CN111805029A - 线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，由超声振动底座、液压升降部件、旋转部件、超声振动部件组成，液压升降部件安装在超声振动底座上；超声振动部件和旋转部件安装在液压升降部件的升降台上，由液压升降部件带动超声振动部件和旋转部件上下移动；旋转部件中的齿轮与超声振动部件中的异型齿轮啮合连接，由旋转部件通过齿轮和异型齿轮驱动超声振动装置转动，从而带动粘接在超声振动装置下端的圆盘工件旋转。本发明将工件垂直超声振动应用于慢走丝电火花线切割工艺中，有益对工件垂直超声振动辅助WEDM‑LS工艺的研究，并且装置安装快捷，工件装夹简便，同时还可实现工件的升降与旋转，以便于完成工件各方向的加工。

Description

线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置
技术领域
本发明涉及线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，尤其是一种可以实现对不同尺寸圆盘工件附加垂直超声振动的试验装置，具备一定通用性。
背景技术
慢走丝电火花线切割(WEDM-LS)属于电火花加工技术的一种，其依靠线状的细长金属丝(电极丝)和工件间的脉冲放电而击穿去离子水工作液，产生大量的热使工件材料熔化甚至气化并随工作液的流动而去除。因此理论上所有导电材料均可作为工件，且WEDM-LS加工时不接触工件故无宏观作用力，同时其采用单向低速走丝的方式，电极丝放电后不再使用，故加工平稳均匀，质量较高。这使其被广泛运用于各种机械加工行业，如：模具制造、航空航天、高硬脆性材料加工等。但目前常规的WEDM-LS加工存在许多局限性，如加工速度慢，加工不稳定而易断丝等缺点，故研究人员提出了超声WEDM-LS复合加工技术，利用超声振动对工作液的泵吸和空化效应提升WEDM-LS的加工效率和加工质量，同时超声振动也有利于放电点的转移，可减少异常放电导致的断丝的发生。
现有的超声WEDM-LS复合加工研究多将超声振动纵向加载在电极丝上；针对工件振动的研究，在水平方向上有关于工件超声振动的试验，在垂直方向上又多为工件低频振动对WEDM-LS加工的影响。此外超声电火花复合加工方面有关于工件垂直超声振动的研究，但WEDM-LS加工和电火花加工两者间的加工参数、成形方式、排屑过程存在一定的区别，故无法直接借鉴。综上所述，关于工件垂直超声振动辅助WEDM-LS复合加工的研究几乎没有，这很大程度上制约了超声振动WEDM-LS复合加工技术的发展。
传统工件超声振动辅助WEDM-LS加工，请参阅图1，工件20通过变幅杆21与超声换能器22连接，超声换能器22与超声电源23连接。电极丝24与上导轮25和下导轮26连接。工件20一般在水平面上某个方向振动。这导致电极丝24沿不同方向进给加工时，振动使电极丝24与工件20的距离关系截然不同，请参阅图2，势必影响到工件不同面的加工质量。故需要提出一种用于WEDM-LS可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，工件在垂直方向上振动，振动方向平行于丝，使工件各面加工质量均一。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，通过设计变幅杆可实现对不同尺寸的圆盘工件的垂直超声振动，同时可使其升降或旋转。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，由超声振动底座、液压升降部件、旋转部件、超声振动部件组成，所述液压升降部件安装在超声振动底座上；所述超声振动部件和旋转部件安装在液压升降部件的升降台上，由液压升降部件带动超声振动部件和旋转部件上下移动；所述旋转部件中的齿轮与超声振动部件中的异型齿轮啮合连接，由旋转部件通过齿轮和异型齿轮驱动超声振动部件中的超声振动装置转动，从而带动粘接在超声振动装置下端的圆盘工件旋转。
进一步，所述超声振动底座上开有U型槽，U型槽内通过螺钉将超声振动底座固定连接在机床工作台上。
进一步，所述液压升降部件包括液压缸，长圆柱轴，升降台，直线轴承，所述升降台通过四个直线轴承与固定连接在超声振动底座上的四根长圆柱轴滑动配合连接，所述升降台与超声振动底座之间连接有两个液压缸，由液压缸顶升升降台实现对圆盘工件高度的调整。
进一步，所述旋转部件包括短圆柱轴，齿轮，电机支承板，伺服电机，异型齿轮，圆锥滚子轴承，所述电机支承板通过四根短圆柱轴与升降台固定连接，所述电机支承板上安装伺服电机，伺服电机的输出轴上固定连接齿轮。
进一步，所述电机支承板用螺母固定在短圆柱轴顶部的螺纹端上。
进一步，所述超声振动部件包括超声振动装置，圆盘工件，所述圆盘工件与超声振动装置的轴胶结，以实现圆盘工件的垂直超声振动。
进一步，所述超声振动装置通过法兰盘与异型齿轮螺钉连接。
进一步，所述超声振动部件中的异型齿轮通过圆锥滚子轴承与升降台5中的轴承孔座连接。
本发明的有益效果是：
本发明将工件垂直超声振动应用于慢走丝电火花线切割工艺中，有益对工件垂直超声振动辅助WEDM-LS工艺的研究，并且装置安装快捷，工件装夹简便，同时还可实现工件的升降与旋转，以便于完成工件各方向的加工。
附图说明
图1是传统工件超声振动辅助WEDM-LS加工示意图；
图2是不同丝进给方向且工件水平方向振动时示意图；
图3是工件垂直振动辅助装置图；
图4是圆锥滚子齿轮装配剖视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图3所示，本发明的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，由超声振动底座、液压升降部件、超声振动部件、旋转部件组成。
液压升降部件中的升降台5上安装有超声振动部件和旋转部件，旋转部件中的齿轮8与超声振动部件中的异型齿轮12啮合连接，由旋转部件通过齿轮8和异型齿轮12驱动超声振动部件中的超声振动装置11转动，从而带动粘接在超声振动装置11下端的圆盘工件14旋转。
如图3所示，液压升降部件包括液压缸3，长圆柱轴4，升降台5，直线轴承6。四根长圆柱轴4与超声振动底座2通过螺纹连接，升降台5通过固定于其上的四个直线轴承6安装在四根长圆柱轴4上，两个液压缸3通过螺纹安装在超声振动底座2上并顶住升降台5，以实现工件的平稳升降。
如图3,4所示，旋转部件包括短圆柱轴7，齿轮8，电机支承板9，伺服电机10，异型齿轮12，圆锥滚子轴承13。四根短圆柱轴7与升降台5通过螺纹连接，电机支承板9通过螺母固定在短圆柱轴7上，伺服电机10与电机支承板9通过螺栓连接，且伺服电机10上装有齿轮8与异型齿轮12啮合，以驱动圆盘工件14旋转。圆锥滚子轴承13位于升降台5上的轴承孔座中，内圈装有异型齿轮12。超声振动装置11通过其上的法兰盘与异型齿轮12螺钉连接，则在伺服电机10的驱动下可实现超声振动部件的旋转。
如图3所示，超声振动部件包括超声振动装置11，圆盘工件14。具体的，圆盘工件14预先装入超声振动底座2上的U型定位槽，并于圆盘工件14中心处涂附强力胶水，然后超声振动装置11在液压升降部件的带动下下降与圆盘工件14实现胶结，故圆盘工件14可实现垂直超声振动。
本发明涉及线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，尤其是一种可以实现对不同尺寸圆盘工件附加垂直超声振动的试验装置，具备一定通用性。

Claims (8)

1.一种线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，由超声振动底座、液压升降部件、旋转部件、超声振动部件组成，其特征在于：所述液压升降部件安装在超声振动底座上；所述超声振动部件和旋转部件安装在液压升降部件的升降台上，由液压升降部件带动超声振动部件和旋转部件上下移动；所述旋转部件中的齿轮与超声振动部件中的异型齿轮啮合连接，由旋转部件通过齿轮和异型齿轮驱动超声振动部件中的超声振动装置转动，从而带动粘接在超声振动装置下端的圆盘工件旋转。
2.根据权利要求1所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述超声振动底座上开有U型槽，U型槽内通过螺钉将超声振动底座固定连接在机床工作台上。
3.根据权利要求1所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述液压升降部件包括液压缸，长圆柱轴，升降台，直线轴承，所述升降台通过四个直线轴承与固定连接在超声振动底座上的四根长圆柱轴滑动配合连接，所述升降台与超声振动底座之间连接有两个液压缸，由液压缸顶升升降台实现对圆盘工件高度的调整。
4.根据权利要求1所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述旋转部件包括短圆柱轴，齿轮，电机支承板，伺服电机，异型齿轮，圆锥滚子轴承，所述电机支承板通过四根短圆柱轴与升降台固定连接，所述电机支承板上安装伺服电机，伺服电机的输出轴上固定连接齿轮。
5.根据权利要求4所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述电机支承板用螺母固定在短圆柱轴顶部的螺纹端上。
6.根据权利要求1所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述超声振动部件包括超声振动装置，圆盘工件，所述圆盘工件与超声振动装置的轴胶结，以实现圆盘工件的垂直超声振动。
7.根据权利要求6所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述超声振动装置通过法兰盘与异型齿轮螺钉连接。
8.根据权利要求1所述的线切割加工中可升降和旋转工件的工件垂直超声振动装置，其特征在于：所述超声振动部件中的异型齿轮通过圆锥滚子轴承与升降台中的轴承孔座连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113941942A (zh) * 2021-11-04 2022-01-18 烟台力凯数控科技有限公司 磁材钕铁硼的超声振动固结金刚石线切割复合加工设备及加工方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424433A (en) * 1980-05-15 1984-01-03 Inoue-Japax Research Incorporated Method and apparatus for electrically machining a conductive workpiece with isotropic ultrasonic-waves radiation
CN1301609A (zh) * 1999-12-30 2001-07-04 广东工业大学 一种附加超声振动的电火花线切割装置
CN102615364A (zh) * 2012-01-13 2012-08-01 哈尔滨工业大学深圳研究生院 三维超声波协同调制微细电火花线切割加工装置
CN103993312A (zh) * 2013-12-16 2014-08-20 湖北工业大学 旋转体表面电火花熔敷改性工艺及装置
CN104475874A (zh) * 2014-12-16 2015-04-01 中北大学 一种齿轮超声精密滚齿装置及应用
CN207372461U (zh) * 2017-10-26 2018-05-18 中北大学 一种用于水平超声振动电火花复合加工的振动平台
CN108746875A (zh) * 2018-07-26 2018-11-06 河南理工大学 齿轮超声磨削装置
CN111151830A (zh) * 2020-02-06 2020-05-15 山东大学 一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统及方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4424433A (en) * 1980-05-15 1984-01-03 Inoue-Japax Research Incorporated Method and apparatus for electrically machining a conductive workpiece with isotropic ultrasonic-waves radiation
CN1301609A (zh) * 1999-12-30 2001-07-04 广东工业大学 一种附加超声振动的电火花线切割装置
CN102615364A (zh) * 2012-01-13 2012-08-01 哈尔滨工业大学深圳研究生院 三维超声波协同调制微细电火花线切割加工装置
CN103993312A (zh) * 2013-12-16 2014-08-20 湖北工业大学 旋转体表面电火花熔敷改性工艺及装置
US20150165538A1 (en) * 2013-12-16 2015-06-18 Dong SHIJIE Electro-spark deposition surface modification process and apparatus
CN106086879A (zh) * 2013-12-16 2016-11-09 湖北工业大学 旋转体表面电火花熔敷改性工艺及装置
CN104475874A (zh) * 2014-12-16 2015-04-01 中北大学 一种齿轮超声精密滚齿装置及应用
CN207372461U (zh) * 2017-10-26 2018-05-18 中北大学 一种用于水平超声振动电火花复合加工的振动平台
CN108746875A (zh) * 2018-07-26 2018-11-06 河南理工大学 齿轮超声磨削装置
CN111151830A (zh) * 2020-02-06 2020-05-15 山东大学 一种超声振动辅助电解矩阵斜方孔加工系统及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张树彩等: "电极丝超声振动的低速走丝电火花线切割加工研究", 《电加工与模具》 *
王等: "工件超声振动电火花线切割复合加工试验研究", 《工具技术》 *
王艳: "《硬脆材料加工实验教学平台研制与应用》", 《农业装备与车辆工程》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113941942A (zh) * 2021-11-04 2022-01-18 烟台力凯数控科技有限公司 磁材钕铁硼的超声振动固结金刚石线切割复合加工设备及加工方法

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