一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置的製作方法
2023-05-20 18:31:31
專利名稱：一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置的製作方法
技術領域：
—種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置技術領域[0001]本實用新型屬於銑削加工技術領域，涉及一種銑削加工的輔助裝置，尤其是涉及一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置。
背景技術：
[0002]隨著現代工業技術的迅速發展，在機械製造、機電、兵器及航空等工業部門引人了很多高強度、高硬度的新材料(如高強度、超高強度鋼、不鏽鋼、鈦合金、冷硬鑄鐵和高溫合金材料等)，這些材料統稱為難加工材料。由於它們的高強度、高硬度和高應變硬化率，使其切削加工性顯著惡化加工時切削力大、溫升高，刀具磨損嚴重，加工表面質量差，金屬切除率低。對這些難加工材料的加工，人們逐漸認識到，單靠一般的改變切削用量，優選刀具幾何角度的方法已很難奏效。解決這類材料的加工性問題，目前一般有兩種方法[0003]I、研製性能更為優異的刀具材料，如超硬刀具材料(金剛石刀具和立方氮化硼刀具)、陶瓷刀具和塗層刀具等。[0004]2、研究推廣新的加工方法，如振動切削，加熱切削、雷射或離子束加熱加工等方法。[0005]加熱切削是能夠對難加工材料進行高效率加工的有效方法之一，它是在切削過程中，通過各種方式，對被切削材料進行加熱，使切削微區、表層或整體達到一個合適的溫度後再進行切削的方法。其目的是使被加工材料的硬度、強度有所下降而易於產生塑性變形。 與普通切削相比，由於被切削層溫度較高而使其抗剪強度下降，因此減小了切削力和功耗， 生產效率提高，刀具壽命延長。此外，由於切削區溫度較高，積屑瘤和鱗刺難以形成，使加工表面粗糙度明顯減小。國內外有用雷射、等離子、感應、通電等方法進行加熱。[0006]現有車削等連續切削通電加熱加工裝置參見圖2，目前的導電加熱車(鑽)削是在普通車(鑽)床上利用刀具與工件構成的迴路，通以低壓大電流，使切削區材料電阻產生焦爾熱軟化，使切削變得順利。這種方式在抑制鱗剌和積屑瘤以及硬車削方面獨具優勢，其缺點是整個切削過程要求是連續切削，否則將會產生電火花，目前只限於車削、鑽削等連續切削，而且是刀具和工件同時加熱。目前適用於銑削加工的通電加熱輔助裝置尚未見報導。發明內容[0007]本實用新型的目的是提供一種只有工件加熱，刀具不加熱，可使工件加工點處局部溫度快速升高並軟化，實現普通刀具對高硬度工件幹銑削加工的用於銑削加工的通電加熱輔助裝置。[0008]本實用新型設有電流電源、輔助電極正極、輔助電極負極、振動傳感器、紅外傳感器、絕緣墊、絕緣套和計算機；輔助電極正極接電流電源正極，輔助電極負極接電流電源負極，輔助電極正極和輔助電極負極均與外部待加工工件觸接；振動傳感器設於外部待加工工件上；紅外傳感器設於外部待加工工件旁；絕緣墊設於外部待加工工件與銑床工作檯之間；絕緣套設於外部的銑刀與工具機主軸之間；振動傳感器的信號輸出端和紅外傳感器的信號輸出端均接計算機的信號輸入端。[0009]所述電流電源最好採用電壓為(TlOV和電流為O 500Α的低電壓大電流電源。[0010]所述絕緣墊可採用雲母片。[0011]所述絕緣套可為塑膠絕緣套。[0012]所述輔助電極正極和輔助電極負極均與外部待加工工件觸接，最好是輔助電極正極與待加工工件點接觸，輔助電極負極與待加工工件面接觸。[0013]本實用新型的工作原理如下[0014]電流電源啟動，輔助電極導電，大電流時可以迅速使工件加工點處局部加熱軟化， 而銑刀具由於絕緣套而被絕緣，銑刀不通電，不加熱。當工件溫度達到目標溫度時，軟化後再進行銑削。[0015]本實用新型銑削時只需使用普通刀具即可對高硬度的工件進行銑削加工，可大大降低刀具磨損，且加工過程無需冷卻液，減少了加工過程中冷卻液帶來的環境汙染和後期處理問題，這是一種綠色切削。同時，本實用新型使用普通刀具，使加工成本大大降低，實現高硬度工件使用普通刀具的幹銑削加工。
[0016]圖I為本實用新型實施例的結構示意圖。[0017]圖2為現有車削等連續切削通電加熱加工裝置示意圖。[0018]在圖2中，各標記表示100為工件；200為車刀；300為(Tl0V、(T500A低電壓大電流電源。
具體實施方式
[0019]參見圖1，本實用新型實施例設有電流電源2、輔助電極正極10、輔助電極負極11、 振動傳感器5、紅外傳感器4、絕緣墊8、絕緣套13和計算機3。[0020]輔助電極正極10接電流電源正極，輔助電極負極11接電流電源負極，輔助電極正極10和輔助電極負極11均與外部待加工工件9觸接，輔助電極正極10與待加工工件9為點接觸，輔助電極負極11與待加工工件9為面接觸。振動傳感器5通過磁性固定在待加工工件9上。紅外傳感器4設於銑床機架上，位於待加工工件9旁。絕緣墊8設於待加工工件9與銑床工作檯7之間。絕緣套13設於銑刀12與工具機主軸14之間。振動傳感器5的信號輸出端和紅外傳感器4的信號輸出端均接計算機3的信號輸入端。所述電流電源2採用0 10V低壓O 500A的大電流電源。所述絕緣墊8採用雲母片。所述絕緣套13為塑膠絕緣套。[0021]圖I中的箭頭標記I表示走刀方向。標記6表示待加工工件9的被加熱部位；標記15和16為連接導線。[0022]由於待加工工件9與電流電源2構成一個迴路。銑刀12被絕緣，銑刀12不通電， 銑刀12不加熱。由於輔助電極正極10與待加工工件9為點接觸，點接觸時接觸電阻R較大，所採用的電流電源2可提供高達數百安培的電流，由公式Q=I2R (Q為產生的熱量，I為電源提供的電流，R為接觸電阻)在通以大電流時可以迅速產生大量熱量，使待加工工件9 溫度快速升高，工件軟化，再進行銑削。經實驗，銑削過程順利，刀具磨損很小。加工過程中，紅外傳感器4和振動傳感器5實時測量工件加工點溫度信號和振動信號，信號進入計算機3，計算機3通過對信號的分析、處理，可明顯看出通電加熱切削使振動信號振幅明顯變小，從而得出這種導電加熱輔助銑削工藝系統確實可以軟化工件，降低工件硬度，提高銑刀銑削能力，減小加工振動，實現乾式切削、綠色加工。
權利要求1.一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置，其特徵在於設有電流電源、輔助電極正極、輔助電極負極、振動傳感器、紅外傳感器、絕緣墊、絕緣套和計算機；輔助電極正極接電流電源正極，輔助電極負極接電流電源負極，輔助電極正極和輔助電極負極均與外部待加工工件觸接；振動傳感器設於外部待加工工件上；紅外傳感器設於外部待加工工件旁；絕緣墊設於外部待加工工件與銑床工作檯之間；絕緣套設於外部的銑刀與工具機主軸之間；振動傳感器的信號輸出端和紅外傳感器的信號輸出端均接計算機的信號輸入端。
2.如權利要求I所述的一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置，其特徵在於所述電流電源採用電壓為(Γιον和電流為O 500Α的低電壓大電流電源。
3.如權利要求I所述的一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置，其特徵在於所述輔助電極正極與待加工工件點接觸，輔助電極負極與待加工工件面接觸。
專利摘要一種用於銑削加工的通電加熱輔助裝置，涉及銑削加工的輔助裝置。提供一種可使工件加工點處局部溫度快速升高並軟化，實現普通刀具對高硬度工件幹銑削加工，可大幅度提高銑刀耐用度的用於銑削加工的通電加熱輔助裝置。設有電流電源、輔助電極正極、輔助電極負極、振動傳感器、紅外傳感器、絕緣墊、絕緣套和計算機；輔助電極正極接電流電源正極，輔助電極負極接電流電源負極，輔助電極正、負極均與外部待加工工件觸接；振動傳感器設於外部待加工工件上；紅外傳感器設於外部待加工工件旁；絕緣墊設於外部待加工工件與銑床工作檯之間；絕緣套設於外部的銑刀與工具機主軸之間；振動傳感器的信號輸出端和紅外傳感器的信號輸出端均接計算機的信號輸入端。
文檔編號B23C9/00GK202804310SQ20122052504
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者王希, 周競, 吳林濤, 陳玉財 申請人:廈門大學