CN102069248A

CN102069248A - 一种工件内孔表面的切槽装置

Info

Publication number: CN102069248A
Application number: CN 201010593263
Authority: CN
Inventors: 张永俊; 刘小康; 宋小中; 郭忠宁; 唐勇军
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-05-25

Abstract

本发明是一种工件内孔表面的切槽装置。包括有电机（1）、联轴器（2）、支座（3）、工具电极固定杆（9）、工作台（10）、工具电极（12），其中电机（1）的输出轴通过联轴器（2）与驱动机构连接，驱动工具电极固定杆（9）运动的驱动机构装设在支座（3）上，工件（13）装设在工作台（10）上，工具电极固定杆（9）的悬伸部分从工件（13）的内孔中穿出，工具电极（12）安装在工具电极固定杆（9）的悬伸部分并且在电极固定杆（9）的侧面凸出，构成加工段。本发明结构简单，且确保切槽质量的工件内孔表面的切槽装置。本发明设计合理，方便实用。

Description

一种工件内孔表面的切槽装置

技术领域

本发明是一种工件内孔表面的切槽装置，属于工件内孔表面的切槽装置的改造技术。

背景技术

在许多应用场合，需要在工件内孔表面沿轴向切出窄槽，现在一般采用的方法有拉削、激光、水射流、电火花线切割等。这些方法要么工具损耗大，如拉削加工；要么设备昂贵，如激光加工；要么质量难以控制，如水射流加工；要么效率低下，如线切割加工。中国专利申请号为2005101008660中公开了一种切槽用线切割电加工机床，该专用线切割加工装置可在工件内孔表面高效切槽，但线切割机床必须配备卷丝筒及导轮，结构复杂，而且卷丝筒及导轮磨损后，会引起丝线跳动，影响切槽质量。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种结构简单，且确保切槽质量的工件内孔表面的切槽装置。本发明设计合理，方便实用。

本发明的技术方案是：本发明的工件内孔表面的切槽装置，包括有电机、联轴器、支座、工具电极固定杆、工作台、工具电极，其中电机的输出轴通过联轴器与驱动机构连接，驱动工具电极固定杆运动的驱动机构装设在支座上，工件装设在工作台上，工具电极固定杆的悬伸部分从工件的内孔中穿出，工具电极安装在工具电极固定杆的悬伸部分并且在电极固定杆的侧面凸出，构成加工段。

上述驱动机构为包括有丝杠、螺母的螺旋传动机构及导轨、滑块和连接块，其中电机的输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杠的两端分别支承在支座上，螺母与丝杠组成螺旋传动副，导轨与滑块组成能作相对运动的直线移动副，连接块分别与滑块和螺母固定连接，工件装设在工作台上，工具电极固定杆的一端通过连接块与滑块固定连接，工具电极固定杆另一端的悬伸部分从工件的内孔中穿出，工具电极安装在工具电极固定杆的悬伸部分并且在电极固定杆的侧面凸出，构成加工段。

上述丝杠的两端分别设有左、右螺旋段，左、右螺旋段上装设有左螺母和右螺母，左螺母和右螺母分别与丝杠组成螺旋传动副，导轨分别与左滑块及右滑块组成能作相对运动的直线移动副，左连接块分别与左滑块和左螺母固定连接，右连接块分别与左滑块和右螺母固定连接，工件装设在工作台上，左工具电极固定杆及右工具电极固定杆的一端分别通过左连接块及右连接块与左滑块及右滑块固定连接，左工具电极固定杆及右工具电极固定杆另一端的悬伸部分从工件的内孔中穿出，左工具电极及右工具电极安装在左工具电极固定杆及右工具电极固定杆的该悬伸部分上，丝杠两端左、右螺旋段上装设的两套装置沿相反方向运动，实现同步切割对称槽。

上述支座包括左支座及右支座两部分。

上述驱动机构为能驱动工具电极固定杆运动的凸轮，电机通过联轴器与凸轮的转轴连接，工具电极固定杆包括有左工具电极固定杆、右工具电极固定杆，左工具电极固定杆、右工具电极固定杆分别置于凸轮的两侧,导轨分别与左滑块及右滑块组成能作相对运动的直线移动副，左工具电极固定杆及右工具电极固定杆的一端分别与左滑块及右滑块固定连接，左工具电极固定杆及右工具电极固定杆另一端的悬伸部分从工件的内孔中穿出，左工具电极及右工具电极安装在左工具电极固定杆及右工具电极固定杆的悬伸部分，并从侧面凸出，构成加工段, 弹簧的两端分别固定在工具电极固定杆上。

上述弹簧的两端通过螺钉固定在工具电极固定杆上。

上述驱动机构为能驱动工具电极固定杆运动的带偏心销的圆盘，电机的输出轴通过联轴器与带偏心销的圆盘相联，偏心销置于工具电极固定杆的槽中。

上述工具电极为薄金属片或细金属针。

上述工具电极由若干个窄金属片或若干根细金属针相邻排列构成。

上述工作台上安装有定位销，工件的内孔由定位销定位；工具电极切槽采用电解或电火花工艺；上述定位销通过其下部所设的凸台固定在工作台上, 定位销的外径与工件的内孔的大小相匹配, 定位销沿轴向开设有能适合导轮穿过的通槽。

本发明由于采用简洁的薄片加工设备，采用电解或电火花工艺，在工件内孔表面顺序或者同时加工出两条对称的槽的结构，本发明的有益效果是：

1) 采用薄金属片加工工件内孔表面槽，结构非常简单，没有卷丝筒，导轮等运动部件，也就不存在磨损和跳动等问题；

2) 根据孔径大小，可以灵活采用单向顺序切割或者双向同步切割方式，如果孔径足够大，尽量采用双向同步切割方式，提高加工效率。

3) 工具电极可以采用市售的标准薄金属片或细金属针，成本低廉，更换方便。

本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的工件内孔表面的切槽装置。

附图说明

图1为本发明单固定板顺序切槽机构的主视图；

图2为本发明单固定板顺序切槽机构的俯视图；

图3为本发明导轨，丝杆部分的侧视图；

图4为本发明定位销的三维图；

图5为本发明双固定板同步切槽机构的主视图；

图6为本发明双固定板同步切槽机构的俯视图；

图7为本发明双固定板同步切槽机构的剖切俯视图；

图8为本发明圆盘偏心销驱动机构侧视图；

图9为本发明圆盘偏心销驱动机构主视图；

图10为本发明凸轮驱动机构侧视图；

图11为本发明凸轮驱动机构主视图。

其中：1电机，2联轴器，3支座，4丝杆，5螺母，6导轨，7滑块，8连接块，9固定杆，10工作台板，11定位销，12薄金属片，13工件，14螺钉，30凸轮，31弹簧，32圆盘，33偏心销，34螺钉。

具体实施方式

实施例1：

本发明的结构示意图如图7所示，本发明的工件内孔表面的切槽装置，包括有电机1、联轴器2、支座3、丝杆4、螺母5、导轨6、滑块7、连接块8、工具电极固定杆9、工作台10、工具电极12，其中电机1的输出轴通过联轴器2与丝杆4连接，丝杆4的两端分别支承在支座3上，螺母5与丝杆4组成螺旋传动副，导轨6与滑块7组成能作相对运动的直线移动副，连接块8分别与滑块7和螺母5固定连接，工件13装设在工作台10上，工具电极固定杆9的一端通过连接块8与滑块7固定连接，工具电极固定杆9另一端的悬伸部分从工件13的内孔中穿出，工具电极12安装在工具电极固定杆9的该悬伸部分上。

上述工具电极12在工具电极固定杆9的侧面凸出，构成加工段。工具电极12通过螺钉14固定在工具电极固定杆9上，凸出于固定板两侧部分为加工刃。

上述工具电极12为标准薄金属片或细金属针。本实施例中，上述工具电极12由若干个窄金属片或若干根细金属针相邻排列构成。

本实施例中，上述工作台10上安装有定位销11，工件13的内孔由定位销11定位。工件13的内孔置于工作台10上的定位销11上，工件13的内孔贴紧定位销11的外圆柱面。

本实施例中，上述支座3包括左支座3a及右支座3b两部分。上述定位销11通过其下部所设的凸台固定在工作台10上, 定位销11的外径与工件13的内孔的大小相匹配, 定位销11沿轴向开设有能适合导轮穿过的通槽。

本发明的工作原理如下：电机1通过联轴器2、丝杆4、螺母5等驱动工具电极固定杆9，从而带到固定其上的工具电极12靠近工件13的内表面，利用电解或电火花原理进行切槽加工。此外，本发明也可以是工具电极固定杆9不动，工作台10由动力装置驱动其相对工具电极12运动，工作台10带动工件13向工具电极12靠近，实现切槽加工。

此外，上述驱动机构也可为能驱动工具电极固定杆9运动的偏心销33及圆盘32，电机1的输出轴通过联轴器2与带偏心销33的圆盘32相联，偏心销33置于工具电极固定杆9的槽中，电机1通过联轴器2带动圆盘32转动，则偏心销33推动固定杆9左右移动，实现进给和回退，如图8、图9所示。

另外，上述驱动机构为能驱动工具电极固定杆9运动的凸轮30，电机1通过联轴器2与凸轮30的转轴连接，工具电极固定杆9包括有左工具电极固定杆9a、右工具电极固定杆9b，左工具电极固定杆9a、右工具电极固定杆9b分别置于凸轮30的两侧,导轨6分别与左滑块7 a及右滑块7 b组成能作相对运动的直线移动副，左工具电极固定杆9 a及右工具电极固定杆9 b的一端分别与左滑块7 a及右滑块7 b固定连接，左工具电极固定杆9 a及右工具电极固定杆9 b另一端的悬伸部分从工件13的内孔中穿出，左工具电极12 a及右工具电极12 b安装在左工具电极固定杆9 a及右工具电极固定杆9 b的悬伸部分，并从侧面凸出，构成加工段, 弹簧31的两端分别固定在工具电极固定杆9a、9b上。

上述弹簧31的两端通过螺钉34a、34b固定在工具电极固定杆9a、9b上。本实施例中，电机1通过联轴器2带动凸轮30旋转，推动工具电极固定杆9a、9b作分离移动，实现同步切割工件内孔表面对称槽。工具电极固定杆9a、9b回退通过弹簧（31）实现。如图10、图11所示。

实施例2：

本发明的结构示意图如图1、2、3、4、5、6所示，本发明的工件内孔表面的切槽装置与实施例1的不同之处在于上述丝杆4的两端分别设有左、右螺旋段，左、右螺旋段上装设有左螺母5a和右螺母5b，左螺母5a和右螺母5b分别与丝杆4组成螺旋传动副，导轨6分别与左滑块7 a及右滑块7 b组成能作相对运动的直线移动副，左连接块8 a分别与左滑块7 a和左螺母5a固定连接，右连接块8 b分别与左滑块7 a和右螺母5b固定连接，工件13装设在工作台10上，左工具电极固定杆9 a及右工具电极固定杆9 b的一端分别通过左连接块8 a及右连接块8 b与左滑块7 a及右滑块7 b固定连接，左工具电极固定杆9 a及右工具电极固定杆9 b另一端的悬伸部分从工件13的内孔中穿出，左工具电极12 a及右工具电极12 b安装在左工具电极固定杆9 a及右工具电极固定杆9 b的该悬伸部分上，丝杆4两端左、右螺旋段上装设的两套装置沿相反方向运动，实现同步切割对称槽。

Claims

1.一种工件内孔表面的切槽装置，其特征在于包括有电机（1）、联轴器（2）、支座（3）、工具电极固定杆（9）、工作台（10）、工具电极（12），其中电机（1）的输出轴通过联轴器（2）与驱动机构连接，驱动工具电极固定杆（9）运动的驱动机构装设在支座（3）上，工件（13）装设在工作台（10）上，工具电极固定杆（9）的悬伸部分从工件（13）的内孔中穿出，工具电极（12）安装在工具电极固定杆（9）的悬伸部分并且在电极固定杆（9）的侧面凸出，构成加工段。

2.根据权利要求1所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述驱动机构为包括有丝杠（4）、螺母（5）的螺旋传动机构及导轨（6）、滑块（7）和连接块（8），其中电机（1）的输出轴通过联轴器（2）与丝杠（4）连接，丝杠（4）的两端分别支承在支座（3）上，螺母（5）与丝杠（4）组成螺旋传动副，导轨（6）与滑块（7）组成能作相对运动的直线移动副，连接块（8）分别与滑块（7）和螺母（5）固定连接，工件（13）装设在工作台（10）上，工具电极固定杆（9）的一端通过连接块（8）与滑块（7）固定连接，工具电极固定杆（9）另一端的悬伸部分从工件（13）的内孔中穿出，工具电极（12）安装在工具电极固定杆（9）的悬伸部分并且在电极固定杆（9）的侧面凸出，构成加工段。

3.根据权利要求2所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述丝杠（4）的两端分别设有左、右螺旋段，左、右螺旋段上装设有左螺母（5a）和右螺母（5b），左螺母（5a）和右螺母（5b）分别与丝杠（4）组成螺旋传动副，导轨（6）分别与左滑块（7 a）及右滑块（7 b）组成能作相对运动的直线移动副，左连接块（8 a）分别与左滑块（7 a）和左螺母（5a）固定连接，右连接块（8 b）分别与左滑块（7 a）和右螺母（5b）固定连接，工件（13）装设在工作台（10）上，左工具电极固定杆（9 a）及右工具电极固定杆（9 b）的一端分别通过左连接块（8 a）及右连接块（8 b）与左滑块（7 a）及右滑块（7 b）固定连接，左工具电极固定杆（9 a）及右工具电极固定杆（9 b）另一端的悬伸部分从工件（13）的内孔中穿出，左工具电极（12 a）及右工具电极（12 b）安装在左工具电极固定杆（9 a）及右工具电极固定杆（9 b）的该悬伸部分上，丝杠（4）两端左、右螺旋段上装设的两套装置沿相反方向运动，实现同步切割对称槽。

4.根据权利要求1所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述支座（3）包括左支座（3a）及右支座（3b）两部分。

5.根据权利要求1所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述驱动机构为能驱动工具电极固定杆（9）运动的凸轮（30），电机（1）通过联轴器（2）与凸轮（30）的转轴连接，工具电极固定杆（9）包括有左工具电极固定杆（9a）、右工具电极固定杆（9b），左工具电极固定杆（9a）、右工具电极固定杆（9b）分别置于凸轮（30）的两侧,导轨（6）分别与左滑块（7 a）及右滑块（7 b）组成能作相对运动的直线移动副，左工具电极固定杆（9 a）及右工具电极固定杆（9 b）的一端分别与左滑块（7 a）及右滑块（7 b）固定连接，左工具电极固定杆（9 a）及右工具电极固定杆（9 b）另一端的悬伸部分从工件（13）的内孔中穿出，左工具电极（12 a）及右工具电极（12 b）安装在左工具电极固定杆（9 a）及右工具电极固定杆（9 b）的悬伸部分，并从侧面凸出，构成加工段, 弹簧（31）的两端分别固定在工具电极固定杆（9a、9b）上。

6.根据权利要求5所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述弹簧（31）的两端通过螺钉（34a、34b）固定在工具电极固定杆（9a、9b)上。

7.根据权利要求1所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述驱动机构为能驱动工具电极固定杆（9）运动的带偏心销（33）的圆盘（32），电机（1）的输出轴通过联轴器（2）与带偏心销（33）的圆盘（32）相联，偏心销（33）置于工具电极固定杆（9）的槽中。

8.根据权利要求1至7任一项所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述工具电极（12）为薄金属片或细金属针。

9.根据权利要求8所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述工具电极（12）由若干个窄金属片或若干根细金属针相邻排列构成。

10.根据权利要求9所述的工件内孔表面的切槽装置，其特征在于上述工作台（10）上安装有定位销（11），工件（13）的内孔由定位销（11）定位；工具电极（12）切槽采用电解或电火花工艺；上述定位销（11）通过其下部所设的凸台固定在工作台（10）上, 定位销（11）的外径与工件（13）的内孔的大小相匹配, 定位销（11）沿轴向开设有能适合导轮穿过的通槽。