有电火花机床主轴，运动转换装置一端连接电火花机床主轴，另外一端连接螺旋管电极组件，运动转换装置用于将电火花机床主轴的直线往复运动转换为螺旋管电极组件的往复直线运动和往复回转运动，即螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°。由于电火花加工到不同深度时的客观条件变化，放电参数的不稳定，螺旋管电极组件进给速度f也不是恒定，因而如果采用数控来控制没法预知并预置螺旋管电极组件回转运动θ的运动角速度。本专利技术工艺原理和装置系统简单，成本低廉，不用复杂的数控装置，也不需要对进给运动f作检测与适应跟踪，运动转换装置的设置使得螺旋管电极组件能够同时保持进给和旋转，螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°，随着螺旋管电极组件的持续进给，便可以在工件上加工出整体保持比例的空间螺旋孔，为改善和优化模具等距冷却水道结构设计奠定制造技术基础。进一步，运动转换装置包括滚珠螺母和滚珠丝杠，电火花机床设有机架，电火花机床主轴与滚珠丝杠的一端通过轴承和联轴器活动连接，滚珠丝杠的另外一端固接螺旋管电极组件，与之配合滚珠螺母固接于机架，螺旋管电极组件包括螺旋管电极，滚珠丝杠的螺距和螺旋管电极的螺距相同。采用这种结构后，滚珠丝杠和滚珠螺母能够将电火花机床主轴的往复上下运动转换为滚珠丝杠的往复旋转运动和往复上下运动，并带动螺旋管电极也同时保持进给和旋转。由于滚珠丝杠的螺距和螺旋管电极的螺距相同，螺旋管电极可以在工件上加工出整体保持比例的空间螺旋孔。滚珠丝杠传动十分灵动，响应快，螺旋管电极直线进给和旋转运动的严格比例易于保证。可适用于不同的加工场合及不同的电火花加工参数。进一步，螺旋管电极组件还包括火花液供液装置，火花液供液装置与螺旋管电极连接，能够为螺旋管电极提供电火花加工需要的火花液。进一步，火花液供液装置包括火花液回转腔、储液腔和火花液导入管，火花液回转腔两端分别与滚珠丝杠和螺旋管电极固接，火花液回转腔内部设有与螺旋管电极连通的储液空间，储液腔与储液空间连通，火花液导入管与储液腔连通。采用这种结构后，螺旋管电极能够在旋转和进给过程中持续得到电火花加工所需的火花液。进一步，螺旋管电极从一端到另一端设有贯穿螺旋管电极的通道。采用这种结构后，火花液能够从螺旋管电极通道中喷出，能够深入细小的地方进行电火花加工，排渣、散热效果好，不易产生“二次放电”，加工孔尺寸一致性好，效率较高。进一步，螺旋管电极包括直线段电极和螺旋段电极，直线段电极一端固接于滚珠丝杠，另一端和螺旋段电极的一端固接，直线段电极位于螺旋段电极的旋转轴心线上。采用这种结构后，螺旋管电极能够围绕自身轴心旋转，能够加工出与螺旋管电极大小相同的空间螺旋孔。进一步，直线段电极设有进液口，进液口与供液装置连接。火花液通过进液口进入螺旋管电极内，并通过螺旋管电极内的通道到达电火花加工区。进一步，回转腔腔内设有定位孔，直线段电极抵接于定位孔。采用这种结构后，螺旋管电极得到准确的定位，有助于提高加工的精度。一种电火花机床加工空间螺旋孔的方法，采用电火花机床主轴作为螺旋管电极组件的驱动装置。进一步，电火花机床主轴的直线往复运动通过运动转换装置转换为螺旋管电极绕其自身中心线的往复回转运动θ和沿电火花机床主轴的直线往复运动f，并且往复回转运动θ和直线往复运动f保持严格的比例关系，即螺旋管电极前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极正向或者反向旋转360°。总的说来，本专利技术具有如下优点：本专利技术工艺原理和装置系统简单，成本低廉，不用复杂的数控装置，也不需要对进给运动f作检测与适应跟踪，运动转换装置的设置使得螺旋管电极组件能够同时保持进给和旋转，螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°，随着螺旋管电极组件的持续进给，便可以在工件上加工出整体保持比例的空间螺旋孔，为改善和优化模具等距冷却水道结构设计奠定制造技术基础。附图说明图1为本专利技术一种空间螺旋孔的电火花加工装置的结构示意图。其中图1中包括有：1——电火花机床主轴、11——夹头；2——转轴、21——轴承、22——夹持(轴承)外套、23——外套螺钉、24——调节垫片、25——轴承端盖、26——毛毡密封圈；31——第一联轴器、311——第一联轴器螺钉、32——第二联轴器、321——第二联轴器螺钉；41——滚珠丝杠、42——滚珠螺母、43——滚珠钢球；5——工作台、51——底板、52——支撑架、521——固定螺钉、522——定位销、53——大支撑架、531——大支撑架定位销、532——螺栓；6——螺旋管电极；71——火花液回转腔、711——密封圈、712——端面密封圈、713——固定螺纹塞、72——储液腔、73——火花液导入管、74——火花液导入接头、75——O形圈；8——工件、81——垫铁。具体实施方式下面来对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，一种空间螺旋孔的电火花加工装置，包括电火花机床、螺旋管电极组件、运动转换装置，电火花机床设有电火花机床主轴1，运动转换装置用于将电火花机床主轴1的直线往复运动转换为螺旋管电极组件的往复直线运动和往复回转运动，即螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°。本专利技术工艺原理和装置系统简单，成本低廉，不用复杂的数控装置，也不需要对进给运动f作检测与适应跟踪，运动转换装置的设置使得螺旋管电极组件能够同时保持进给和旋转，螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空间螺旋孔的电火花加工装置，其特征在于：包括电火花机床、螺旋管电极组件、运动转换装置，电火花机床设有电火花机床主轴，运动转换装置一端连接电火花机床主轴，另外一端连接螺旋管电极组件，运动转换装置用于将电火花机床主轴的直线往复运动转换为螺旋管电极组件的往复直线运动和往复回转运动，即螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°。

【技术特征摘要】
1.一种空间螺旋孔的电火花加工装置，其特征在于：包括电火花机床、螺旋管电极组件、运动转换装置，电火花机床设有电火花机床主轴，运动转换装置一端连接电火花机床主轴，另外一端连接螺旋管电极组件，运动转换装置用于将电火花机床主轴的直线往复运动转换为螺旋管电极组件的往复直线运动和往复回转运动，即螺旋管电极组件前进或者后退一个螺距L时，螺旋管电极组件正向或者反向旋转360°。2.按照权利要求1所述的一种空间螺旋孔的电火花加工装置，其特征在于：运动转换装置包括滚珠螺母和滚珠丝杠，电火花机床设有机架，电火花机床主轴与滚珠丝杠的一端通过轴承和联轴器活动连接，滚珠丝杠的另外一端固接螺旋管电极组件，与之配合滚珠螺母固接于机架，螺旋管电极组件包括螺旋管电极，滚珠丝杠的螺距和螺旋管电极的螺距相同。3.按照权利要求2所述的一种空间螺旋孔的电火花加工装置，其特征在于：螺旋管电极组件还包括火花液供液装置，火花液供液装置与螺旋管电极连接。4.按照权利要求3所述的一种空间螺旋孔的电火花加工装置，其特征在于：火花液供液装置包括火花液回转腔、储液腔和火花液导入管，火花液回转腔两端分别与滚珠丝杠和螺旋管电极固接，火花液回转腔内部设有与螺旋管电极连通的储液空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱派龙，赵战峰，潘朝，邓庚沂，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44