火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極的製作方法

2023-05-03 18:24:11

專利名稱：火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械製造定向供液內噴裝置領域，特別涉及一種火花液局 部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極。
背景技術：
在電火花加工中，現有的火花液供給方式目前主要有以下幾種 浸泡方式對於加工深度較淺時，工件和工具電極工作部分及工作區域在 電火花液中浸泡。缺點是電火花加工產物、熔渣、熔屑易於殘留，不易排除， 容易造成"二次放電"，降低效率，常常採用定時抬刀的辦法來排除產物。
衝液方式分為外部衝液和內噴衝液，排渣效果都比浸泡方式好，外部衝 液液體方向控制性差，對於較深的拐角處排渣不易，加大供液壓力可能引起電 極振動、破壞加工精度；內噴衝液時，壓力火花液通過工具管電極內部進入， 液體經過加工區域後從管電極與工件已加工孔間的間隙流出，能比較徹底地將 殘渣排除乾淨徹底。過程中火花液從管內流出向四周流動，不能實現按需定向 流動。在某些情況下會降低火花液的工作壓力，或者需要的流量不足。
發明內容
針對現有電火花展成加工深徑比較大的齒形排屑不順暢、供液不充分，本 實用新型的目的在於提供一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加 工旋轉電極。該電極使電火花工作液直接有效作用於放電加工區域，提高加工 效率、提高加工精度、降低表面粗糙度。
該電極還可應用於特種加工工藝，如，電解展成加工深徑比大的內表面花 鍵槽、內齒輪、內螺紋、電火花同步共軛內螺紋加工、混粉電火花精加工等， 提供有效的工具結構設計、導液裝置。
該電極還可應用於其他機械加工類似場合，即迴轉件需提供固定某一方向 的液體噴射應用領域，如內圓磨削砂輪內噴冷卻液、鑽井勘探工程等。
本實用新型是通過如下技術方案實現的一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極，包括工具電極(7)和局部定向內噴結構；所 述工具電極(7)和局部定向內噴結構通過密封毛氈(21)連接。
所述工具電極(7)包括三個部分， 一端為齒形段(a)、另一端為錐形段 (c)，中間部分為圓柱段(b);所述工具電極齒形段(a)的每個齒根槽內設 置有一排噴射小孔(28)，所述每排噴射小孔(28)等距軸向排布，每個噴射 小孔(28)與工具電極(7)中心軸垂直，每個噴射小孔(28)與平行於工具 電極(7)中心軸的深孔(29)相通，深孔(29)的一端設有堵頭(31)過盈 配合密封，另一端與其直徑等大的徑向進水孔(30)相通，所述徑向進水孔(30) 設在工具電極(7)的圓柱段(b)。
所述局部定向內噴結構包括密封毛氈(21)、毛氈固定座(22)、入水鋼管 (25)和固定支撐板(26)，所述密封毛氈(21)固定在毛氈固定座(22)上，毛 氈固定座(22)與入水鋼管(25)連接，毛氈固定座(22)通過鎖緊螺母(23)固定， 鎖緊螺母(23)與固定支撐板(26)之間設置壓縮彈簧(24)。
為了更好地實現本實用新型，所述每排噴射小孔(28)為9個噴射小孔。 所述密封毛氈(21)通過嵌入或粘接方式固定在毛氈固定座(22)上。
所述毛氈固定座(22)與入水鋼管(25)通過螺紋連接並由鎖緊螺母(23) 鎖緊。
本實用新型具有如下特點
1、 本實用新型的火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電 極，不論工具迴轉與否，電極噴出的一排射流束始終在豎直面內從上向下噴射， 液體有效到達加工放電區域，從而保持較高壓力和充足流量。
2、 等距軸向排布的噴射小孔和軸向深孔交叉貫通而又與其他互不連通的
工具電極結構電火花展成內齒輪加工的工具電極為外齒輪，每排噴射小孔開
設於每個齒根槽表面、由一個平行於軸線的深孔將一排噴射小孔連通，此深孔 一端有堵頭過盈配合密封，另一端與其直徑等大的徑向進水孔相通。
3、 工具電極中間圓柱段的外圓弧面與密封毛氈固定座局部接觸方式毛
氈固定座及毛氈呈現方形結構，與工具電極的徑向進水孔處的外圓表面形成局
部接觸，即工具電極轉到任何位置，可以保證至少有3個進水孔與毛氈固定座 內腔相通，從而保證火花液的連續供給。而且只有最下面的位置的3個進水孔 才能有火花液進入，達到最下面的3排噴射小孔(一排有九個小孔，均布)有 火花液噴射出來，實現局部定向有效供液。這樣火化液就可以連續定向供給，即火化液只能從工具電極中間圓柱部分最下面位置的3個徑向進水孔進入各 自相連通的深孔，再由最下面的3排噴射小孔噴射出來，實現局部定向有效供 液。
4、雙重浮動結構工具電極迴轉，而密封毛氈和毛氈固定座固定不動， 動密封的洩漏問題由雙浮動結構解決。壓縮彈簧的預壓緊力讓密封毛氈、毛氈 固定座、鎖緊螺母、入水鋼管等組件在電極轉動時始終壓向電極接觸表面，使 得密封毛氈與工具電極始終保持良好接觸。密封毛氈自身有一定的壓縮性和浮 動性，可以補償電極結構接觸表面的局部不平而避免洩漏。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果
(1) 供液充分，壓力充足，排渣、散熱能力強普通供液沿工具電極360。 方向噴射，增大出口直徑，不僅使得供液壓力降低，減少流速，減少工作區域 的有效流量，而且排渣的衝瀉方向混亂，不利排渣和用過工作液流出，液體循 環速度降低，散熱效果變差。本實用新型集中於工作區域的局部定向噴射可以 克服普通供液的上述缺點，可以說是"把鋼用在刀刃上"。
(2) 較好解決動密封問題、無洩漏雙重浮動結構使得動密封效果良好， 接口處無洩漏液體噴出， 一方面保持壓力，另一方面工作場地乾淨，不汙染電 機。
(3) 便於觀察工具電極和工件電極的運動由於局部定向噴射，加工循 環過程中，可以清晰觀看已加工表面，為調整參數提供方便。
(4) 適應性強，適應不同直徑的電極局部接觸方式使得工具電極直徑 變化或者接觸部位直徑變化時，可以採用同一套毛氈、毛氈固定座、壓縮彈簧、 鋼管等組件。
(5) 通用性好裝置還可用於其他電火花展成加工(花鍵、螺紋、內齒 同步帶輪)、混粉電火花精加工等場合，特別是深徑比較大的情況，也可用於 電解加工的電解液供液。
(6) 裝置簡化配合特殊工具電極，本供液裝置結構簡單，組件數目少， 成本低廉，加工裝置容易；安裝調整簡便易行。
本裝置有效解決深徑比大的電火花加工供液和排渣屑問題，使得加工過程 平穩、放電均勻，排熱、排渣效果顯著，供液本身平穩，無液動力影響、無振 動。

圖l為本實用新型的旋轉電極的結構示意圖。 圖2為本實用新型的工具電極結構示意圖。
圖3為圖2的工具電極的左投影視圖。
其中7 —工具電極；21—密封毛氈；22 —毛氈固定座；23 —鎖緊螺母； 24 —壓縮彈簧；25 —入水鋼管；26 —固定支撐板；27 —壓力火花液軟管；28 一噴射小孔；29 —深孔；30 —進水孔；31—堵頭；a—齒形段；b—圓柱段；C
一錐形段。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型 的實施方式不限於此。 實施例
如圖1所示，火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極， 包括工具電極7和局部定向內噴結構；所述工具電極7和局部定向內噴結構通
過密封毛氈21連接。
如圖2、圖3所示，所述工具電極7包括三個部分， 一端為齒形段a、另 一端為錐形段c，中間部分為圓柱段b;所述工具電極齒形段a的每個齒根槽 內設置有一排噴射小孔28，每排噴射小孔28有9個噴射小孔。所述每排噴射 小孔28等距均布軸向設置，每個噴射小孔28與工具電極7中心軸垂直，每個 噴射小孔28與平行於工具電極7中心軸的深孔29連通，深孔29的一端設有 堵頭31過盈配合密封，另一端與其直徑等大的徑向進水孔30相連通，徑向進 水孔30設在工具電極7的圓柱段b。工具電極7齒數zl， zl數目的深孔29 與齒槽內的一排噴射小孔28貫通、與右端zl數目的入水孔30聯通，zl數目 的堵頭31與深孔29左端過盈配合，由此形成zl數目的獨立水流通路。
如圖1所示，所述局部定向內噴結構包括密封毛氈21、毛氈固定座22、 入水鋼管25和固定支撐板26。所述密封毛氈21通過嵌入或粘接方式固定在 毛氈固定座22上。所述毛氈固定座22與入水鋼管25通過螺紋連接並由鎖緊 螺母23鎖緊。毛氈固定座22通過鎖緊螺母23固定，鎖緊螺母23與固定支撐 板26之間設置壓縮彈簧24。入水鋼管25與壓力火花液軟管27連接。入水鋼 管25與固定支撐板26上的孔為間隙配合。工具電極7迴轉時，密封毛氈21和毛氈固定座22不動，動密封的洩漏 問題由雙浮動結構解決，壓縮彈簧24的預壓緊力使密封毛氈21、毛氈固定座 22、鎖緊螺母23、入水鋼管25等組件在電極轉動時始終壓向電極接觸表面， 使得密封毛氈21與工具電極7始終保持良好接觸。密封毛氈21自身有一定的 壓縮性和浮動性，可以補償電極結構接觸表面的局部不平而避免洩漏。
為了更好地實施，以下幾點需說明
1. 深孔29加工及堵頭3h電極材料為紫銅或黃銅，普通深孔29可以採用 機械鑽削完成，如果深徑比特大，可以採用管電極內噴電火花加工方法實現， 管電極在一般模具工具市場可以購買。左端的密封可以採用圓柱形堵頭或鋼球 31，過盈壓入便可。
2. 毛氈固定密封毛氈21與毛氈固定座22可以採用耐水膠粘接；也可採 用在毛氈固定座22上開上小下大的四面聯通的溝槽，將密封毛氈21嵌入其中。
3. 進水孔30需倒角為了減少迴轉電極對固定密封毛氈21的磨損、進水 孔30必須倒角、去毛刺。
4. 毛氈固定座22修弧形為保證密封毛氈21四周受壓程度一致，毛氈固 定座22可以修形成曲率半徑與工具電極半徑相等的圓弧面，達到更好密封和 導向效果。
5. 入水鋼管25外表面與固定支撐板26滑動配合入水鋼管25表面及固 定支撐板26的板孔需作拋光處理、圓柱度作技術要求，配合間隙控制在0.03 0.05mm。
上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不 受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作 的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用 新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極，其特徵在於所述旋轉電極包括工具電極(7)和局部定向內噴結構；所述工具電極(7)和局部定向內噴結構通過密封毛氈(21)連接；所述工具電極(7)包括三個部分，一端為齒形段(a)、另一端為錐形段(c)，中間部分為圓柱段(b)；所述工具電極齒形段(a)的每個齒根槽內設置有一排噴射小孔(28)，所述每排噴射小孔(28)等距軸向排布，每個噴射小孔(28)與工具電極(7)中心軸垂直，每個噴射小孔(28)與平行於工具電極(7)中心軸的深孔(29)相通，深孔(29)的一端設有堵頭(31)過盈配合密封，另一端與其直徑等大的徑向進水孔(30)相通，所述徑向進水孔(30)設在工具電極(7)的圓柱段(b)；所述局部定向內噴結構包括密封毛氈(21)、毛氈固定座(22)、入水鋼管(25)和固定支撐板(26)，所述密封毛氈(21)固定在毛氈固定座(22)上，毛氈固定座(22)與入水鋼管(25)連接，毛氈固定座(22)通過鎖緊螺母(23)固定，鎖緊螺母(23)與固定支撐板(26)之間設置壓縮彈簧(24)。
2、 根據權利要求1所述的一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成 加工旋轉電極，其特徵在於所述每排噴射小孔(28)為9個噴射小孔。
3、 根據權利要求1所述的一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成 加工旋轉電極，其特徵在於所述密封毛氈(21)通過嵌入或粘接方式固定在 毛氈固定座(22)上。
4、 根據權利要求1所述的一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成 加工旋轉電極，其特徵在於所述毛氈固定座(22)與入水鋼管(25)通過螺 紋連接並由鎖緊螺母(23)鎖緊。
專利摘要本實用新型公開了一種火花液局部定向內噴供液的齒形電火花展成加工旋轉電極，該旋轉電極包括工具電極和局部定向內噴結構；工具電極和局部定向內噴結構通過密封毛氈連接；工具電極包括三個部分，一端為齒形段、另一端為錐形段，中間部分為圓柱段；局部定向內噴結構包括密封毛氈、毛氈固定座、入水鋼管和固定支撐板，密封毛氈固定在毛氈固定座上，毛氈固定座與入水鋼管連接，毛氈固定座通過鎖緊螺母固定，鎖緊螺母與固定支撐板之間設置壓縮彈簧。該旋轉電極有效解決深徑比大的電火花加工供液和排渣屑問題，使得加工過程平穩、放電均勻，排熱、排渣效果顯著，供液本身平穩，無液動力影響、無振動。
文檔編號B23H1/04GK201136075SQ20072005865
公開日2008年10月22日 申請日期2007年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者餘尚行, 周玉山, 孫永紅, 戰祥樂, 朱派龍, 趙戰峰, 明 邵, 陳學文 申請人:華南理工大學;廣東輕工職業技術學院