CN109926670A - 电解加工机床的主轴结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解加工机床的主轴结构，应用在电解加工机床领域，其技术方案要点是：包括滑枕以及沿竖直方向转动连接在滑枕内的主轴，主轴连接有刀头，主轴远离刀头的一端转动连接有水滑环，水滑环相对于滑枕位置固定，水滑环上开设有进液口，主轴和刀头上均开设有与进液口相连通的流道；具有的技术效果是：电解液可以从刀头和主轴内呈高速旋转状态喷射至工件表面，从而均匀的分散在工件的待加工表面，减少了电解液的用量。

Description

电解加工机床的主轴结构

技术领域

本发明涉及电解加工机床领域，特别涉及一种电解加工机床的主轴结构。

背景技术

电解加工机床，是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工方法。

公告号为CN202097473U的中国专利公开了一种电解加工机床，包括电源、电解液系统装置、电解加工系统装置及控制系统装置，电解加工系统装置包括：机架；C形工作平台，设置于机架上，包括下工作平台、上板及立壁；一治具上模安装板，可上下移动的安装于C形工作平台中；导杆组件，导杆组件为多个，安装于上板并连接到治具上模安装板；动力组件，安装于上板，并用以驱动导杆组件；滑轨，连接治具上模安装板，治具上模安装板沿滑轨上下滑动；一丝杆，为治具上模安装板传动；配重装置，安装于上板上。

但是，这种电解加工机床和寻常加工机床一样，是将电解液从外部喷射在工件表面的，这种方式会需要电解液大量的喷射在工件和刀头之间，以保证电解稳定性，从而容易造成电解液的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解加工机床的主轴结构，其优点是：电解液可以从刀头和主轴内呈高速旋转状态喷射至工件表面，从而均匀的分散在工件的待加工表面，减少了电解液的用量。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电解加工机床的主轴结构，包括滑枕以及沿竖直方向转动连接在滑枕内的主轴，所述主轴连接有刀头，所述主轴远离刀头的一端转动连接有水滑环，所述水滑环相对于滑枕位置固定，所述水滑环上开设有进液口，所述主轴和刀头上均开设有与进液口相连通的流道。

通过上述技术方案，需要对工件进行加工时，操作者可以通过进液口通入电解液，电解液顺着流道从刀头处喷出，由于此时刀头和主轴处于高速旋转状态，因此电解液会呈高速旋转状态喷射至工件表面，从而均匀的分散在工件的待加工表面，以减少电解液的用量，进而刀头可以方便快捷的对工件进行电解加工。

本发明进一步设置为：所述滑枕上设有固定杆，所述固定杆上设有固定环，所述固定环过盈配合在水滑环外缘。

通过上述技术方案，固定环可以对水滑环外壁起到一个支撑定位作用，从而减少水滑环跳动的可能，提高主轴的转动稳定性。

本发明进一步设置为：所述固定环上开设有若干延伸入水滑环内的螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有固定螺杆。

通过上述技术方案，操作者可以通过固定螺杆将固定环固定在水滑环外壁上，从而减少固定环与水滑环外壁之间产生相对转动的可能，进一步减少水滑环跳动的可能。

本发明进一步设置为：所述滑枕远离刀头的一端设有导电滑环，所述主轴转动连接在导电滑环上。

通过上述技术方案，导电滑环加大了主轴的转动连接长度，从而提高了主轴的转动稳定性，减少主轴在转动过程中产生跳动的可能。

本发明进一步设置为：所述导电滑环上设有若干接线端子，所述接线端子上设有若干接线孔。

通过上述技术方案，操作者可以将线缆分别穿设在各个接线端子的接线孔内，从而使得线缆分布均匀，减少线缆缠绕、过度密集的分布在导电滑环上的可能。

本发明进一步设置为：所述固定杆和滑枕侧壁之间设有Z形板，所述固定杆远离水滑环的一端与Z形板可拆卸连接，所述Z形板靠近滑枕的一端开设有腰型槽，所述滑枕上开设有与腰形槽相对应的连接孔，所述腰形槽上穿设有与连接孔螺纹连接的调节螺杆。

通过上述技术方案，操作者可以将固定杆通过Z形板连接在滑枕上，并上下调节Z形板的位置使得固定环与水滑环外缘配合，此时拧紧调节螺栓将Z形板固定在滑枕上即可，快速便捷的适应不同高度的水滑环，也便于操作者拆装固定环。

本发明进一步设置为：所述Z形板上连接有环形固定板，所述环形固定板与导电滑环远离滑枕的一端相抵触。

通过上述技术方案，固定环过盈配合在水滑环外缘上时，环形固定板与导电滑环远离滑枕的一端相抵触，此时环形固定板对Z形板有一个拉紧力，从而可以减少Z形板弯曲的可能，提高固定杆和固定环的支撑稳定性。

本发明进一步设置为：第二滑架上连接有第三光栅尺，所述滑枕沿竖直方向连接有第三感应读头，所述第三光栅尺和第三感应读头之间具有间隙。

通过上述技术方案，滑枕在移动时，第三光栅尺和第三感应读头可以检测滑枕的移动距离，从而提高滑枕的移动精度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、电解液可以从刀头和主轴内呈高速旋转状态喷射至工件表面，从而均匀的分散在工件的待加工表面，减少了电解液的用量；

2、支撑筒加大了主轴的转动连接长度，从而提高了主轴的转动稳定性，减少主轴在转动过程中产生跳动的可能。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例用于体现方转圆管的结构示意图。

图3是图2中A部的放大图。

图4是图2中B部的放大图。

图5是图2中C部的放大图。

图6是本实施例用于体现沉槽的结构示意图。

图7是本实施例用于体现承载台的结构示意图。

图8是图7中D部的放大图。

图9是本实施例用于体现滑枕的结构示意图。

图10是本实施例用于体现Z形板的结构示意图。

图11是本实施例用于体现主轴箱的结构示意图。

图12是图11中E部的放大图。

附图标记：1、机床；11、承载台；12、刀头；13、第四电机；14、减速器；142、电滑环；1420、下驱动轴；15、沉槽；16、支撑片；17、斜面；18、排液口；19、方转圆管；10、工件；2、驱动机构；21、第一滑架；22、第二滑架；23、立架；24、第一电机；241、第一丝杆；25、第二电机；251、第二丝杆；26、第三电机；261、第三丝杆；3、第一光栅尺；31、第一感应读头；32、第二光栅尺；34、第二感应读头；35、第三感应读头；36、第三光栅尺；4、防护筒；41、气孔；42、压气延边；43、环形容气槽；44、导气槽；5、定位芯；51、锁紧螺母；52、抵触块；53、转动盘；54、绝缘盘；55、绝缘筒；56、螺栓；57、T形槽；6、滑枕；61、主轴；62、水滑环；621、进液口；63、流道；64、固定杆；65、固定环；651、螺纹孔；66、固定螺杆；67、导电滑环；68、接线端子；681、接线孔；7、Z形板；71、腰型槽；72、连接孔；73、调节螺杆；74、环形固定板；8、主轴箱；80、定位延边；81、过轴孔；82、绝缘套；821、绝缘延边；83、绝缘直管；84、不锈钢螺杆；85、抵触部；86、折叠防水胶皮；87、连接片；88、散热条孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种电解加工机床，如图1和图2，包括机床1、设置于机床1上用于放置工件10的承载台11以及刀头12（如图9），机床1上设有用于驱动刀头12沿X、Y、Z三轴移动的驱动机构2，驱动机构2包括第一滑架21、第二滑架22、立架23、第一电机24、第二电机25和第三电机26，第一滑架21沿Y轴滑移连接在机床1上，第二滑架22沿X轴滑移连接在第一滑架21上，立架23固定连接在第二滑架22上，立架23内沿Z轴滑移连接有滑枕6，刀头12连接在滑枕6内，第一电机24设置于机床1上并通过螺纹连接在第一滑架21上的第一丝杆241驱动第一滑架21移动，第二电机25设置于第一滑架21上并通过螺纹连接在第二滑架22上的第二丝杆251驱动第二滑架22移动，第三电机26设置于立架23上并通过螺纹连接在滑枕6上的第三丝杆261（图中未示出）驱动刀头12沿Z轴方向移动，此时通过第一电机24、第二电机25以及第三电机26的联动，便可以方便快捷的驱动刀头12沿X、Y、Z三轴移动。

如图2、图3、图4和图5，机床1上沿第一滑架21的移动方向固设有第一光栅尺3，第一滑架21上设有延伸向第一光栅尺3的第一感应读头31，第一感应读头31与第一光栅尺3之间具有间隙；第一滑架21上沿第二滑架22的移动方向固设有第二光栅尺32，第二滑架22上设有延伸向第二光栅尺32的第二感应读头34，第二感应读头34与第二光栅尺32之间具有间隙；第二滑架22上连接有第三感应读头35，滑枕6沿竖直方向连接有第三光栅尺36，第三感应读头35和第三光栅尺36之间具有间隙。第一滑架21在移动时，第一感应读头31和第一光栅尺3可以检测第一滑架21的移动距离，从而提高第一滑架21的移动精度。同样的，第二感应读头34和第二光栅尺32也可以对第二滑架22的移动距离起到一个检测作用，第三感应读头35和第三光栅尺36可以对滑枕6的移动距离起到一个检测作用。

如图7和图8，机床1上转动连接有转动盘53，转动盘53与承载台11之间设有绝缘盘54，承载台11上穿设有穿过绝缘盘54的绝缘筒55，绝缘筒55沿转动盘53的周缘圆周阵列有多个，绝缘筒55内穿设有螺栓56，需要连接转动盘53和绝缘盘54时，操作者将螺栓56穿过绝缘筒55并螺纹连接在转动盘53上，此时螺栓56远离绝缘筒55的一端抵触在绝缘筒55的端部并不与承载台11接触，从而将转动盘53和转动盘53快速的固定连接起来，绝缘盘54固设在承载台11上，转动盘53转动时可以带动承载台11转动。

如图6和图7，机床1底部设有第四电机13和减速器14，机床1底部开设有供第四电机13和减速器14放置的沉槽15，第四电机13与减速器14相连，减速器14通过电滑环142以及电滑环142上的下驱动轴1420与转动盘53相连，因此当第四电机13工作时，下驱动轴1420可以驱动承载台11转动。需要加工圆形工件10时，驱动机构2将刀头12（如图9）移动至待加工件10的外缘，然后第四电机13驱动承载台11转动，此时刀头12便相当于绕着待加工件10转动，从而方便快捷的对圆形的待加工件10进行电解切削；对多边形工件10加工时，刀头12通过驱动机构2沿线性运动即可。

如图6和图7，机床1底部设有三个支撑片16，三个支撑片16均抵触在与减速器14相连的电滑环142远离承载台11的一端，三个支撑片16将电滑环142抵紧在机床1底部上，从而既可以对电滑环142起到一个支撑作用，减少电滑环142在自身重力的作用下与机床1之间产生间隙的可能，也可以提高减速器14与机床1底部之间的密封稳定性，进而提高减速器14与机床1之间的密封能力，减少电解液流出机床1的可能。

如图2，机床1内底设为斜面17，以便于电解液可以顺着斜面17向低处流动，机床1在斜面17的最低端处设有排液口18，电解液流至斜面17的最低处时可以通过排液口18排出机床1，机床1在在排液口18处设有方转圆管19，由于方口底部面积大，因此便于电解液顺着方口快速的排出，圆口则便于操作者将其与外部管道连接，提高其连接通用性。

如图7，机床1沿承载台11的周缘套设有防护筒4，承载台11靠近工件10的一端设有压气延边42，压气延边42延伸出防护筒4顶部的周缘，防护筒4的底部固定连接在机床1上，机床1的底部在承载台11和防护筒4之间开设有气孔41，气孔41与外界气源（图中未示出）相连，气流从气孔41中流出时，会从防护筒4顶部的周缘溢出并与压气延边42之间形成一圈环形正压气流，从而将防护筒4与电解液雾隔离开来，减少电解液雾与防护筒4内部件接触的可能，提高了机床1床身的整体工作稳定性。

如图7，压气延边42与防护筒4外缘之间设有环形容气槽43，防护筒4的顶部镶嵌在环形容气槽43内，压气延边42上开设有若干延伸出压气延边42的导气槽44，导气槽44与环形容气槽43相连通，且各个导气槽44沿压气延边42周缘圆周阵列分布，气流从气孔41内排出时，会冲击向防护筒4顶部并形成环形正压气流。此时环形容气槽43可以对从气孔41中冲出的气流起到一个缓冲、容纳、集中的作用，从而将气流集中的冲击向压气延边42周缘，从而形成强有力的环形气流，减少电解液雾进入防护筒4内的可能；并且部分气流可以从导气槽44内排出，这部分气流可以在水平面方向上流动，从而减少电解液雾扩散向防护筒4的可能。

如图7，为了将工件10夹紧在承载台11上，承载台11中心设有定位芯5，定位芯5螺纹连接在承载台11上，操作者可以根据工件10中心孔的大小灵活的更换外径不同的定位芯5。定位芯5远离承载台11的一端螺纹连接有锁紧螺母51，定位芯5上还套设有抵触块52。安装工件10时，操作者首先将定位芯5螺纹连接在承载台11上，然后将工件10套设在定位芯5上，此时将抵触块52套设在定位芯5上并放置于工件10上端，最后将锁紧螺母51螺纹连接在定位芯5上并拧紧，从而将抵触块52抵紧在工件10上端，快速便捷的对工件10实现夹紧操作，以减少工件10转动时产生移动的可能。

如图1，承载台11表面开设有四道T形槽57，四道T形槽57沿承载台11周缘等间距分布，T形槽57的设置可以便于操作者将其它夹具连接在承载台11上，从而对多种不同规格的工件10进行定位夹紧，提高了承载台11的可扩展性。

如图9，滑枕6内沿竖直方向转动连接有主轴61，刀头12连接在主轴61朝向承载台11的一端，滑枕6远离刀头12的一端设有导电滑环67，导电滑环67由定子和转子组成，主轴61远离刀头12的一端固定连接在导电滑环67的定子上，以保证主轴61在工作时的转动稳定性。主轴61远离刀头12的一端还设有水滑环62，水滑环62的内层是转子，外层是定子，水滑环62相对于滑枕6位置固定，主轴61连接在水滑环62的转子上，水滑环62的定子上开设有进液口621，主轴61和刀头12上均开设有与进液口621相连通的流道63，电解液从进液口621进入流道63内，当主轴61高速转动时，电解液在流道63中高速旋转流出并冲击在工件10上，电解液便被分散成电解液雾状，从而便于机床1对工件10进行电解加工；并且由于主轴61是中空的，中间通电解液，可以起到冷却主轴61作用；在中空刀头12下端流出后冲击在工件10上，还能起到带走废渣的作用。加工时，刀头12通电源负极，工件10通电源正极。

如图9和图10，滑枕6侧壁上设有Z形板7，Z形板7靠近滑枕6的一端开设有若干腰型槽71，滑枕6上开设有与腰形孔相对应的连接孔72，腰形孔上穿设有与连接孔72螺纹连接的调节螺杆73，操作者可以通过腰形孔调节Z形板7的位置，然后通过调节螺杆73将Z形板7快速的固定在滑枕6上。Z形板7远离滑枕6的一端通过螺丝可拆卸连接有固定杆64，固定杆64远离Z形板7的一端固设有固定环65，固定环65过盈配合在水滑环62的定子外缘，从而快捷的固定水滑环62的位置，减少水滑环62移动的可能。固定环65上沿周缘开设有若干延伸入水滑环62内的螺纹孔651，螺纹孔651内螺纹连接有固定螺杆66（图中未示出），固定螺杆66可以将固定环65和水滑环62连接起来，减少水滑环62在工作时产生跳动、与固定环65之间产生相对位移的可能。

如图10，Z形板7上固定连接有环形固定板74，环形固定板74的外缘与导电滑环67的外缘相齐平，固定环65过盈配合在水滑环62外缘上时，环形固定板74与导电滑环67远离滑枕6的一端相抵触，此时环形固定板74对Z形板7有一个拉紧力，从而可以减少Z形板7弯曲的可能，提高固定杆64和固定环65的支撑稳定性。

如图10，导电滑环67上设有若干接线端子68，若干接线端子68均匀的分布在导电滑环67远离滑枕6的一端，每个接线端子68上均开设有三个接线孔681，操作者可以将线缆分别穿设在各个接线端子68的接线孔681内，从而使得线缆分布均匀，减少线缆缠绕、过度密集的分布在导电滑环67上的可能。

如图11和图12，为了将主轴61与滑枕6绝缘开来，以避免滑枕6带电而产生加工事故，主轴61的两端均通过轴承转动连接有主轴箱8，滑枕6沿竖直方向的两端开设有供主轴箱8穿过的过轴孔81，过轴孔81内设有绝缘套82，主轴箱8穿设在绝缘套82内，此时主轴61与滑枕6之间便通过绝缘套82绝缘。绝缘套82的端部设有绝缘延边821，主轴箱8的端部设有定位延边80，定位延边80与绝缘延边821相抵触，定位延边80上设有贯穿定位延边80的绝缘直管83，绝缘直管83远离绝缘套82的一端延伸出定位延边80并具有抵触部85，绝缘直管83内穿设有与滑枕6螺纹连接的不锈钢螺杆84，操作者可以将不锈钢螺杆84拧紧在滑枕6上，此时不锈钢螺杆84的端部与抵触部85相抵触，杆部与滑枕6连接，从而可以快速便捷的将主轴箱8拧紧在滑枕6上，抵触部85朝向定位延边80的一侧与定位延边80相抵触，从而可以将定位延边80抵紧在绝缘套82上，减少定位延边80与绝缘套82之间的间隙，进而提高主轴箱8和绝缘套82之间的防水密封性。

如图11和图12，滑枕6朝向刀头12的端部和第二滑架22底部之间设有折叠防水胶皮86，折叠防水胶皮86的两端均固设有连接片87，两个连接片87均通过螺丝可拆卸连接在第二滑架22和滑枕6上，以便于操作者随时更换折叠防水胶皮86，折叠防水胶皮86则可以减少滑枕6和第二滑架22之间的间隙，从而减少电解液雾伸入滑枕6内的可能，保持滑枕6内部的绝缘性，进而减少安全隐患。

如图9，滑枕6上开设有若干散热条孔88，以提高主轴61与外界空气的接触面积额，进而提高主轴61的散热速度，以便于快速的降低主轴61的温度，减少主轴61过热而影响电解液雾的雾化度的可能，提高主轴61的工作稳定性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种电解加工机床的主轴结构，其特征在于：包括滑枕(6)以及沿竖直方向转动连接在滑枕(6)内的主轴(61)，所述主轴(61)连接有刀头(12)，所述主轴(61)远离刀头(12)的一端转动连接有水滑环(62)，所述水滑环(62)相对于滑枕(6)位置固定，所述水滑环(62)上开设有进液口(621)，所述主轴(61)和刀头(12)上均开设有与进液口(621)相连通的流道(63)。

2.根据权利要求1所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：所述滑枕(6)上设有固定杆(64)，所述固定杆(64)上设有固定环(65)，所述固定环(65)过盈配合在水滑环(62)外缘。

3.根据权利要求2所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：所述固定环(65)上开设有若干延伸入水滑环(62)内的螺纹孔(651)，所述螺纹孔(651)内螺纹连接有固定螺杆(66)。

4.根据权利要求2所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：所述滑枕(6)远离刀头(12)的一端设有导电滑环(67)，所述主轴(61)转动连接在导电滑环(67)上。

5.根据权利要求4所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：所述支撑筒(67)上设有若干接线端子(68)，所述接线端子(68)上设有若干接线孔(681)。

6.根据权利要求5所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：所述固定杆(64)和滑枕(6)侧壁之间设有Z形板(7)，所述固定杆(64)远离水滑环(62)的一端与Z形板(7)可拆卸连接，所述Z形板(7)靠近滑枕(6)的一端开设有腰型槽(71)，所述滑枕(6)上开设有与腰形槽(71)相对应的连接孔(72)，所述腰形槽(71)上穿设有与连接孔(72)螺纹连接的调节螺杆(73)。

7.根据权利要求6所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：所述Z形板(7)上连接有环形固定板(74)，所述环形固定板(74)与支撑筒(67)远离滑枕(6)的一端相抵触。

8.根据权利要求1或7所述的电解加工机床的主轴结构，其特征在于：第二滑架(22)上连接有第三光栅尺(36)，所述滑枕(6)沿竖直方向连接有第三感应读头(35)，所述第三光栅尺(36)和第三感应读头(35)之间具有间隙。