CN100553846C - 适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床 - Google Patents

Abstract

一种适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床，属于电解加工技术领域。该机床包括机床底座，床身(6)，工作台，还包括安装于床身(6)与机床底座之间的角度调整装置(7)，还包括工作箱(3)，还包括带有引电装置的电主轴(13)，其特征在于：所述电主轴(13)上的引电装置由绝缘电刷座(8)、电极(9)、引电轴承(10)、连接螺钉(11)、引电螺钉(12)组成，其中导电轴承(10)内圈与电主轴(13)的轴伸出端过盈配合，绝缘电刷座(8)通过径向的引电螺钉、及轴向的连接螺钉(11)固定于导电轴承(10)的外圈上。该机床引电可靠，适用于工具电极高速旋转。

Description

适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床

技术领域

本发明属于电解加工机床领域。

背景技术

越来越多的精密、超精密金属微结构出现于航空航天、仪器仪表、精密模具制造领域中，电解加工技术也被广泛研究应用于精密微细加工和精密微细制造。目前在特种加工中，常用的引电方式为电刷结构。该结构只适用于低速旋转情况，高速时磨损严重，并不适合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床，以解决现有加工机床不适合高速旋转的情况，保证了引电可靠性。

一种适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床，包括机床底座，床身，安装于床身上的由X工作台、Y工作台和Z工作台组成的工作台，还包括安装于床身与机床底座之间的角度调整装置，还包括工作箱，还包括带有引电装置的电主轴，其特征在于：上述电主轴上的引电装置由绝缘电刷座、电极、引电轴承、连接螺钉、引电螺钉组成，其中引电轴承内圈与电主轴的轴伸出端过盈配合，绝缘电刷座通过径向的引电螺钉、及轴向的连接螺钉固定于引电轴承的外圈上。

所述的床身与机床底座之间还可装有角度调整装置。

上述的角度调整装置由安装于底座上的滑块、导轨副、丝杠、安装于上述丝杠顶端的角度调整手柄、以及连接上述滑块和床身的床身支杆组成。

上述的精密电解加工机床，电主轴转速范围覆盖从0转/分～100000转/分，交流变频调速。

因为精密电解加工中工具电极安装在主轴上，高速旋转的主轴带来了旋转工具电极的引电问题，本发明中的引电装置包括引电轴承，引电螺钉，固定螺钉，绝缘套组成，通过固定螺钉在导电轴承外圈上施加合适的径向力，减小高速旋转时离心力的作用，增加接触面积，保证了引电可靠性。

本发明的另一特点是通过利用角度调整装置使机床主轴获得立式、卧式或介于立式和卧式之间的任意角度加工姿式。在加工深径比大的微孔时，当工具电极处于立式位置时，尤其在微小孔电解加工时，电解产物难以及时排除，导致加工不稳定甚至无法加工。当工具电极卧式布置时，此时有利于电解产物的排出和电解液的及时更新，但是电解过程中产生的气体难以及时排出。在加工某些特殊类型的微孔时，需要综合考虑电解液更新和电解产物和电解中气体排出问题，而介于立式和卧式之间的任意角度可调精密微细电解机床能找到符合要求的加工姿势。目前国内外还没有这种微细电解加工机床结构。

附图说明

图1是本发明电解加工机床整体结构示意图(任意角度)。

图2是本发明电解加工机床整体结构示意图(立式)。

图3是本发明电解加工机床整体结构示意图(卧式)。

图4是本发明的引电装置示意图。

图5是本发明的电解加工机床的床身，a主视图，b左视图，c俯视图。

图6是本发明的工作角度调整装置。

图中的标号名称：1、x工作台，2、y工作台，3、工作箱，4、主轴及其引电装置，5、z工作台，6、床身，7、角度调整装置，8、绝缘电刷座，9、电极，10、引电轴承，11连接螺钉，12、引电螺钉，13、主轴，14、滑块，15、导轨副，16、角度调整手柄，17、丝杠，18、床身支杆，19、锁紧螺母。

具体实施方式

本发明——任意角度可调精密电解加工机床，如图6所示，包括x工作台1，y工作台2，工作箱3，主轴及其引电装置4，z工作台5，床身6，角度调整装置7。高速主轴安装在z工作台上，轴线垂直于x、y工作台；工作箱安装在y工作台上，y工作台安装在x工作台上。在加工过程中，安装在高速主轴上的工具电极垂直于加工工件；床身安装在角度调整装置上。

在使用不同的加工工艺时，选择不同的机床布置方式，立式、卧式或者介于立式和卧式之间的合适的加工姿势，保证电解液的及时更新和电解产物的及时排除。

因为进行电解加工时工具电极安装在高速主轴上随主轴一起高速旋转，电极高速旋转，电极引电是非常困难，目前没有较好解决办法。本发明的引电装置如图4所示，高速主轴内部使用陶瓷球轴承。保证在主轴输出端上加上电压后，实现定子和转子之间的绝缘。把引电轴承10安装在高速主轴伸出端上，轴承内圈和轴伸出端采用过盈配合，并在伸出端加工出合适的轴间来对引电轴承10进行轴向定位。留出合适的空间安装外面的绝缘电刷座8。把绝缘电刷座套在高速轴承外面，通过上面的螺纹孔利用引电螺钉12固定轴承外圈。再通过紧固连接螺栓11把绝缘电刷座固定在高速主轴壳体上。外加电流通过导电螺钉传导到高速轴承上外圈上，通过调节引电螺钉12施加在外圈上的力，保证滚动体和内外圈接触，在传到轴伸出端，刀具通过弹簧夹头夹持在轴上，保证既能高速旋转又能在电极9上获得电流。

本发明的工作角度调整装置如图6所示，转动角度调整手柄16，通过精密滚珠丝杠副带动滑块14在精密滚动导轨副15上移动，带动床身支杆18在导轨副15上移动，L形床身6沿转轴旋转，从而实现角度的调整。在角度调整好后，通过锁紧螺母19锁住调整后的角度。从而获得立式、卧式或者介于立式和卧式之间的任意角度加工姿势。

Claims (2)

1、一种适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床，包括机床底座，床身(6)，安装于床身(6)上的由X工作台(1)、Y工作台(2)和Z工作台(5)组成的工作台，还包括安装于床身(6)与机床底座之间的角度调整装置(7)，还包括工作箱(3)，还包括带有引电装置的电主轴(13)，其特征在于：所述电主轴(13)上的引电装置由绝缘电刷座(8)、电极(9)、引电轴承(10)、连接螺钉(11)、引电螺钉(12)组成，其中引电轴承(10)内圈与电主轴(13)的轴伸出端过盈配合，绝缘电刷座(8)通过径向的引电螺钉、及轴向的连接螺钉(11)固定于引电轴承(10)的外圈上。

2、根据权利要求1所述的适于工具电极高速旋转的引电轴承式电解加工机床，其特征在于：所述的角度调整装置(7)由安装于底座上的滑块(14)、导轨副(15)、丝杠(17)、安装于上述丝杠(17)顶端的角度调整手柄(16)、以及连接上述滑块(14)和床身(6)的床身支杆(18)组成。

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