CN104858512B - 一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置 - Google Patents

一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104858512B
CN104858512B CN201510229354.8A CN201510229354A CN104858512B CN 104858512 B CN104858512 B CN 104858512B CN 201510229354 A CN201510229354 A CN 201510229354A CN 104858512 B CN104858512 B CN 104858512B
Authority
CN
China
Prior art keywords
moving parts
axis
motion
control bar
ball
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510229354.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104858512A (zh
Inventor
陈志同
姚俊
徐义平
汪广平
屈新河
宁涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Jiangxi Changhe Aviation Industries Co Ltd
Original Assignee
Beihang University
Jiangxi Changhe Aviation Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University, Jiangxi Changhe Aviation Industries Co Ltd filed Critical Beihang University
Priority to CN201510229354.8A priority Critical patent/CN104858512B/zh
Publication of CN104858512A publication Critical patent/CN104858512A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104858512B publication Critical patent/CN104858512B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
    • B23H3/04—Electrodes specially adapted therefor or their manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，该装置由机床底座，运动组件a，阴极控制杆组，运动组件b，工具阴极组，叶片毛坯，运动组件c，运动组件d，运动组件e组成，运动组件a、运动组件b、运动组件c、运动组件d和运动组件e都固连于机床底座上，它们分别由自身的运动轴提供运动；阴极控制杆组左端通过胡克铰链连接于运动组件a上，阴极控制杆组中间部位通过球铰或胡克铰连接于运动组件b上；阴极控制杆组与左侧一端阴极控制杆组呈镜像对称分布，分别通过胡克铰链连接于运动组件d和通过球铰或胡克铰链连接于运动组件c上；工具阴极组两端分别固连于阴极控制杆组上；叶片毛坯固连于运动组件e上。

Description

一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置
技术领域
本发明涉及一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，它是一种基于电化学原理，利用带状工具电极实现毛坯多余材料与复杂曲面类零件直接分割加工隶属于电解加工技术领域。它可将航空航天上具有复杂曲面的零件初加工时间极大的缩短，复杂曲面类零件加工前的毛坯成本和加工成本明显降低。并且本装置还可以应用于多种航空复杂结构难加工材料件的初加工，具有广泛的应用性。
背景技术
复杂曲面类零件的加工制造一直是航空航天产业发展的重点和难点之一，由于这些结构件基本都是钛合金或高温合金等难加工材料制成，传统加工方法较多采用数控铣削、磨削或者数控电解(成型电极加工或展成加工)
电解加工技术作为特种加工方式针对难加工材料具有优良的效果，国内外在航空复杂结构件如整体叶盘的电解加工领域已有较多的研究，如英国的R.R公司开发出了电解加工叶片的全自动生产线、美国GE公司开发了五轴数控电解加工机床，我国南京航空航天大学也在着力研究航空发动机叶轮叶片的电解加工技术，在叶轮及叶片的初加工领域已取得了一定成果，并逐步转向整体叶轮的精密加工方向。但现有复杂曲面类零件的电解加工技术大多采用简单电极或成形电极的展成运动来实现，加工方式仍然是逐层点滴去除多余材质，加工效率仍不是很高。现有电解切割技术基本都采用线状电极，大多只能局限于板材等二维空间的切割技术，且效率较低。该发明提出的带状电极直接分割加工技术采用柔性可变形电极，必要时施加阴极的低频振动，结合本发明提出的同步机构和电解场密闭冲液技术能够显著提高航空航天复杂曲面类零件的初加工效率，降低加工成本，并能较大程度提高废料的利用率。
发明内容
1、目的：本发明的目的是提供一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，采用柔性带状电极可将毛坯中多余的材料与复杂曲面类零件进行直接分割，避免传统方法以切屑或展成电解的方式逐层去除多余的材料。本发明可将航空航天复杂曲面类零件的初加工时间极大的缩短，加工前的毛坯成本和加工成本明显降低。
2、技术方案：为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案。
一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，其特征在于：该装置由机床底座(1)，运动组件a(2)，阴极控制杆组(3)，运动组件b(4)，工具阴极组(5)，复杂曲面类零件毛坯(6)，运动组件c(7)，运动组件d(8)，运动组件e(9)组成，它们之间的位置连接关系是：运动组件a(2)、运动组件b(4)、运动组件c(7)、运动组件d(8)和运动组件e(9)都固连于机床底座(1)上，它们分别由自身的运动轴提供运动。机床底座(1)左端一侧，阴极控制杆组(3)左端通过胡克铰链(J1)连接于运动组件a上，阴极控制杆组(3)中间部位通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件b上；机床底座(1)右端一侧的阴极控制杆组(3)与左侧一端阴极控制杆组(3)呈镜像对称分布，分别通过胡克铰链(J1)连接于运动组件d(8)和通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件c(7)上。工具阴极组(5)两端分别固连于阴极左右两端的阴极控制杆组(3)上。叶片毛坯(6)固连于运动组件e(9)上。如此，运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(9)控制阴极控制杆组(3)的运动，阴极控制杆组(3)控制工具阴极组(5)的运动和变形情况，运动组件e(9)控制叶片毛坯(6)的运动。
所述机床底座为采用铸铁或大理石制造的基体，用于安装多个运动组件和机床壳体等；
所述运动组件a(2)由X轴(2-11)、Y轴(2-13)和支杆1(2-12)组成，它们之间的位置连接关系是：Y轴(2-13)通过Y轴基座固连于X轴移动平台(2-5)上，支杆1(2-12)固连于Y轴移动平台上；该X轴(2-11)由X轴基座(2-1)，双直线导轨与滑块(2-2)，侧板1(2-3)，防护罩(2-5)，X轴移动平台(2-5)，滚珠丝杠螺母(2-6)，滚珠球轴承(2-7)，侧板2(2-8)，伺服电机(2-9)和联轴器(2-10)组成，它们之间的位置连接关系是：X轴基座(2-1)左右两端分别固连侧板1(2-3)和侧板2(2-8)，双直线导轨与滑块(2-2)固连在X轴基座(2-1)前后两端，滚珠丝杠螺母(2-6)通过两个滚珠球轴承(2-7)连接在侧板1(2-3)和侧板2(2-8)上，同时滚珠丝杠螺母(2-6)上的螺母螺纹连接X轴移动平台(2-5)，防护罩(2-5)两端连接侧板和移动平台，伺服电机(2-9)通过联轴器连接于滚珠丝杠螺母(2-6)的右端，同时固连在侧板2(2-8)上；该Y轴与X轴具有完全相同的结构，只是安装时相互垂直即可，具体结构不做累述；该支杆1是：整体为“丁”字形，下端固连于Y轴移动平台上，上端通过7个胡克铰链(J1)连接阴极控制杆组(3)。
所述阴极控制杆组是由七根相同结构的杆组成，一端具有胡克铰链(J1)与运动组件a(2)或者d(8)连接，另一端具有螺纹孔，螺纹连接工具阴极组(5)，中间部位具有球铰或者胡克铰链(J2)与运动组件b(4)或者c(7)连接；
所述运动组件b的结构与运动组件a(2)基本相同，不同之处在于增加了Z轴固连在Y轴移动平台上，而Z轴结构又与X轴结构完全相同，支杆2(4-3)与支杆1(2-12)基本相同，固连在Z轴移动平台上；
所述工具阴极组是由七根紫铜带状电极组成，厚度约为0.5-2mm，宽3-8mm，长150-200mm，在阴极控制杆组(3)的控制下，可以实时变换形状切割复杂曲面类零件；
所述复杂曲面类零件毛坯是待加工件；
所述运动组件c是与运动组件b(4)结构完全相同的结构；
所述运动组件d是与运动组件b(4)和运动组件c(7)结构完全相同的结构；
所述运动组件e是由Z轴(9-1)，支杆3(9-2)，防护罩2(9-3)，零件夹具(9-4)，工作台(9-5)组成。运动组件e(9)底部有两个平行放置的Z轴(9-1)，两个伺服电机同步转动通过滚珠丝杠螺母副带动运动平台往复升降运动，固连于运动平台的支杆(9-2)随同运动，便带动了工作平台(9-6)实现Z向运动，复杂曲面类零件毛坯(6)通过零件夹具(9-4)的夹持固定在工作台(9-5)上，便具备了Z向运动。
本发明利用12轴运动控制机构实现柔性带状电极实时拟合复杂曲面类零件型面，同时Z向运动将毛坯中多余的材料与零件直接分割，完成复杂曲面类零件的净成形或近净成形加工，该装置还结合了电解场的密闭冲液技术。
其中，工具阴极组(5)为带状柔性电极，利用其一侧边面作为工作区域(其余各面涂上绝缘涂层(10))，因在厚度方向尺寸很小(0.1-2mm)，可使切缝很窄，提高加工精度和效率；同时在宽度方向上又有很高的强度，可提供很好的形状保持能力，为工具阴极组(5)的变形提供了条件。
其中，运动控制机构包括：运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(8)、e(9)，其中运动组件a(2)具有X和Y两个方向的平动，运动组件b(4)、c(7)、d(8)分别具有X、Y、Z三个方向的平动，运动组件e(9)具有Z向平动。
其中，运动组件a(2)包括X(2-11)轴和Y轴(2-13)，X轴由伺服电机(2-9)通过联轴器(2-10)、滚珠丝杠及滚珠丝杠螺母(2-6)带动X轴移动平台(2-5)往复运动，便可带动固连于X轴移动平台(2-5)的Y轴(2-13)做X向运动，Y轴(2-13)同样采用滚珠丝杠螺母副实现Y向的往复运动，Y轴运动平台上固连支杆1(2-12)，阴极控制杆组(3)一端通过胡克铰连接于支杆(2-12)上，这样阴极控制杆组(3)一端便具有了X和Y方向的运动。
如图4所示，运动组件b(4)、c(7)、d(8)具有X、Y、Z三轴运动，(以运动组件b(4)为例)其中X轴(4-1)、Y轴(4-4)与运动组件a(2)完全相同，Z轴(4-2)固联于Y轴运动平台上，其Z向运动的实现同样采用滚珠丝杠螺母副，支杆(4-3)固连于Z轴运动平台上，阴极控制杆组(3)中部通过球铰或胡克铰与移动副的组合铰链连接于支杆(4-3)上，这样阴极控制杆组(3)中部便具备了X、Y、Z三轴方向的运动。
运动组件e(9)底部有两个平行放置的Z轴(9-1)，两个伺服电机同步转动通过滚珠丝杠螺母副带动运动平台往复升降运动，固连于运动平台的支杆(9-2)随同运动，便带动了工作平台(9-6)实现Z向运动，复杂曲面类零件毛坯(6)通过零件夹具(9-4)的夹持固定在工作台(9-5)上，便具备了Z向运动。
工具阴极组(5)的变形技术是工具阴极组(5)两端分别被夹持在阴极控制杆组(3)的端部，在运动组件a(2)X和Y方向及运动组件b(4)、c(7)、d(8)X、Y和Z三个方向共十一轴联动的带动下实现形状控制，有效拟合待加工复杂曲面类零件的曲面轮廓，并能实现位置的微调，复杂曲面类零件毛坯(6)在运动组件e(9)的带动下实现宏观切割运动。所有复杂曲面类零件同步电解分割加工的完成是在十二轴联动的作用下实现的。
电解分割加工的冲液方式是在工具阴极组后部施加绝缘挡板形成密闭流场，电解液只能从工具阴极组与待加工件一端的切缝进入另一端流出，使得电解液的流动方向可控，而不再随意地分散流失，提高了电解液的利用率和更新速度。
3、本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)本发明采用带状工具阴极组实现难加工材料的直接分割加工，避免传统铣削或电解方式对复杂曲面类零件毛坯逐层去除，免去了加工过程所需的高档数控设备和昂贵的加工费用。可将航空航天用复杂曲面类零件净成形或近净成形加工时间极大的缩短，加工前的毛坯制作成本和加工成本明显降低。
2)本发明的带状电极是柔性可变形的，利用一侧边面作为工作区域，因在厚度方向尺寸很小(0.1-2mm)，可使切缝很窄，提高加工精度和效率；同时在宽度方向上有很高的强度，具有很好的形状保持能力。在11轴运动机构的控制下，电极实时变形拟合复杂曲面类零件的曲面型面，再利用叶片的Z向运动实现一次切割便能加工出复杂的型面。现有复杂曲面类零件的电解加工技术大多采用简单电极或成形电极的展成运动来实现，加工方式仍然是逐层点滴去除多余材质，加工效率仍不是很高。现有电解切割技术基本都采用线状电极，大多只能局限于板材等二维空间的加工技术，且效率较低。
3)本发明在工具阴极组后部施加绝缘挡板形成密闭流场，电解液只能从工具阴极组与待加工件一端的切缝进入，另一端切缝流出，使得电解液的流动方向可控，而不再随意地分散流失，提高了电解液的利用率和更新速度。
附图说明
图1是一种多个叶片同步电解分割加工装置结构示意图。
图2a是运动组件a的X轴外观图。
图2b是运动组件a的X轴爆炸图。
图3是运动组件a的爆炸图。
图4是运动组件b的爆炸图。
图5a是运动组件e的外观图。
图5b是运动组件e的爆炸图。
图6a是工具电极连接方式示意图1。
图6b是工具电极连接方式示意图2。
图6c是工具电极连接方式示意图3。
图7是工具电极后部施加绝缘阻液板横向剖视图。
图中的标号名称为：1、机床底座，2、运动组件a，3、阴极控制杆组，4、运动组件b，5、工具阴极组，6、复杂曲面类零件毛坯，7、运动组件c，8、运动组件d，9、运动组件e，10、绝缘涂层，11、电解液，12、绝缘挡板。
2-1、X轴基座，2-2、双直线导轨与滑块，2-3、侧板1，2-4、防护罩，2-5、X轴移动平台，2-6、滚珠丝杠螺母，2-7、滚珠球轴承，2-8、侧板2，2-9、伺服电机，2-10、联轴器，2-11、X轴，2-12、支杆1，2-13、Y轴。
4-1、X轴，4-2、Z轴，4-3、支杆2，4-4、Y轴。
9-1、Z轴，9-2、支杆3，9-3、防护罩2，9-4、零件夹具，9-5、工作台。
J1、胡克铰链，J2、带有移动副的球铰或胡克铰链。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理、结构及工作过程进一步说明发明。
参照图1、图2a、b和图3，本发明的一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置主要包括机床底座(1)，运动组件a(2)，阴极控制杆组(3)，运动组件b(4)，工具阴极组(5)，复杂曲面类零件毛坯(6)，运动组件c(7)，运动组件d(8)，运动组件e(9)组成，它们之间的位置连接关系是：运动组件a(2)、运动组件b(4)、运动组件c(7)、运动组件d(8)和运动组件e(9)都固连于机床底座(1)上，它们分别由自身的运动轴提供运动。机床底座(1)左端一侧，阴极控制杆组(3)左端通过胡克铰链(J1)连接于运动组件a上，阴极控制杆组(3)中间部位通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件b上；机床底座(1)右端一侧的阴极控制杆组(3)与左侧一端阴极控制杆组(3)呈镜像对称分布，分别通过胡克铰链(J1)连接于运动组件d(8)和通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件c(7)上。工具阴极组(5)两端分别固连于阴极左右两端的阴极控制杆组(3)上。复杂曲面类零件毛坯(6)固连于运动组件e(9)上。如此，运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(9)控制阴极控制杆组(3)的运动，阴极控制杆组(3)控制工具阴极组(5)的运动和变形情况，运动组件e(9)控制复杂曲面类零件毛坯(6)的运动。
其中运动组件a(2)具有X和Y两个方向的平动，运动组件b(4)、c(7)、d(8)分别具有X、Y、Z三个方向的平动，运动组件e(9)具有Z向平动。运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(8)控制带状电极的形状，并微调电极与毛坯的位置，运动组件e(9)实现宏观的切割运动。本装置具有十二轴联动控制系统。
参照图2a、b，运动组件a(2)的X轴建立在X轴基座(2-1)上，双直线导轨与滑块(2-2)、侧板1(2-3)和侧板2(2-8)都固定在X轴基座(2-1)上，两侧板适当位置上有阶梯孔用来安装滚珠球轴承(2-7)，滚珠丝杆螺母(2-6)两端为阶梯轴，从而将滚珠球轴承(2-7)和滚珠丝杆螺母(2-6)可滚动的连接在了两侧板之间，X轴移动平台(2-5)与滚珠丝杆螺母(2-6)固连。X轴(2-11)由伺服电机(2-9)通过联轴器(2-10)、滚珠丝杠螺母(2-6)带动X轴移动平台(2-5)往复运动，便可带动固于X轴移动平台(2-5)的Y轴(2-13)做X向运动。防护罩(2-4)起到防护油污并避免电解液的腐蚀作用。
参照图3，运动组件a(2)的Y轴与X轴具有同样的内部结构(如图2所示)，Y轴(2-13)同样采用滚珠丝杠螺母副实现Y向的往复运动，Y轴运动平台上固连支杆(2-12)，阴极控制杆组(3)一端通过胡克铰连接于支杆(2-12)上，这样阴极控制杆组(3)一端便具有了X和Y方向的运动。
参照图4，运动组件b(4)、c(7)、d(8)具有X、Y、Z三轴运动，(以运动组件b(4)为例)其中X轴(4-1)、Y轴(4-4)与运动组件a(2)完全相同，Z轴(4-2)固连于Y轴运动平台上，其Z向运动的实现同样采用滚珠丝杠螺母副，支杆(4-3)固连于Z轴运动平台上，阴极控制杆组(3)中部通过球铰或胡克铰与移动副的组合铰链连接于支杆(4-3)上，这样阴极控制杆组(3)中部便具备了X、Y、Z三轴方向的运动。
参照图5a、b，运动组件e(9)底部有两个平行放置的Z轴(9-1)，两个伺服电机同步转动通过滚珠丝杠螺母副带动运动平台往复升降运动，固连于运动平台的支杆(9-2)随同运动，便带动了工作平台(9-6)实现Z向运动，复杂曲面类零件毛坯(6)通过零件夹具(9-4)的夹持固定在工作台(9-5)上，便具备了Z向运动，其中防护罩(9-3)起到防护油污并避免电解液的腐蚀。
参照图6a、b、c，运动控制杆(3)球状一端与支杆1(2-12)连接组成胡克铰链(J1)，中部通过带滑动副的球套与支杆2(4-3)组成胡克铰或球铰铰链，另一端夹持柔性带状电极。工具阴极组(5)在运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(8)、e(9)的十二轴联动控制下，实时拟合复杂曲面类零件毛坯(6)的复杂曲面，并能微调至复杂曲面类零件毛坯(6)合适的位置实现切割成形。所述的运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(8)、e(9)分别具有的自由度组合可以为图6(a)所示的(X、Y)/(X、Y、Z)/(X、Y、Z)/(X、Y、Z)/(Z)或图6(b)所示的(Y)/(X、Y、Z)/(X、Y、Z)/(X、Z)/(X、Y、Z)或图6(c)所示的(0)/(X、Y、Z)/(X、Y、Z)/(X、Y、Z)/(X、Y、Z)等方式，原则上只要能够保证工具阴极组(5)实时拟合复杂曲面零件的曲面型面，并能成功实现复杂曲面的切割成形即可。
参照图7，为了提高加工效率和精度，工具电极组(5)在侧面和背面位置涂上绝缘涂层(10)以防止加工过程中的二次腐蚀，并在工具阴极组(5)后部施加绝缘挡板(12)形成密闭流场，加工过程中绝缘挡板(12)在与工具阴极组(5)保持一定距离的情况下，跟随电极一起运动，电解液(11)只能从工具阴极组(5)与工件缝隙的一端进入另一端流出，使得电解液的流动方向可控，而不再随意地分散流失，提高了电解液的利用率和更新速度。
本发明具体应用途径很多，以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，任何采用十二轴控制机构对带状电极进行变形控制从而实现复杂曲面类零件电解直接分割加工的装置都属于本专利包含的内容，对于本技术领域的技术人员来说，任何在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，其特征在于：该装置由机床底座(1)，运动组件a(2)，阴极控制杆组(3)，运动组件b(4)，工具阴极组(5)，复杂曲面类零件毛坯(6)，运动组件c(7)，运动组件d(8)，运动组件e(9)组成，运动组件a(2)、运动组件b(4)、运动组件c(7)、运动组件d(8)和运动组件e(9)都固连于机床底座(1)上，它们分别由自身的运动轴提供运动；机床底座(1)左端一侧，阴极控制杆组(3)左端通过胡克铰链(J1)连接于运动组件a上，阴极控制杆组(3)中间部位通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件b上；机床底座(1)右端一侧的阴极控制杆组(3)与左侧一端阴极控制杆组(3)呈镜像对称分布，分别通过胡克铰链(J1)连接于运动组件d(8)和通过球铰或者胡克铰链(J2)连接于运动组件c(7)上；工具阴极组(5)两端分别固连于阴极左右两端的阴极控制杆组(3)上，复杂曲面类零件毛坯(6)固连于运动组件e(9)上，如此，运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(8)控制阴极控制杆组(3)的运动，阴极控制杆组(3)控制工具阴极组(5)的运动和变形情况，运动组件e(9)控制复杂曲面类零件毛坯(6)的运动；
所述机床底座为采用铸铁或大理石制造的基体，用于安装多个运动组件和机床壳体；
所述运动组件a(2)由X轴(2-11)、Y轴(2-13)和支杆1(2-12)组成，Y轴(2-13)通过Y轴基座固连于X轴移动平台(2-5)上，支杆1(2-12)固连于Y轴移动平台上；该X轴(2-11)由X轴基座(2-1)，双直线导轨与滑块(2-2)，侧板1(2-3)，防护罩(2-4)，X轴移动平台(2-5)，滚珠丝杠螺母(2-6)，滚珠球轴承(2-7)，侧板2(2-8)，伺服电机(2-9)和联轴器(2-10)组成，X轴基座(2-1)左右两端分别固连侧板1(2-3)和侧板2(2-8)，双直线导轨与滑块(2-2)固连在X轴基座(2-1)前后两端，滚珠丝杠螺母(2-6)通过两个滚珠球轴承(2-7)连接在侧板1(2-3)和侧板2(2-8)上，同时滚珠丝杠螺母(2-6)上的螺母螺纹连接X轴移动平台(2-5)，防护罩(2-4)两端连接侧板和移动平台，伺服电机(2-9)通过联轴器连接于滚珠丝杠螺母(2-6)的右端，同时固连在侧板2(2-8)上；该Y轴与X轴具有完全相同的结构，只是安装时相互垂直，具体结构不做累述；该支杆1是：整体为“丁”字形，下端固连于Y轴移动平台上，上端通过7个胡克铰链(J1)连接阴极控制杆组(3)；
所述阴极控制杆组是由七根相同结构的杆组成，一端具有胡克铰链(J1)与运动组件a(2)或者d(8)连接，另一端具有螺纹孔，螺纹连接工具阴极组(5)，中间部位具有球铰或者胡克铰链(J2)与运动组件b(4)或者c(7)连接；
所述运动组件b的结构与运动组件a(2)相同，不同之处在于增加了Z轴固连在Y轴移动平台上，而Z轴结构又与X轴结构完全相同，支杆2(4-3)与支杆1(2-12)相同，固连在Z轴移动平台上；
所述工具阴极组是由七根紫铜带状电极组成，厚度为0.5-2mm，宽3-8mm，长150-200mm，在阴极控制杆组(3)的控制下，实时变换形状切割复杂曲面类零件；
所述复杂曲面类零件毛坯是待加工件；
所述运动组件c是与运动组件b(4)结构完全相同的结构；
所述运动组件d是与运动组件b(4)和运动组件c(7)结构完全相同的结构；
所述运动组件e是由Z轴(9-1)，支杆3(9-2)，防护罩2(9-3)，零件夹具(9-4)，工作台(9-5)组成，运动组件e(9)底部有两个平行放置的Z轴(9-1)，两个伺服电机同步转动通过滚珠丝杠螺母副带动运动平台往复升降运动，固连于运动平台的支杆3(9-2)随同运动，便带动了工作台(9-5)实现Z向运动，复杂曲面类零件毛坯(6)通过零件夹具(9-4)的夹持固定在工作台(9-5)上，便具备了Z向运动。
2.根据权利要求1所述的一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，其特征在于：该工具阴极组(5)为带状柔性电极，利用其一侧边面作为工作区域，其余各面涂上绝缘涂层(10)，因在厚度方向尺寸很小为0.1-2mm，使切缝很窄，提高加工精度和效率；同时在宽度方向上又有很高的强度，提供很好的形状保持能力，为工具阴极组(5)的变形提供了条件。
3.根据权利要求1所述的一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，其特征在于：该运动控制机构包括：运动组件a(2)、b(4)、c(7)、d(8)、e(9)，其中运动组件a(2)具有X和Y两个方向的平动，运动组件b(4)、c(7)、d(8)分别具有X、Y、Z三个方向的平动，运动组件e(9)具有Z向平动。
4.根据权利要求1所述的一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置，其特征在于：该运动组件a(2)包括X轴(2-11)和Y轴(2-13)，X轴由伺服电机(2-9)通过联轴器(2-10)、滚珠丝杠及滚珠丝杠螺母(2-6)带动X轴移动平台(2-5)往复运动，便带动固连于X轴移动平台(2-5)的Y轴(2-13)做X向运动，Y轴(2-13)同样采用滚珠丝杠螺母副实现Y向的往复运动，Y轴运动平台上固连支杆1(2-12)，阴极控制杆组(3)一端通过胡克铰连接于支杆1(2-12)上，这样阴极控制杆组(3)一端便具有了X和Y方向的运动。
CN201510229354.8A 2015-05-07 2015-05-07 一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置 Active CN104858512B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510229354.8A CN104858512B (zh) 2015-05-07 2015-05-07 一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510229354.8A CN104858512B (zh) 2015-05-07 2015-05-07 一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104858512A CN104858512A (zh) 2015-08-26
CN104858512B true CN104858512B (zh) 2017-03-08

Family

ID=53904919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510229354.8A Active CN104858512B (zh) 2015-05-07 2015-05-07 一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104858512B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106735639B (zh) * 2016-12-19 2019-06-28 深圳大学 一种可变形的工具电极的电解加工工艺及其装置
CN110421222B (zh) * 2019-08-12 2020-07-14 烟台德丰精密钣金有限公司 全自动切割机组

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028794A (zh) * 2012-12-06 2013-04-10 南京航空航天大学 阴极变幅多向往复进给的整体叶盘电解加工方法及装置
CN103521861A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 南京航空航天大学 基于三维复合流场的整体叶盘型面电解加工装置及方法
CN104400156A (zh) * 2014-09-12 2015-03-11 南京航空航天大学 非圆截面电解切割电极及其装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010105051A (ja) * 2007-02-14 2010-05-13 Mitsubishi Electric Corp 形彫放電加工方法および形彫放電加工装置
DE102012201052A1 (de) * 2012-01-25 2013-07-25 Mtu Aero Engines Gmbh Mehrteilige Elektrodenanordnung und Verfahren zur elektrochemischen Bearbeitung von Schaufeln mit Deckbändern

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103028794A (zh) * 2012-12-06 2013-04-10 南京航空航天大学 阴极变幅多向往复进给的整体叶盘电解加工方法及装置
CN103521861A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 南京航空航天大学 基于三维复合流场的整体叶盘型面电解加工装置及方法
CN104400156A (zh) * 2014-09-12 2015-03-11 南京航空航天大学 非圆截面电解切割电极及其装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104858512A (zh) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104858512B (zh) 一种多个复杂曲面类零件同步电解分割加工装置
CN201644807U (zh) 一种双主轴车床
CN101524827A (zh) 数控珩磨机主轴往复驱动装置
CN106363263A (zh) 一种大导程多滚道滚珠螺母圆弧螺旋槽的电解加工机床
CN101658951A (zh) 复合材料层压零件立筋数控铣切加工方法
CN103769548A (zh) 一种大型数字化无模铸造成形机
CN204725327U (zh) 一种多线砂轮复合自动修整装置
CN204247888U (zh) 一种搓齿机
CN113547331A (zh) 一种新型的立卧同动五面体钻铣复合一体机
CN108213287A (zh) 一种铝合金衣架全自动成型机
CN216656476U (zh) 一种大型钣金件铣边切割设备
CN208178678U (zh) 一种用于电阻点焊电极的双工作端自动修磨器
CN209035623U (zh) 一种用于线齿轮加工的专用立式数控铣床
CN108788730B (zh) 曲轴多工序复合加工装置及工艺方法
CN203141120U (zh) 刀具棒料加工二维可调支撑器
CN104190830B (zh) 一种线材产品加工设备
CN204843504U (zh) 一种车铣复合机床的动力头
CN203156121U (zh) 一种数控螺杆铣床
CN208276510U (zh) 一种水车式全自动水阀本体加工专机
CN208246618U (zh) 一种复合材料异形泡沫芯材加工工具
CN208261867U (zh) 单主轴双刀架立式数控车床
CN207309036U (zh) 阳极铝母线铣面机
CN208196175U (zh) 加工中心机用高精度z轴机构
CN209206550U (zh) 一种一次两面铣削加工装置
CN205798099U (zh) 一种双向旋压机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant