本发明专利技术属于机械制造微孔加工领域，公开了一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，包括：超声振动组件、变幅杆和多级定位夹头；超声振动组件中，中心通孔螺栓的远端设置外螺纹和内螺纹，外螺纹与前端盖中心设置的内螺纹配合，内螺纹与变幅杆一端的螺柱外螺纹配合，形成双螺母结构；变幅杆另一端设置有锥形的第二螺柱，第二螺柱上设置沿电极丝方向设置有穿过中心的第一间隙槽，外侧设置有锥度螺母；多级定位夹头包括直径依次减小的定位块，第一定位段，第二定位段；电极丝一端依次穿过中心通孔螺栓、变幅杆、多级定位夹头后设置在工件上方，锥度螺母将电极丝固定在多级定位夹头内。本发明专利技术可以提高微孔加工精度，可以广泛应用微孔加工中。应用微孔加工中。应用微孔加工中。
【技术实现步骤摘要】
一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置
[0001]本专利技术属于机械制造微孔加工领域，具体涉及一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置。
技术介绍
[0002]目前微小孔制造业越来越趋于高效率、高标准以供应高精装备上精密零件的生产，而特种加工的方法如激光、电火花、超声加工等对工具依赖性小、可加工异型孔、可以成批加工微小孔阵列，尤其适用于难加工材料，随着其关键技术的突破，这些特种加工方法也逐渐成为主要的加工手段。微小孔加工主要的发展方向是探索精度和效率更高的技术、新工艺，例如超声电火花的复合加工、电解电火花的复合加工等等。
[0003]现有技术中的电火花内冲液微孔钻床具有以下缺点：1、以接触式的电能传导技术，即通过碳刷和滑环在将超声电源高频电信号传输到换能器。这种供电方式存在碳刷磨损快、发热量大、使用寿命短、导线裸露、容易积炭打火、刀具转速不能过高等弊端。
[0004]2、采用的超声换能器的固定结构对零件刚性要求高，零件容易损坏，此外，现有的定位夹具一般未考虑装夹电极丝的刚性，但类似中空电极丝刚性弱，若装夹过程中没有精确的控制方法将易导致变形、压溃、裂纹、偏斜等现象阻碍加工过程。
[0005]3、传统电火花机床的导向定位装置仅依靠主轴定位精度与导向柱，在微细加工中此方法容易导致定位精度稳定性差，在旋转状态下容易使孔加工锥度变大或造成加工中止的现象。
技术实现思路
[0006]本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，以实现高精度、高效率的微孔加工。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，包括：超声振动组件、变幅杆、超声电源和多级定位夹头；所述超声振动组件与电火花主轴传动连接，其包括依次设置的中心通孔螺栓、后端盖、压电陶瓷片、电极片和前端盖，所述后端盖、压电陶瓷片、电极片、前端盖均为中空结构，且前端盖中心设置有内螺纹，中心通孔螺栓的远端设置有外螺纹和内螺纹，其外螺纹与前端盖中心设置的内螺纹配合，内螺纹与变幅杆一端的第一螺柱的外螺纹配合，形成双螺母结构；所述超声电源用于给所述超声振动组件供电；所述变幅杆中心设置有使电极丝通过的通孔，其一端设置有与中心通孔螺栓的内螺纹配合的第一螺柱，另一端设置有第二螺柱，所述第二螺柱为锥螺柱，所述第二螺柱上沿电极丝方向设置有穿过中心的第一间隙槽，其内部设置有与多级定位夹头配合的台阶状结构，外侧设置有锥度螺母；所述多级定位夹头中心设置有使电极丝通过的通孔，其包括直径依次减小的定位
块、第一定位段和第二定位段，所述第一定位段上沿电极丝方向设置有第二间隙槽，第二定位段上沿电极丝方向设置有两条穿过中心通孔的第三间隙槽；电极丝一端设依次穿过超声振动组件上的中心通孔螺栓、变幅杆、多级定位夹头后设置在工件上方，所述锥度螺母将所述电极丝固定在多级定位夹头内。
[0008]所述的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，还包括外壳，所述超声振动组件、变幅杆设置在外壳内。
[0009]所述的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，还包括水平固定设置的导向柱，所述导向柱上设置有与电极丝配合的导向孔，所述外壳和所述导向柱上分别设置信号发射器和信号接收器。
[0010]所述导向柱上还设置有凸面反射放大镜和透射放大镜，所述凸面反射放大镜和透射放大镜分别位于电极丝两侧，所述透射放大镜通过旋转机构设置在导向柱上。
[0011]所述的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，还包括机床立柱，所述外壳通过Z向导轨与机床立柱连接，所述导向柱固定设置在所述机床立柱上。
[0012]所述变幅杆上还设置有定位凸起，所述外壳内部通过轴承设置有定位部，法兰盘将所述定位凸起固定在所述定位部上，进而将所述变幅杆固定在所述定位部上。
[0013]所述的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，还包括主磁芯线圈和副磁芯线圈，所述副磁芯线圈固定设置在所述超声振动组件外周，所述主磁芯线圈设置在所述副磁芯线圈外侧并固定设置在所述外壳上，所述超声电源的输出端与所述主磁芯线圈连接，所述副磁芯线圈的输出端与所述超声振动组件的电源输入端连接，通过感应起电对所述超声振动组件供电。
[0014]所述主磁芯线圈包括主磁芯和主线圈，所述主磁芯为弧状，所述主线圈绕设在主磁芯上；所述副磁芯线圈包括副磁芯和副线圈，所述副磁芯为圆环状，所述副线圈绕设在副磁芯外周。
[0015]所述第二间隙槽的宽度大于第三间隙槽。
[0016]所述第二螺柱的外部螺纹的倾斜度设计为3
°
。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术提供了一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，利用电火花主轴带动电极丝旋转，超声振动组件和变幅杆以及多级定位夹头带动电极丝进行垂直振动，实现了电火花内冲液微孔钻床的超声辅助，提高了电火花加工的加工效率与加工精度；2、本专利技术中，超声振动组件中的中心通孔螺栓穿过整个超声振动组件与变幅杆一端的第一螺柱的外螺纹配合，形成双螺母结构，紧固而且防松，增加了系统的结构稳定性。而且，变幅杆通过多级定位夹头和锥度螺母对电极丝进行固定，不仅实现二级精确定位，而且可以避免对电极丝的挤压变形。
[0018]3、本专利技术通过导向柱上的导向孔和信号接收器，可以实现电极丝和电火花主轴的定位，进一步提高了结构的定位精度。
[0019]4、本专利技术采用包括主磁芯线圈和副磁芯线圈的供电装置为超声振动组件实现无线供电，可以防止系统旋转造成的绕线现象，此外，外部的主磁芯线圈采用非整周结构，降低了供电装置安装难度。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例一提供的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例一中超声振动组件和变幅杆的结构示意图；图3为本专利技术实施例一中多级定位夹头的结构示意图；图4为本专利技术实施例一中变幅杆的结构示意图；图5为本专利技术实施例二提供的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例三提供的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置的结构示意图；图7为本专利技术实施例三中主磁芯线圈和副磁芯线圈的结构示意图；图中：1为超声振动组件，2为变幅杆，3为多级定位夹头，4为电极丝，5为导向柱，6为外壳，8为机床立柱，9为电火花主轴；12为中心通孔螺栓，13为后端盖，14为压电陶瓷片，15为电极片，16为绝缘管，17为前端盖；21为第一螺柱，22为第二螺柱，23为锥度螺母，24为定位凸起，25为第一间隙槽；31为定位块，32为第一定位段，33为第二定位段；34为第二间隙槽，35为第三间隙槽；41为水箱，42为工件；51为信号接收器，52为导向孔；61为信号发射器，62为定位部，63为法兰盘；71超声电源，72为主磁芯线圈，721为主磁芯，722为主线圈，73为副磁芯线圈，731为副磁芯，732为副线圈，74为电路补偿单元，81为Z向导轨。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，其特征在于，包括：超声振动组件（1）、变幅杆（2）、超声电源（71）和多级定位夹头（3）；所述超声振动组件（1）与电火花主轴（9）传动连接，其包括依次设置的中心通孔螺栓（12）、后端盖（13）、压电陶瓷片（14）、电极片（15）和前端盖（17），所述后端盖（13）、压电陶瓷片（14）、电极片（15）、前端盖（17）均为中空结构，且前端盖（17）中心设置有内螺纹，中心通孔螺栓（12）的远端设置有外螺纹和内螺纹，其外螺纹与前端盖（17）中心设置的内螺纹配合，内螺纹与变幅杆（2）一端的第一螺柱的外螺纹配合，形成双螺母结构；所述超声电源（71）用于给所述超声振动组件（1）供电；所述变幅杆（2）中心设置有使电极丝通过的通孔，其一端设置有与中心通孔螺栓（12）的内螺纹配合的第一螺柱（21），另一端设置有第二螺柱（22），所述第二螺柱（22）为锥螺柱，所述第二螺柱（22）上沿电极丝（4）方向设置有穿过中心的第一间隙槽（25），其内部设置有与多级定位夹头（3）配合的台阶状结构，外侧设置有锥度螺母（23）；所述多级定位夹头（3）中心设置有使电极丝通过的通孔，其包括直径依次减小的定位块（31）、第一定位段（32）和第二定位段（33），所述第一定位段（32）上沿电极丝方向设置有第二间隙槽（34），第二定位段（33）上沿电极丝方向设置有两条穿过中心通孔的第三间隙槽（35）；电极丝（4）一端设依次穿过超声振动组件上的中心通孔螺栓（12）、变幅杆（2）、多级定位夹头（3）后设置在工件上方，所述锥度螺母（23）将所述电极丝（4）固定在多级定位夹头（3）内。2.根据权利要求1所述的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，其特征在于，还包括外壳（6），所述超声振动组件（1）、变幅杆（2）设置在外壳（6）内。3.根据权利要求2所述的一种用于电火花内冲液微孔钻床的超声辅助装置，其特征在于，还包括水平固定设置的导向柱（5），所述导向柱（5）上设置有与电极丝配合的导向孔（52），所述外壳（6）和所述导向柱（5）上分别设置信号发射器（61）和信号接收器（51）。4.根据权利要求3所述的一种用于电火花内冲液微孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：于大国，王鹏翔，陈路生，李永杰，郭林陇，李孝阳，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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