CN104493320A - 回转偏转控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了回转偏转控制装置，包括回转组件、调角组件及用于固定工件的夹具；回转组件包括连接板、竖直设置的回转传动轴及固连于连接板上的第一电机，回转传动轴通过第一球轴承固连于连接板上，夹具固连于回转传动轴的上端，第一电机可驱动回转传动轴旋转；调角组件包括机架、横向设置的调角传动轴及固连于机架上的第二电机，调角传动轴通过第二球轴承固连于机架上，连接板固连于调角传动轴的前端，第二电机可驱动调角传动轴转动。本发明可实现工件的连续回转运动以及与电极的夹角控制，从而将加工所需运动在电极和工件之间进行合理分配，具有加工质量好、可靠性高、运行平稳、结构紧凑的优点。

Description

回转偏转控制装置

技术领域

本发明涉及电火花加工领域，尤其是涉及回转偏转控制装置。

背景技术

电火花加工是基于两极间脉冲放电时产生的电腐蚀现象来进行去材料加工。相对于传统的机械加工技术，电火花加工在硬质合金工件的加工方面显示出很多优异性能。目前，对硬质合金工件的加工多是将关注点放在电极上：要么是通过制作与被加工的工件形状相同的成形电极；要么是将运动集中在电极上，通过电极相对工件的回转运动、轴向往复运动、径向进给运动以及与工件的夹角控制来实现对工件的加工。对于前者，由于放电时电极材料也会被蚀除，损耗后的电极尺寸就不能满足加工精度要求，因此需要采用粗、中、精的多道工序来完成最终加工。这使得电火花成形加工成本高、加工周期长。对于后者，仅由电极来完成所有运动会使得联动轴数过多，装置臃肿且可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有电火花加工技术的不足，提供回转偏转控制装置，可实现工件的连续回转运动以及与电极的夹角控制，从而将加工所需运动在电极和工件之间进行合理分配，具有加工质量好、可靠性高、运行平稳、结构紧凑的优点。

本发明的目的通过下述技术方案实现：回转偏转控制装置，包括回转组件、调角组件及用于固定工件的夹具；所述回转组件包括连接板、竖直设置的回转传动轴及固连于连接板上的第一电机，回转传动轴通过第一球轴承固连于连接板上，夹具固连于回转传动轴的上端，第一电机可驱动回转传动轴旋转；所述调角组件包括机架、横向设置的调角传动轴及固连于机架上的第二电机，调角传动轴通过第二球轴承固连于机架上，连接板固连于调角传动轴的前端，第二电机可驱动调角传动轴转动。

本发明中，夹具用于定位并紧固工件，避免其在回转运动或者调整与电极间的夹角时发生位置偏移而影响定位的精准度。回转组件用于实现工件的回转运动以协助电极完成加工处理；其中，连接板用于固定回转传动轴和第一电机，使三者形成一整体，便于调角传动轴通过连接板调整工件的倾斜角度；第一球轴承用于实现回转传动轴的动态运动与静态的连接板间的相互独立，从而实现回转传动轴相对连接板沿其轴线的旋转；第一电机用于驱动回转传动轴做沿其轴线的旋转运动，从而带动工件回转。调角组件通过调整工件的倾斜度实现其与电极间夹角的控制，相对于电极倾斜而言，工件倾斜可保证电极的进给方向与笛卡尔坐标系平行，因而可省略两联动插补装置，简化结构且提高可靠性。其中，机架用于支撑调角传动轴、第二电机及回转组件；第二球轴承用于实现调角传动轴的动态运动与静态的机架间相互独立，从而实现调角传动轴相对机架沿其轴线的转动；第二电机用于驱动调角传动轴沿其轴线转动，从而调整工件的倾斜度。

为提高本发明运动的平稳性，进一步地，所述连接板上设置有用于支撑回转传动轴的回转架体，所述机架上设置有用于支撑调角传动轴的调角架体。如此，可提高回转传动轴与连接板间连接的稳定性，使回转传动轴的旋转运动能更加平稳；可提高调角传动轴与机架间连接的稳定性，使调角传动轴的转动能更加平稳。

    为偏于排出电蚀产物，避免其在夹具处堆积影响工件的定位精度，进一步地，所述回转传动轴为中空设置且上下两端均开口。

    进一步地，所述第一电机通过第一同步带驱动回转传动轴做回转运动，所述第二电机通过第二同步带驱动调角传动轴转动。本发明中，通过第一同步带和第二同步带的设置，可实现精准传动，且对回转传动轴和调角传动轴转动的磨损小；还可缓冲、减振，使传动更加平稳，

为提高第一同步带和第二同步带的传动性能，进一步地，所述连接板上还设置有用于固连第一电机的第一滑槽架，所述机架上还设置有用于固连第二电机的第二滑槽架。本发明中，通过调节第一电机在第一U型滑槽中的位置可改变第一电机与回转传动轴的中心距，从而实现第一同步带的张紧；通过调节第二电机在第二U型滑槽中的位置可改变第二电机与调角传动轴的中心距，从而实现第二同步带的张紧。

与现有电火花加工技术相比，本发明的有益效果是：本发明中，通过回转组件的设置，可实现工件的连续平稳的回转运动；通过调角组件的设置，可通过调整工件的倾斜度实现其与电极间夹角的控制。如此使加工所需的运动在电极和工件之间进行了合理分配，不仅可减小电极损耗对成形面形状的影响以保证工件的加工质量，还可保证电极的进给方向始终与笛卡尔坐标系平行，从而大大减少了电极控制的复杂度以及结构的臃肿度。本发明具有加工质量好、可靠性高、运行平稳、结构紧凑的优点。

附图说明

图1是本发明所述的回转偏转控制装置一个具体实施例的结构示意图；

图2是本发明所述的回转偏转控制装置一个具体实施例的俯视图；

图3是图2所示沿A-A方向的剖视图；

图4是本发明所述的回转偏转控制装置中回转组件一个具体实施例的结构示意图；

图5是本发明所述的回转偏转控制装置中调角架体与调角传动轴连接结构一个具体实施例的结构示意图；

图6是实施例1应用时的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、夹具，2、回转组件，21、连接板，22、回转传动轴，23、第一电机，24、第一球轴承，25、回转架体，26、第一滑槽架，27、第一同步带，28、第一从动轮，29、第一主动轮，3、调角组件，31、机架，32、调角传动轴，33、第二电机，34、第二球轴承，35、调角架体，36、第二滑槽架，37、第二同步带，38、第二从动轮，39、第二主动轮，4、工具电极，5、毛坯工件。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例1：

如图1至图6所示，回转偏转控制装置，包括回转组件2、调角组件3及用于固定工件的夹具1；所述回转组件2包括连接板21、竖直设置的回转传动轴22及固连于连接板21上的第一电机23，回转传动轴22通过第一球轴承24固连于连接板21上，夹具1固连于回转传动轴22的上端，第一电机23可驱动回转传动轴22旋转；所述调角组件3包括机架31、横向设置的调角传动轴32及固连于机架31上的第二电机33，调角传动轴32通过第二球轴承34固连于机架31上，连接板21固连于调角传动轴32的前端，第二电机33可驱动调角传动轴32转动。

本实施例中，可在连接板21中部设置有连接孔，连接板21可通过连接孔与调角传动轴32连接。第一电机23和第二电机33均可选用步进电机。步进电机能够在较大范围内实现快速启动、换向和制动，通过控制脉冲个数及脉冲频率来精确控制电机转速和角位移大小，从而实现对工件回转速度以及工件倾斜度的控制。由于调整好工件的倾斜度后需较长时间维持此倾斜度，因而第二电机33需有足够的保持力矩，可选用保持力矩较大的42BYG250-33型步进电机。为避免回转时工件的回转中心与回转传动轴22的轴线发生偏移，夹具1应与回转传动轴22同轴设置。由于工件硬度通常较高，为降低磨损速度，夹具1可经过淬火和渗碳处理以提高其表面硬度。

本实施例应用时，可先将毛坯工件5装夹在夹具1上，再通过第二电机33驱动调角传动轴32转动，从而带动连接板21发生角度偏转，如图6所示，使毛坯工件5轴线OM与工具电极4轴线ON相交且有一定角度，在第二电机33的保持力矩下，加工过程中轴线OM 与轴线ON始终保持这一固定角度。调整后，通过第一电机23驱动回转传动轴22沿其轴线旋转，从而带动毛坯工件5产生回转运动。此时，通过电极控制装置控制工具电极4做沿其轴线ON的回转运动以及轴向往复运动。当工具电极4和毛坯工件5之间加上脉冲电源，并使工具电极4相对毛坯工件5沿轴线ON方向进给时，在工具电极4侧面和毛坯工件5之间将产生脉冲性火花放电蚀除。毛坯工件5材料蚀除的同时，工具电极4材料也被蚀除。但工具电极4的侧边在其往复运动作用下能够均匀损耗，因此成形面形状不受损耗的影响。只要在加工过程中修整工具电极4或修改进给的深度即可实现高精度的加工。随着放电蚀除的不断进行，工具电极4不断地向毛坯工件5进给，从而完成毛坯工件5的加工。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述连接板21上设置有用于支撑回转传动轴22的回转架体25，所述机架31上设置有用于支撑调角传动轴32的调角架体35。本实施例中，回转架体25和调角架体35均可为筒状，如此可便于回转架体25通过第一球轴承24套设于回转传动轴22外；调角架体35通过第二球轴承34套设于调角传动轴32外。

实施例3

本实施例在实施例1的基础上作出了如下进一步限定：所述回转传动轴3为中空设置且上下两端均开口。本实施例中，夹具1的底部也应设置相应地通口，此通口与回转传动轴3的上端开口连通。如此，当夹具1上有电蚀产物时便可通过通口从回转传动轴3的下端开口排出。

实施例4

本实施例在实施例1~3中任意一项实施例的基础上作出了如下进一步限定：所述第一电机23通过第一同步带27驱动回转传动轴22做回转运动，所述第二电机33通过第二同步带37驱动调角传动轴32转动。本实施例中，可在回转传动轴22的下端设有第一从动轮28，第一电机23下端设有第一主动轮29，第一电机23驱动第一主动轮29旋转，再通过第一同步带27带动第一从动轮28旋转，从而驱动回转传动轴22沿其轴线旋转；可在调角传动轴32的下端设有第二从动轮38，第二电机33下端设有第二主动轮39，第二电机33驱动第二主动轮39旋转，再通过第二同步带37带动第二从动轮28旋转，从而驱动调角传动轴22沿其轴线转动。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.回转偏转控制装置，其特征在于：包括回转组件（2）、调角组件（3）及用于固定工件的夹具（1）；所述回转组件（2）包括连接板（21）、竖直设置的回转传动轴（22）及固连于连接板（21）上的第一电机（23），回转传动轴（22）通过第一球轴承（24）固连于连接板（21）上，夹具（1）固连于回转传动轴（22）的上端，第一电机（23）可驱动回转传动轴（22）旋转；所述调角组件（3）包括机架（31）、横向设置的调角传动轴（32）及固连于机架（31）上的第二电机（33），调角传动轴（32）通过第二球轴承（34）固连于机架（31）上，连接板（21）固连于调角传动轴（32）的前端，第二电机（33）可驱动调角传动轴（32）转动。

2.根据权利要求1所述的回转偏转控制装置，其特征在于：所述连接板（21）上设置有用于支撑回转传动轴（22）的回转架体（25），所述机架（31）上设置有用于支撑调角传动轴（32）的调角架体（35）。

3.根据权利要求1所述的回转偏转控制装置，其特征在于：所述回转传动轴（3）为中空设置且上下两端均开口。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的回转偏转控制装置，其特征在于：所述第一电机（23）通过第一同步带（27）驱动回转传动轴（22）做回转运动，所述第二电机（33）通过第二同步带（37）驱动调角传动轴（32）转动。

5.根据权利要求4所述的回转偏转控制装置，其特征在于：所述连接板（21）上还设置有用于固连第一电机（23）的第一滑槽架（26），所述机架（31）上还设置有用于固连第二电机（33）的第二滑槽架（36）。