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一种带有螺旋槽的电火花加工电极制造技术

技术编号:20436980 阅读:63 留言:0更新日期:2019-02-26 23:03
本发明专利技术属于特种加工技术领域,具体涉及一种带有螺旋槽的电火花加工电极。电火花加工小深孔所存在的问题:电极为细长杆,刚度差,变形大,易于走偏,所加工出的小深孔容易出现偏斜或其它形状和位置误差。通常在炮管、枪管内孔的壁上加工有膛线,当气体流过膛线时快速旋转,带动弹丸旋转,产生陀螺效果,从而稳定弹道,增加射程。参照枪、炮中的膛线,本发明专利技术中,以电火花加工小深孔时,在电极外表面加工螺旋槽。使液体快速绕电极外表面旋转,产生陀螺作用。螺旋槽电极的使用有望提高电极旋转稳定性,提高抗干扰能力,防止走偏,减小所加工小深孔轴线的偏差,保证深孔加工质量。超声振动将提高孔光洁度。

An EDM Electrode with Spiral Groove

The invention belongs to the field of special processing technology, in particular to an EDM electrode with spiral grooves. The problems in EDM machining of small deep holes are as follows: the electrodes are slender rods with poor stiffness, large deformation and easy to deviate. The small deep holes produced by EDM are prone to deviation or other shape and position errors. Rifles are usually machined on the walls of the holes in the barrel and barrel. When gas flows through the rifles, it rotates rapidly, which drives the projectile to rotate and produces gyroscopic effect, thus stabilizing the trajectory and increasing the range. Referring to rifles in guns and guns, spiral grooves are machined on the outer surface of electrodes when small deep holes are machined by EDM. The liquid rotates rapidly around the outer surface of the electrode to produce gyroscopic effect. The use of spiral groove electrode is expected to improve the rotational stability of the electrode, enhance the anti-interference ability, prevent deviation, reduce the deviation of the axis of the small deep hole, and ensure the processing quality of the deep hole. Ultrasound vibration will improve the hole smoothness.

【技术实现步骤摘要】
一种带有螺旋槽的电火花加工电极
本专利技术属于特种加工
,具体涉及一种带有螺旋槽的电火花加工电极。
技术介绍
深孔加工基本原理见于王峻《现代深孔加工技术》和王世清主编的《深孔加工技术》。深孔加工主要方式有:第一,刀具旋转,工件进给;第二,工件旋转,刀具进给;第三,刀具和工件都旋转,同时刀具相对工件进给。钻头按排屑方式主要分为:内排屑深孔钻和外排屑深孔钻。内排屑深孔钻有枪钻,外排屑深孔钻有BTA钻。枪管中有来复线(rifle),来复线是枪管中的膛线,可以让子弹产生自转,提高子弹射出后飞行中的稳定性。炮管内也有膛线,分别为等齐膛线、渐速膛线、混合膛线等。虽然在15世纪就有使用膛线的纪录,但是由于制造工艺的困难,直到19世纪才得以普及。对于脆性大,不易采用钻头加工的孔,常常采用电火花方法加工。直径较小的孔,采用钻头加工非常困难,可以采用特种加工技术,电火花加工是其中一种。尤其小直径深孔常常选用电火花加工。电火花加工基本原理如下:在工件(负电极)与电极(正电极)之间存在一定绝缘液体介质(如煤油、皂化液或去离子水等),利用两极之间产生的脉冲性火花放电的电腐蚀,使导电材料(工件)被去除而达到加工的目的。如图1所示,工件1与电极4分别与脉冲电源2的两端相连接。伺服控制进给装置3使电极与工件间经常保持一个很小的放电间隙(几微米至几百微米)。具有一定绝缘性的工作液(液体介质)5储于容器中并将电极与工件工作区淹没,其作用是产生脉冲性电火花放电,并将加工过程中所产生的金属碎屑、炭黑等电蚀产物从放电间隙中悬浮排除,对电极和工件表面也有冷却作用。小深孔加工过程中难以观察加工部位和电极,电极长度大,容易发生偏斜,造成工件报废,因此小深孔加工是机械加工的难点。防止与纠正电极偏斜,确保加工精度,是需要解决的难题。现有电火花加工电极通常为圆管或圆棒。
技术实现思路
本专利技术的目的:针对深孔加工过程中电极容易偏离理想位置这一技术难题,提出相关解决方案,防止电极的偏斜,使电极尽可能处于正确位置,提高深孔加工成品率及加工精度。现有深孔电火花加工电极部分为实心,较多为空心结构,其中间有孔。工作液由电极中孔流入加工部位,随后,再从电极与所加工的工件内孔表面所形成的间隙排出。深孔加工过程中电极旋转。电火花加工小深孔所存在的问题:电极为细长杆,刚度差,变形大,易于走偏,所加工出的小深孔容易出现偏斜或其它质量形状和位置误差。本专利技术提出了一种带有螺旋槽的电火花加工电极,如图2所示。这种电极在结构上与现有电火花加工所用的圆管或圆柱电极不同,由于结构的不同,使其具有与现有电极不同的功能。本专利技术学术思想来源于枪管、炮管内膛线的启发。膛线为均匀分布于孔内的多条螺旋槽。通常在炮管、枪管内孔的壁上加工有膛线,当气体流过膛线时快速旋转,带动弹丸旋转,产生陀螺效果,从而稳定弹道,增加射程。膛线的专利技术与设计,大大增加了火炮和枪的命中率,具有重大意义。电极所加工的孔的直径大于电极,换言之,深孔内表面与电极外表面之间有间隙。上述间隙的存在是导致电极走偏的原因之一,当振动及其它外界干扰存在时,电极更容易走偏,使所加工的小直径深孔产生轴线偏差角。电极在工作时,有冷却液从电极的中间孔流入,并从电极与所加工小深孔内壁之间的间隙流出,流出时带走金属碎屑、炭黑等电蚀产物。参照枪、炮中的膛线,本项目研究中,以电火花加工小深孔时,在电极外圆表面加工多条螺旋浅槽。本项目中将提高电极孔内液体流动速度,在此条件下,在电极外圆表面加工有多条螺旋浅槽后,液体将快速绕电极外表面旋转,产生陀螺作用。陀螺具有定轴的特点,不旋转的陀螺容易倒下,而旋转的陀螺不容易倒下,它具有抵抗外界干扰的能力。因此,电极带有螺旋槽后,稳定性将提高。旋转电极的稳定作用和定轴性,还可以从自行车中得到解释。自行车停止运行时,容易倒下,而自行车运行时,不容易倒下,特别重要的是:即使自行车运行的速度较慢,也不容易倒下,其根本原因也在于旋转物体的陀螺效果。超声振动发生器一端与工件相连,另一端安装光滑导向柱,光滑导向柱可沿夹具导向孔往复运动,位于夹具导向孔底部的弹簧连接光滑导向柱和夹具。使工件在所加工孔轴线方向上具有超声振动,可提高所加工孔的表面质量。上述设置可避免超声振动发生器产生的振动传递给夹具和机床,使超声振动最大限度传递给工件,高效利用振动能量。附图中,超声振动发生器、光滑导向柱、弹簧等被省略,未予示出,行业内技术人员能够理解。综上所述,本专利技术具有以下创新性:1.一种带有螺旋槽的电火花加工电极,其基体为柱状,外表面设置有螺旋槽,超声振动发生器一端与工件相连,另一端安装光滑导向柱,光滑导向柱可沿夹具导向孔往复运动,位于夹具导向孔底部的弹簧连接光滑导向柱和夹具。2.上述一种带有螺旋槽的电火花加工电极,其螺旋槽为单头螺旋或双头螺旋或多头螺旋。3.上述一种带有螺旋槽的电火花加工电极,其螺旋槽为右旋或左旋。4.上述一种带有螺旋槽的电火花加工电极,其基体带有内孔或为实心。本专利技术的有益效果:螺旋槽电极的使用有望提高电极旋转稳定性,提高抗干扰能力,防止走偏,减小所加工小深孔轴线的偏差角,保证深孔加工质量,引入超声振动将提高孔表面光洁度。附图说明图1为电火花加工原理示意图。图2为螺旋槽电极电火花加工原理图。图中:1-工件;2-脉冲电源;3-伺服控制装置;4-电极;5-工作液;6-过滤器;7-工作液泵;8-一种带有螺旋槽的电火花加工电极具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施方式作进一步说明,具体实施方式不对本专利技术做任何限制。实施方式一:在采用本专利技术时,螺旋槽为方形槽。实施方式二:在采用本专利技术时,螺旋槽为T形槽。实施方式三:在采用本专利技术时,螺旋槽为圆形槽。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种带有螺旋槽的电火花加工电极,其特征在于,基体为柱状,外表面设置有螺旋槽,超声振动发生器一端与工件相连,另一端安装光滑导向柱,光滑导向柱可沿夹具导向孔往复运动,位于夹具导向孔底部的弹簧连接光滑导向柱和夹具。

【技术特征摘要】
1.一种带有螺旋槽的电火花加工电极,其特征在于,基体为柱状,外表面设置有螺旋槽,超声振动发生器一端与工件相连,另一端安装光滑导向柱,光滑导向柱可沿夹具导向孔往复运动,位于夹具导向孔底部的弹簧连接光滑导向柱和夹具。2.根据权利要求1所述的一种带有...

【专利技术属性】
技术研发人员:于大国
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:山西,14

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