一種環件花紋電火花加工專用設備的床體的製作方法

2023-05-01 03:22:31

專利名稱：一種環件花紋電火花加工專用設備的床體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專用電火花加工設備，具體涉及一種環件花紋(如輪胎模花紋)電火花加工專用設備的床體。
在電火花加工設備中，如何設計一種適應加工輪胎模的專用設備，一直是許多生產廠商和研究人員關心的問題。我國專利CN 2355838Y公開了一種可傾式輪胎模加工專用電火花成型機，其主要技術方案為一種輪胎模專用電火花加工機，包括床身、迴轉工作檯、與床身固定連接的立柱、滑座、W軸滑動機構、B軸擺動機構以及帶Z軸伺服進給機構的主軸頭，主軸頭下端設有電極夾頭，迴轉工作檯可繞中心轉軸C軸旋轉，迴轉工作檯相對於床身傾斜放置，並且傾角可調；滑座與立柱經W軸滑動機構滑動連接，主軸頭與滑座經B軸擺動機構連接。上述解決方案的主要構思是通過工作檯傾角的變化與主軸頭的上下運動(W軸)和擺動(B軸)相配合，來調整加工電極與工件的相對位置，達到加工輪胎模的目的。但是這種方案存在著下列缺陷1．由於工作檯較笨重，在實際使用中工作檯傾角調節不方便；2．主軸頭只有B軸和W軸兩個運動機構，只能作上下運動和擺動，調節自由度少，難以方便地調整電極與工件之間的位置關係；3．這種結構適應於單一規格的輪胎模加工，對於不同規格、類型的輪胎模適應性較差，通用性不好；4．其結構未能實現數控，操作繁雜，容易出錯；5．加工時定位精度不夠。
本實用新型目的是提供一種環件花紋電火花加工專用設備的床體，工作檯斜置固定，傾角不用調節，其電極有合理的調節自由度，能方便地調節電極與工件的相對位置，適應在不同規格的環件上加工各種花紋。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種輪胎模電火花加工專用設備的床體，包括床身、傾斜設置在床身上的迴轉工作檯、與床身固定連接的立柱、滑座、W軸滑動機構、B軸擺動機構以及帶Z軸伺服進給機構的主軸頭，主軸頭下端設有電極夾頭，滑座與立柱經W軸滑動機構連接，所述床體還設有橫臂、X軸滑動機構和Y軸滑動機構，橫臂與滑座經X軸滑動機構連接，橫臂與主軸頭經B軸擺動機構連接，主軸頭與電極夾頭經Y軸滑動機構連接；所述傾斜設置的迴轉工作檯的傾角固定。
上述技術方案中，所述「床體」指輪胎模電火花加工專用設備的機械結構部分，對於數控型的輪胎模電火花加工專用設備指除數控裝置而外的機械性運動結構，而對手動的輪胎模電火花加工專用設備來說是指設備本身。迴轉工作檯包含一個C軸迴轉機構，一般為分度盤，C軸為工作檯的旋轉座標軸，C軸迴轉機構可以實現數控，也可手動。W軸滑動機構包含推動該機構滑動的絲槓螺母結構，W軸為上下直線運動軸，W軸一般為機動(電機帶動)或設置手輪手動。B軸擺動機構包含推動該機構擺動的蝸輪蝸槓結構，B軸為擺動軸。X軸滑動機構和Y軸滑動機構均包含推動該機構滑動的絲槓螺母結構，一般設置手輪手動，也可數控或機動，X軸和Y軸為平面直角坐標軸。
上述技術方案中，所述主軸頭與電極夾頭之間可以設有一個電極與Z軸平行度的球形調節機構，主軸頭至電極夾頭由Y軸滑動機構和球形調節機構串聯連接構成；所述主軸頭與電極夾頭之間也可以設有一個電極方位的水平轉動調節機構，主軸頭至電極夾頭由Y軸滑動機構和水平轉動調節機構串聯連接構成；還可以在所述主軸頭與電極夾頭之間同時設有一個電極與Z軸平行度的球形調節機構和一個電極方位的水平轉動調節機構，主軸頭至電極夾頭由Y軸滑動機構、球形調節機構和水平轉動調節機構串聯連接構成，這種方案是最佳實施方案。
上述技術方案中，所述球形調節機構主要由帶球面的球軸、設有錐形孔的球座、法蘭和至少三組調節定位件組成，球座與法蘭相間布置，球軸的一端從球座的錐形孔中伸出，並固定在法蘭上，球軸上的球面與球座上的錐形孔配合構成球座相對法蘭的活動連接；所述每組調節定位件由一個帶錐形頭的調節螺釘和一個鋼珠組成，朝法蘭的球座端面上開有鋼珠孔，垂直鋼珠孔開有螺釘孔，螺釘孔與鋼珠孔連通，鋼珠位於鋼珠孔的孔口，其頂部與法蘭接觸，底部與調節螺釘的錐形頭接觸。所述水平轉動調節機構主要由旋轉盤、過渡板和調節螺釘組成，旋轉盤與過渡板之間為轉動連接，過渡板上設有螺釘孔，調節螺釘通過過渡板的螺釘孔將旋轉盤固定定位。
本實用新型工作原理是工具機的加工運動機構主要包括工作檯和主軸頭兩部分，工作檯為迴轉工作檯，可繞中心C軸旋轉，迴轉工作檯傾斜設置在床身上，且傾角固定，C軸用於實現工件的轉位分度；X軸調整電極與工件在工件徑向的位置，Y軸調整電極與工件在工件周向的位置，W軸調整電極與工件在垂直方向的位置，B軸在垂直面內調整電極與工件之間的角度關係，而Z軸完成加工中的電極伺服進給，上述各軸中，通過X軸、Y軸、W軸三個軸構成了電極在三維坐標空間的運動，完成調整電極和工件的相對位置關係，通過B軸調整角度，最後由Z軸完成伺服進給，保證了電火花加工的正常進行；為了保證Z軸伺服進給時電極的角度，設置了球形調節機構和水平轉動調節機構，在安裝電極後，通過調節球形調節機構保證電極安裝方向與Z軸的平行，避免在伺服進給時電極運動軌跡的變化和電極頭的傾斜，通過調節水平轉動調節機構保證電極與工件在工件加工面內的角度關係，避免加工的輪胎模上花紋的方向偏差。
根據上述原理，在加工工件時，先在電極夾頭上安裝電極，通過球形調節機構和水平轉動機構調節電極的角度，然後通過X軸、Y軸、W軸和B軸調整電極到加工起始位置，用Z軸完成伺服進給加工，完成一次加工後，用C軸實現工件的轉位分度，繼續進行加工，可以對Z軸和C軸設置數控，從而完成工件的自動轉位分度加工，對B軸也可設置數控，以保證加工的定位精度。
由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點1、由於本實用新型設置了橫臂和X軸滑動機構，主軸頭通過橫臂可以在X軸方向進行調節，從而改變電極在X軸方向相對與工件的位置，可以適應不同規格大小的輪胎模工件的加工；2、本實用新型通過X軸和B軸的聯動來調節電極與工件的相對位置和角度，與現有技術通過工作檯的傾角和B軸的聯動調節相比，一方面工作檯較為笨重，其調節機構較複雜，調節時也不方便，而X軸調節機構簡單，調節輕鬆方便，另一方面X軸和B軸都設置在立柱上，其聯動調節較為簡便。
3、由於本實用新型在主軸頭和電極夾頭間設置了Y軸滑動機構，可以調節電極和工件在Y軸方向(工件周向)的相對位置，由於輪胎模加工中粗加工和精加工所用電極不同，精加工中也需使用多個電極，需要多次裝夾，Y軸的設置可以調整每次裝夾引起的裝夾位置誤差，也可以補償不同電極在製造上的誤差。
4、由於本實用新型設置了球形調節機構，在安裝電極後，通過調節球形調節機構保證電極安裝方向與Z軸的平行，避免在伺服進給時電極運動軌跡的變化和電極頭的傾斜，另一方面也降低了對電極安裝的要求，使電極的安裝更為方便。
5、由於本實用新型設置了水平轉動調節機構，通過調節水平轉動調節機構保證電極與工件在工件加工面內的角度關係，避免加工的輪胎模上花紋的方向偏差，也降低了對電極製備的精度要求。
6、由於本實用新型的結構特點，適合於對C軸、Z軸和B軸進行數控驅動，從而提高了定位精度，並可以自動完成對工件的分度加工，大大提高了工作效率。
附


圖1為本實用新型結構示意圖；附圖2為本實用新型球形調節機構剖視圖；附圖3為本實用新型水平轉動調節機構結構示意圖。
其中[1]、床身；[2]、迴轉工作檯；[3]、立柱；[4]、橫臂；[5]、B軸擺動機構；[6]、主軸頭；[7]、Y軸滑動機構；[8]、球形調節機構；[9]、過渡板；[10]、水平轉動調節機構；[11]、電極；[12]、接液鬥；[13]、工作液槽；[14]、手輪；[15]、滑座；[16]、電機；[17]、法蘭；[18]、球軸；[19]、球座；[20]、鋼珠；[21]、調節螺釘；[22]、軸；[23]、旋轉盤；[24]、調節螺釘；[25]、懸臂
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見附
圖1所示，一種輪胎模電火花加工專用設備的床體，由工作檯部分、主軸頭部分和設置在主軸頭[6]下端的電極夾具部分組成，工作檯部分包括床身[1]和迴轉工作檯[2]，迴轉工作檯[2]傾斜設置在床身[1]上並且傾角固定，迴轉工作檯[2]包含一個C軸迴轉機構，本實施例中為分度盤，該分度盤採用數控，在迴轉工作檯[2]下方設有工作液槽[13]，用於在加工中承接工作液，工作液槽[13]上方設有接液鬥[12]，用於在加工中局部接盛工作液，保證加工中加工區域充滿工作液；主軸頭部分包括與床身[1]固定連接的立柱[3]、W軸滑動機構、滑座[15]、X軸滑動機構、橫臂[4]、B軸擺動機構[5]、以及帶Z軸伺服進給機構的主軸頭[6]，滑座[15]與立柱[3]經W軸滑動機構連接，橫臂[4]與滑座[15]經X軸滑動機構連接，橫臂[4]與主軸頭[6]經B軸擺動機構[5]連接，立柱[3]上端設有電機[16]，用於帶動W軸滑動機構；電極夾具部分包括一個電極[11]與Z軸平行度的球形調節機構[8]、一個電極[11]方位的水平轉動調節機構[10]和電極夾頭，電極夾頭用於夾持電極[11]；主軸頭[6]與電極夾具之間還設有Y軸滑動機構[7]，主軸頭[6]與電極夾具經Y軸滑動機構[7]連接，主軸頭[6]至電極夾頭由Y軸滑動機構[7]、球形調節機構[8]和水平轉動調節機構[10]串聯連接構成。
上述實施方案中，所述球形調節機構[8]主要由帶球面的球軸[18]、設有錐形孔的球座[19]、法蘭[17]和均勻分布的四組調節定位件組成，球座[19]與法蘭[17]相間布置，球軸[18]的一端從球座[19]的錐形孔中伸出，並固定在法蘭[17]上，球軸[18]上的球面與球座[19]上的錐形孔配合構成球座[19]相對法蘭[17]的活動連接；所述每組調節定位件由一個帶錐形頭的調節螺釘[21]和一個鋼珠[20]組成，朝法蘭[17]的球座[19]端面上開有鋼珠孔，垂直鋼珠孔開有螺釘孔，螺釘孔與鋼珠孔連通，鋼珠[20]位於鋼珠孔的孔口，其頂部與法蘭[17]接觸，底部與調節螺釘[21]的錐形頭接觸。
所述水平轉動調節機構[10]主要由旋轉盤[23]、過渡板[9]和2個調節螺釘[24]組成，過渡板[9]與旋轉盤[23]上下疊合，過渡板[9]上縱向設有孔，旋轉盤[23]上對應設有軸[22]，孔與軸[22]配合使旋轉盤[23]與過渡板[9]之間在水平面內為轉動連接；旋轉盤[23]的側端有一個凸起的懸臂[25]，對應懸臂[25]在過渡板[9]上設有旋轉調節腔，懸臂[25]伸入旋轉調節腔內，2個調節螺釘[24]分別穿過旋轉調節腔的腔壁從前後夾持懸臂[25]，放鬆和擰緊調節螺釘[24]可以調節旋轉盤[23]相對過渡板[9]的轉角，實現電極[11]在水平面轉動角度；擰緊調節螺釘[24]可以實現旋轉盤[23]相對過渡板[9]在水平面的固定定位。
權利要求1.一種環件花紋電火花加工專用設備的床體，包括床身[1]、傾斜固定在床身[1]上的迴轉工作檯[2]、與床身[1]固定連接的立柱[3]、滑座[15]、W軸滑動機構、B軸擺動機構[5]以及帶Z軸伺服進給機構的主軸頭[6]，主軸頭[6]下端設有電極夾頭，滑座[15]與立柱[3]經W軸滑動機構連接，其特徵在於所述床體還設有橫臂[4]、X軸滑動機構和Y軸滑動機構[7]，橫臂[4]與滑座[15]經X軸滑動機構連接，橫臂[4]與主軸頭[6]經B軸擺動機構[5]連接，主軸頭[6]與電極夾頭經Y軸滑動機構[7]連接；所述傾斜設置的迴轉工作檯[2]的傾角固定。
2.根據權利要求1所述的床體，其特徵在於所述主軸頭[6]與電極夾頭之間還設有一個電極[11]與Z軸平行度的球形調節機構[8]，主軸頭[6]至電極夾頭由Y軸滑動機構[7]和球形調節機構[8]串聯連接構成。
3.根據權利要求1所述的床體，其特徵在於所述主軸頭[6]與電極夾頭之間還設有一個電極[11]方位的水平轉動調節機構[10]，主軸頭[6]至電極夾頭由Y軸滑動機構[7]和水平轉動調節機構[10]串聯連接構成。
4.根據權利要求1所述的床體，其特徵在於所述主軸頭[6]與電極夾頭之間還設有一個電極[11]與Z軸平行度的球形調節機構[8]和一個電極[11]方位的水平轉動調節機構[10]，主軸頭[6]至電極夾頭由Y軸滑動機構[7]、球形調節機構[8]和水平轉動調節機構[10]串聯連接構成。
5.根據權利要求2或4所述的床體，其特徵在於所述球形調節機構[8]主要由帶球面的球軸[18]、設有錐形孔的球座[19]、法蘭[17]和至少三組調節定位件組成，球座[19]與法蘭[17]相間布置，球軸[18]的一端從球座[19]的錐形孔中伸出，並固定在法蘭[17]上，球軸[18]上的球面與球座[19]上的錐形孔配合構成球座[19]相對法蘭[17]的活動連接；所述每組調節定位件由一個帶錐形頭的調節螺釘[21]和一個鋼珠[20]組成，朝法蘭[17]的球座[19]端面上開有鋼珠孔，垂直鋼珠孔開有螺釘孔，螺釘孔與鋼珠孔連通，鋼珠[20]位於鋼珠孔的孔口，其頂部與法蘭[17]接觸，底部與調節螺釘[21]的錐形頭接觸。
6.根據權利要求3或4所述的床體，其特徵在於所述水平轉動調節機構[10]主要由旋轉盤[23]、過渡板[9]和調節螺釘[24]組成，旋轉盤[23]與過渡板[9]之間為轉動連接，過渡板[9]上設有螺釘孔，調節螺釘[24]通過過渡板[9]的螺釘孔將旋轉盤[23]固定定位。
7.根據權利要求1所述的床體，其特徵在於在所述迴轉工作檯[2]下方設有一個固定在床身[1]上的工作液槽[13]。
8.根據權利要求7所述的床體，其特徵在於在所述工作液槽[13]的上方設有一個接液鬥[12]，接液鬥[12]與工作液槽[13]經平行四連杆機構連接。
專利摘要一種環件花紋電火花加工專用設備的床體,包括床身、傾斜設置在床身上的迴轉工作檯、與床身固定連接的立柱、滑座、W軸滑動機構、B軸擺動機構以及帶Z軸伺服進給機構的主軸頭,主軸頭下端設有電極夾頭,滑座與立柱經W軸滑動機構連接,其特徵在於:所述床體還設有橫臂、X軸滑動機構和Y軸滑動機構,橫臂與滑座經X軸滑動機構連接,橫臂與主軸頭經B軸擺動機構連接,主軸頭與電極夾頭經Y軸滑動機構連接;所述傾斜固定的迴轉工作檯的傾角固定。特點是:工件和電極之間具有適合的調節自由度,從而能方便、準確地調節電極與工件的相對位置,可以有效地在環件上加工花紋。
文檔編號B23H1/00GK2413831SQ0021968
公開日2001年1月10日 申請日期2000年3月17日 優先權日2000年3月17日
發明者葉軍, 朱紅敏, 曹光林 申請人:蘇州中特機電科技有限公司