CN106984885A - 一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，包括振动系统与冲液系统，振动系统与冲液系统连接，杠杆的一端固定设置有驱动装置，伺服电机与伺服电机轮连接，伺服电机轮上设有槽，驱动滑块上的铰链紧固在伺服电机轮的槽上，驱动滑块滑动设置在杠杆的一端，杠杆的另一端滑动设置有从动滑块，从动滑块与连杆的一端与连接，连杆的另一端与活塞铰链连接，活塞设置在水缸内并沿水缸上下运动，水缸的底部与单向阀、第一溢流阀的并联管道的出口连通，单向阀、第一溢流阀的并联管道的出口与进水管连通，单向阀的另一端与第二溢流阀、水泵的并联管道的出口连通，本发明调节冲液流体的振动频率、调节振幅、压强，实现高速、高表面质量的电弧加工。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，具体地涉及一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统。
背景技术
电弧加工具有低开路电压、大放电电流、长脉冲宽度（甚至采用直流电源）、高进给速度与大单步切深的特点，低开路电压与大放电电流使击穿间隙较小，蚀除颗粒体积大、数量多，间隙放电状态易于恶化；长脉宽使电弧放电易于集中，进而造成短路与工件表面烧伤；高进给速度与大单步切深使工具与工件相对运动速度快、冲液效果变差。同样使间隙状态恶化。以上大电流、长脉宽、高速度的特性造成电弧加工间隙放电状态极不稳定，既影响了加工速度，也降低了加工表面质量。因此，研究稳定、高速、高表面质量的电弧加工方法一直是电弧加工研究的重点和难点。
为了进行内冲液流体振动辅助电弧铣削加工，需要产生内冲液流体振动的内冲液流体振动系统，但市场上尚未出现内冲液流体振动系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，将振动施加在内冲液流体中，以实现更稳定的加工过程与更优的加工结果。
本发明的技术方案为：一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，包括振动系统与冲液系统，振动系统与冲液系统连接；振动系统包括杠杆、杠杆支架、驱动装置、从动滑块、连杆、活塞、水缸，杠杆的一端固定设置有驱动装置，驱动装置包括伺服电机、伺服电机轮、驱动滑块、铰链，伺服电机与伺服电机轮连接，伺服电机轮上设有槽，驱动滑块上的铰链紧固在伺服电机轮的槽上，驱动滑块滑动设置在杠杆的一端，杠杆的另一端滑动设置有从动滑块，从动滑块与连杆的一端与连接，连杆的另一端与活塞铰链连接，活塞设置在水缸内并沿水缸上下运动，水缸的底部与单向阀、第一溢流阀的并联管道的出口连通，单向阀、第一溢流阀的并联管道的出口与进水管连通，单向阀的另一端与第二溢流阀、水泵的并联管道的出口连通，第一溢流阀、第二溢流阀、水泵与水箱通过水管连通，回流管的出水口设置在水箱内。
进一步地，所述杠杆支架与从动滑块之间的距离小于杠杆支架与驱动装置之间的距离。
进一步地，所述驱动滑块与从动滑块的材料为铝合金或钛合金。
进一步地，所述杠杆采用钛合金材料制造。
进一步地，所述回流管上设置有滤网。
进一步地，所述进水管与电弧铣削机床的冲液主轴连接。
进一步地，所述第一溢流阀设置的最大冲液压强大于第二溢流阀设置的冲液压强。
本发明的有益效果为：本发明通过振动系统与冲液系统相互配合作用，通过振动系统内的驱动装置与活塞调节冲液流体的振动频率、调节振幅，通过冲液系统内的单向阀、第一溢流阀、第二溢流阀控制冲液流体的压强，能够提升电弧铣削加工的加工速度的同时降低加工表面粗糙度，电极相对损耗低，获得高加工表面质量的电弧加工。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。
如图1所示，一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，包括振动系统与冲液系统，振动系统与冲液系统连接。
振动系统包括杠杆1、杠杆支架2、驱动装置、从动滑块7、连杆8、活塞9、水缸10，杠杆1由杠杆支架2固定，杠杆1的一端固定设置有驱动装置。
驱动装置包括伺服电机3、伺服电机轮4、驱动滑块5、铰链6，伺服电机3与伺服电机轮4连接，伺服电机轮3上设有槽，驱动滑块5上的铰链6紧固在伺服电机轮4的槽上，驱动滑块5滑动设置在杠杆1的一端。杠杆1的另一端滑动设置有从动滑块7，从动滑块7与连杆8的一端与连接，连杆8的另一端与活塞9铰链连接，活塞9设置在水缸10内并可沿水缸10上下运动。杠杆支架2的位置靠近从动滑块7，换言之，杠杆支架2与从动滑块7之间的距离小于杠杆支架2与驱动装置之间的距离。杠杆1采用钛合金材料制造，轻质并且高韧。驱动滑块5与从动滑块7优选铝合金或钛合金制造。活塞9采用铝合金、不锈钢材料制造，活塞9的直径优先选择10mm、15mm或20mm。
伺服电机3带动伺服电机轮4旋转，从动滑块7沿杠杆1滑动，将杠杆1的振动转化为活塞9的上下运动，进而带动冲液流体的振动。通过杠杆1从动滑块7的位置和驱动滑块5的位置调节冲液流体的振幅。依靠伺服电机3的转速调节冲液流体的振动频率。
冲液系统包括单向阀11、第一溢流阀12、进水管13、第二溢流阀14、水泵15、滤网16、水箱17、回流管18。
水缸10的底部与单向阀11、第一溢流阀12的并联管道的出口连通，单向阀11、第一溢流阀12的并联管道的出口与进水管13连通，单向阀11的另一端与第二溢流阀14、水泵15的并联管道的出口连通。第一溢流阀12、第二溢流阀14、水泵15与水箱17通过水管连通，回流管18的出水口设置在水箱17内，滤网16设置在回流管18上，用以过滤电弧铣削机床内的杂质。水泵15的功率在2kw以上，最高冲液压强达2Mp以上。进水管13和回流管18采用PU软管制成。
第一溢流阀12设置的冲液压强为内冲液流体振动系统的最大压强，以防止内冲液流体振动系统损坏，第一溢流阀12设置的最大冲液压强大于第二溢流阀14设置的冲液压强。水泵15将水箱17中的自来水抽出，通过第一溢流阀12与第二溢流阀14调节冲液流体的压强，冲液压强在0-2Mp调节，进水管6流出的液体为经单向阀11与水缸7流出的冲液流体，由进水管6接入电弧铣削机床的冲液主轴，自来水完成冲液后，由回流管18返回水箱17。
本发明是控制冲液压强而非冲液流量，由于工具电极与工件电极之间的间隙为几十微米，短路发生时电极会发生接触，如果流量不变，冲液压强会随电极间隙的减小急速增大，进而损坏设备，因此需要改变冲液压强。恰当的冲液压强可以实现促进蚀除颗粒的排出、扰动电弧和延长电弧寿命，最终改善加工过程与加工结果，提升加工速度的同时降低加工表面粗糙度，获得高加工表面质量的电弧加工。
本发明提升电弧放电，冲液流体的振动冲击和泵吸效应促使放电电弧的扰动，提升电弧功率与极性效应、改变流场，促进电蚀产物的排出。通过内冲液流体振动改变加工间隙流场，扰动电弧等离子体并促进电蚀产物的排出，对加工过程与加工结果产生良性影响，有助于在提升加工速度的同时，提升加工稳定性，降低加工表面粗糙度和电极相对损耗。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：包括振动系统与冲液系统，振动系统与冲液系统连接；振动系统包括杠杆、杠杆支架、驱动装置、从动滑块、连杆、活塞、水缸，杠杆的一端固定设置有驱动装置，驱动装置包括伺服电机、伺服电机轮、驱动滑块、铰链，伺服电机与伺服电机轮连接，伺服电机轮上设有槽，驱动滑块上的铰链紧固在伺服电机轮的槽上，驱动滑块滑动设置在杠杆的一端，杠杆的另一端滑动设置有从动滑块，从动滑块与连杆的一端与连接，连杆的另一端与活塞铰链连接，活塞设置在水缸内并沿水缸上下运动，水缸的底部与单向阀、第一溢流阀的并联管道的出口连通，单向阀、第一溢流阀的并联管道的出口与进水管连通，单向阀的另一端与第二溢流阀、水泵的并联管道的出口连通，第一溢流阀、第二溢流阀、水泵与水箱通过水管连通，回流管的出水口设置在水箱内。
2.根据权利要求1所述的一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：所述杠杆支架与从动滑块之间的距离小于杠杆支架与驱动装置之间的距离。
3.根据权利要求1所述的一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：所述驱动滑块与从动滑块的材料为铝合金或钛合金。
4.根据权利要求1所述的一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：所述杠杆采用钛合金材料制造。
5.根据权利要求1所述的一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：所述回流管上设置有滤网。
6.根据权利要求1所述的一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：所述进水管与电弧铣削机床的冲液主轴连接。
7.根据权利要求1所述的一种辅助电弧铣削加工的内冲液流体振动系统，其特征在于：所述第一溢流阀设置的最大冲液压强大于第二溢流阀设置的冲液压强。
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